[发明专利]培养好氧颗粒污泥的方法及培养其的装置

说明书

本发明属于废水处理领域，具体公开了一种培养好氧颗粒污泥的方法及培养其的装置，培养方法包括人工模拟配制废水、接种和培养污泥等步骤，具体为：以传统活性污泥为接种污泥，经空曝后接种于SBAR反应器中，采用进水‑曝气‑沉淀‑排水‑厌氧的方式依次轮回培养，待其驯化稳定后再加入厌氧颗粒污泥，以提供诱导好氧微生物生长的“晶核”，培养一段时间后即制得好氧颗粒污泥。与普通活性污泥培养得到的好氧颗粒污泥相比，本发明的好氧颗粒污泥颗粒比重、沉降速率和微生物活性均更有优势。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，涉及一种培养好氧颗粒污泥的方法，特别涉及一种利用厌氧颗粒污泥诱导培养好氧颗粒污泥的方法，以及培养其的装置。

背景技术

好氧颗粒污泥(Aerobic granular sludge，AGS)介于活性污泥和生物膜之间，但又比悬浮生物填料有更高的微生物活性和承受能力，是近年来新兴的处理技术。相较于絮状污泥，好氧颗粒污泥具有极佳的沉降性能、单位容积对有机物的处理效果好、可承受较高的冲击负荷、减少对二沉池的体积要求以及可同时脱氮除磷的特点。对于好氧颗粒污泥的培养，由于研究者基于不同的方法和实验条件，其形成机理和培养方法很难达成共识。

选择颗粒污泥进行培养，系统启动速度较快，可大大缩短污泥培养周期，但目前颗粒污泥较为昂贵，好氧颗粒污泥则更为稀缺，尚不适合大规模的实际工程应用。有关颗粒污泥的研究源于1986年，lettinga等发明的升流式厌氧颗粒污泥床工艺(Upflow AnaerobicSludge Blanket,UASB)，该工艺极大地推动了对颗粒污泥的研究和应用。此后，研究者们在好氧状态下也培养出类似的自固定颗粒，如早期Vander Hoek、De Beer和Van Benthum等人对利用载体培养好氧颗粒污泥，其颗粒的效果并不理想；直到1991年，MishimaI等在BAS(Bio-film airlift suspension，连续气升式反应器)中培养得到好氧颗粒污泥，但这是在纯氧曝气下才培养得到，形成条件十分严苛；1998年Heijnen和van Loosdrech申请了好氧颗粒污泥的专利；再到20世纪90年代末，好氧颗粒污泥的研究和应用随研究的深入和广泛逐渐被人们熟知和接受，比如，Van der Hoek的研究表明Ca²⁺可以作为好氧颗粒污泥的“晶核”，投加Ca²⁺对颗粒化有促进的作用；随后2010年liu等在中试里用真实生活废水作为进水的SBR反应器中培养出了好氧颗粒污泥，并于2012年在连续流生物膜反应器中也成功得到了好氧颗粒污泥，但形成的颗粒较细，沉淀性能不好，且结构不质密。

可见随着研究的深入，从人工模拟废水到实际废水，好氧颗粒污泥的实际应用逐渐成为了现实，而微观方面新的技术的应用(如CLSM激光共聚焦显微等)，好氧颗粒污泥的微观结构和形成机制也被人们慢慢认识。此外，由于好氧颗粒污泥的稳定性好当冲击能力强的特性，在处理高浓度废水和含毒物质废水等的应用也被广泛研究。

发明内容

本发明的第一目的是基于“晶核”原理，提供了一种利用厌氧颗粒污泥诱导培养好氧颗粒污泥的方法，具体以厌氧颗粒污泥作为有机“晶核”，以诱导好氧颗粒污泥的形成，由于厌氧颗粒污泥本身由微生物及其分泌物组成，因此，相比投加无机晶核，投加的污泥有机“晶核”与好氧颗粒污泥有更多地相似之处，更易附着，且采用进水-曝气-沉淀-排水-厌氧的方式间歇式培养，经高水力剪切力和水力选择压下制得成熟的好氧颗粒污泥。

本发明的第二目的是提供一种培养上述好氧颗粒污泥的SBAR(气升式间歇反应器)反应器，以配合上述利用厌氧颗粒污泥诱导培养好氧颗粒污泥，得到一个可进水-曝气-沉淀-排水-厌氧操作的环境及形成高水力剪切力和水力选择压的环境。

本发明的技术方案如下：

一种利用厌氧颗粒污泥诱导培养好氧颗粒污泥的方法，包括以下步骤：