[发明专利]一种好氧污泥颗粒化程度的综合评价方法

说明书

本发明公开了一种好氧污泥颗粒化程度的综合评价方法，通过建立实验室规模的序批式反应器，设定实验运行初始水力、操作条件，在该条件下对整个培养过程中活性污泥从絮体状态到颗粒状态的动态变化进行连续观测，观测结果以污泥平均粒径、比重、沉降速度、圆度系数等性质参数来表征，从所测参数中选定相对独立的污泥平均粒径、圆度系数、比重这三个作为评价指标，分别表征污泥的大小、形态及沉降性能。本发明一种好氧污泥颗粒化程度的综合评价方法，根据实测数据变化范围对各指标进行分级，将好氧污泥颗粒化过程分为“未颗粒化‑颗粒化‑完全颗粒化‑稳定”四个阶段，最后建立综合评价体系，对污泥实时颗粒化程度进行综合判断。

技术领域

本发明属于研究好氧污泥颗粒化过程的技术领域，尤其涉及一种好氧污泥颗粒化程度的综合评价方法。

背景技术

好氧颗粒污泥的形成过程是一个包含物理、化学和生物作用的复杂过程，这个过程可以看作是在流体动力条件下，微生物自固定所形成的生物体聚团现象。与普通活性污泥相比，好氧颗粒污泥具有密度大、强度高、结构稳定、耐冲击负荷能力高等优点，絮体污泥在一定条件下生长成为颗粒污泥，可以提高出水水质、提高曝气池生物浓度、缩短沉降时间，因此近年来受到众多学者的广泛关注，但由于好氧颗粒污泥培养周期长、污泥稳定性差，其在实际工艺上的应用受到了限制。

成熟的好氧颗粒污泥具有外部好氧区、中间缺氧区以及内部厌氧区，可同时生存好氧、兼氧、厌氧微生物，并满足脱氮除磷所需的不同条件。微生物可通过碳氧化、同步硝化反硝化脱氮、厌氧释磷好氧吸磷等作用实现对污水中污染物的去除，因此实现好氧污泥完全颗粒化对于污水处理工艺具有重要意义。

大量研究表明，污泥颗粒化过程受到很多相互关联的因素影响，如进水水质、有机负荷、剪切力、进水模式等，不同的进水条件和运行条件会对形成颗粒污泥的大小、形态、周期长短等产生不同的影响。先前国内外学者的研究较多关于改变外界水力、操作条件对颗粒化过程的影响，而对一个运行系统内，污泥完成从絮体到颗粒的完整变化过程中，各时间段是否开始颗粒化以及颗粒化程度的具体划分未有研究，只凭借经验从定性角度判断污泥是否完成颗粒化，缺乏客观性、准确性和科学性。

好氧污泥颗粒化过程中，系统内微生物的生长主要包括四个时期：适应期、成型期、快速生长期和成熟期。在不同的阶段，污泥的形态及性质都在不断发生变化，而这些变化都将通过不同的性质参数进行表征，例如，SVI、污泥密度、比重可表征颗粒污泥的沉降性能，COD、氨氮、磷酸盐、总氮去除率等可表征污泥对污染物的去除性能，zeta电位、相对疏水性可表征污泥的絮凝能力等，然而目前已有的研究未涉及将表示污泥不同性质的参数联合，对污泥颗粒化各阶段进行表征的过程，此方面内容还需要更深入的研究。

综上所述，现有的研究未涉及对好氧污泥颗粒化过程中，各时间段是否开始颗粒化以及颗粒化进行程度的明确划分，只凭借经验从定性角度判断污泥是否完成颗粒化，缺乏客观性、准确性和科学性。

发明内容

针对背景技术中的不足，本发明主要提出一种好氧污泥颗粒化程度的综合评价方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括实验和计算两个部分。

实验部分：

建立实验室规模的序批式(SBR)反应器来培养好氧颗粒污泥，设定实验运行初始水力、操作条件，在污泥从絮体状态发展成为成熟颗粒状态的整个过程中，对污泥体积指数(SVI)、污泥沉降速度(SV)、污泥比重、污泥平均粒径、污染物去除率、污泥圆度系数、污泥近圆率这些表征污泥不同性质的参数进行连续观测，以表征污泥从絮体到成熟颗粒的动态变化。

实验采用有效容积为6.0L的SBR反应器，运行周期为4小时，其中包括5min进水，210min曝气，3-10min沉淀和10min排水，反应器的曝气量为0.4m³/h。定期从反应器内取出污泥样品进行显微成像观察，根据观察结果确定是否出现颗粒以及具体颗粒的形态。

计算部分：