[发明专利]SBR用于连续流双污泥反硝化除磷工艺快速启动的方法

说明书

技术领域

本发明所属的技术领域为：活性污泥法污水处理领域。

背景技术

连续流双污泥反硝化除磷工艺及其中微生物的生长特性

连续流双污泥反硝化除磷工艺，是利用反硝化聚磷菌(DPB)这种在厌氧条件下释磷，在缺氧的环境下能够利用NO_X^--N为电子受体过量吸磷的微生物来实现对污水中磷的去除。其与传统除磷工艺的不同点是能够节省能源和碳源，产生的剩余污泥少，特别适于处理城市生活污水这种低COD/TN比值的污水。该工艺使用两套独立的污泥系统：以反硝化聚磷菌为主体的活性污泥系统和以好氧硝化生物膜为主体的生物膜系统，避免了两种微生物对底物的争夺，并且使它们在各自适宜的环境下生长，有利于工艺的高效运行。然而随着富营养化问题的加剧，城市污水排放标准对出水磷和氮的要求更加严格，而我国污水处理普遍存在着除磷脱氮效率低，能耗高，控制水平低的特点，所以急需连续流双污泥反硝化除磷工艺这种节能高效可持续的新工艺，更好地解决我国面临的严峻的环境问题。

如上所述，连续流双污泥反硝化除磷工艺具有两套独立的微生物系统，反硝化聚磷污泥系统和生物膜系统。反硝化聚磷菌具有污泥龄(SRT)较生物膜系统中的好氧硝化菌短的特点。传统脱氮除磷工艺一般采用直接在工艺系统中培养污泥或生物膜的方法，而连续流双污泥反硝化除磷工艺如果采用直接培养的方式，两套系统就会相互影响限制各自的生长，造成运行启动慢的情况。因此限制连续流双污泥反硝化除磷工艺在实际工程中应用的瓶颈就是系统的启动问题，如何在系统的启动过程中使两种微生物快速良好地生长而不受对方与自身生长条件相悖的限制？如果能够使得这两种微生物在独立的适宜的环境下分别培养，培养完成后再一同注入连续流双污泥反硝化除磷系统，不仅能解决两者污泥龄的不同以及对于碳源的争夺还能在更短的时间里实现各自的驯化培养。对于推动该工艺运用于实际工程具有重大的理论与现实意义。

间歇式反应器(SBR)的应用

间歇时活性污泥法的典型代表是SBR工艺。SBR是序批式间歇活性污泥法(Sequencing Batch Reactor)的简称，它具有工艺简单、运行管理灵活、耐冲击负荷强、占地面积小和不易发生污泥膨胀等优点。SBR工艺由于其在运行时间上的灵活控制，较易于实现好氧、缺氧及厌氧状态的交替环境，为其实现脱氮除磷提供了有利的条件。

在我国，SBR工艺的研究与应用在污水处理领域取得了可喜的成果，而由于在污水处理工艺的启动阶段具有对污泥浓度、反应时间、温度及其他条件要求比较高的特点，SBR工艺成为污水处理工艺启动阶段污泥培养的不二选择。

发明内容

在大量研究反硝化聚磷微生物与好氧硝化生物膜微生物的特性，确定两种微生物对进水水质的要求、最佳SRT、适宜生长的温度、对应的ORP、DO浓度和pH值变化规律等参数，合理制定培养运行方式、提高培养效率的基础上，系统地研究与解决连续流双污泥反硝化除磷工艺启动运行时，能够影响系统启动后两种微生物生长和系统除磷脱氮效果的各项运行参数。使反硝化聚磷微生物与好氧硝化生物膜微生物驯化培养完成并注入连续流双污泥反硝化除磷工艺进行启动运行时，能根据进水污染物的特点，及时采取相应措施，灵活地改变与调节进水水量、温度、污泥龄(SRT)、超越污泥与回流污泥回流比等参数，并通过ORP、DO浓度和pH值等的实时变化以及电子显微镜观察微生物种类，准确地把握反硝化聚磷微生物与好氧硝化生物膜微生物的生长情况。

本专利申请研究的技术路线与试验方案可分为以下三个步骤：

(1)在大量试验和总结国内外相关理论的基础上，确定培养反硝化聚磷微生物的最佳方案，接种某污水处理厂的除磷污泥(其中含有大量的聚磷菌)在合适容积的SBR反应器内分两个阶段进行。第一阶段，采取A/O(厌氧/好氧)的方式间歇运行，目的是富集聚磷菌，淘汰其他菌属。第二阶段，采用A/A(厌氧/缺氧)的方式运行，目的是富集利用硝态氮为电子受体的反硝化聚磷菌。定期检测进水水质及微生物释、吸磷情况，然后根据这些数据及时调整运行参数，如：当进水COD较低造成厌氧释磷量少时，可适当加入葡萄糖等碳源补充COD；当pH值偏离设定范围时，可适当加入酸或碱进行调解。当污泥具有很好的反硝化吸磷效果时(一般认为除磷率达到85％以上)，说明反硝化聚磷菌已经具有良好的缺氧吸磷功能。通过这种培养方式，为反硝化聚磷微生物提供了最佳的生长环境，可以使其在最短的时间内培养成熟。