[发明专利]微氧水解酸化处理污泥方法

说明书

技术领域

本发明属于污泥处理及资源化利用技术领域，涉及一种污水处理厂污泥的处理方法，特别是涉及一种污水处理厂污泥的微氧水解酸化处理方法。

背景技术

污水处理厂污泥在厌氧条件下水解发酵，可以产生乙酸、丙酸、丁酸等短链挥发酸。用污泥酸性发酵产物作为反硝化菌、聚磷菌的碳源，可降低污水处理成本，并可使污水厂污泥减量化和资源化。

20世纪80年代以来，国外针对厌氧消化的水解酸化阶段研究越来越多，其中大多是利用污水处理厂的初沉池污泥水解发酵来产生挥发性脂肪酸（VFA），也有采用初沉污泥和剩余污泥的混合污泥进行研究。而国内对污泥产酸的研究很鲜见。现有一些研究表明：产酸菌最适pH为6.0～7.0，而此范围与甲烷菌的最适pH6.5～7.5有冲突，因而不可避免地在污泥水解酸化反应器中会产生甲烷化现象，使系统运行不稳定，且污泥的产酸量低。

ZL 200810054486.1提供了一种处理废水的碳源的制备方法，该专利中，酸性发酵反应器内生化反应在酸性发酵阶段的pH值为5.5～6.5，酸性发酵反应器的控制温度为26℃～38℃。该专利要求有加热装置控制温度，加酸控制pH，生产成本高，污泥产酸量低。

胡颖华等[能源环境保护，2005，19(1)：28～31]进行了污水厂剩余污泥微氧消化的中试研究，在其反应器中，一部分污泥处于好氧状态，一部分污泥处于缺氧状态，在有氧状态下，兼性菌利用氧作为电子受体降解有机物，在缺氧条件下则由部分硝酸盐取代氧做为电子供体，通过内源性硝酸盐呼吸达到降解微生物体的目的。该研究的消化时间为20天，但未见有高浓度挥发酸的积累。

张全等[上海环境科学，1995，14(11)：15～16]进行了剩余污泥微氧消解工艺的研究，污泥的减量化效果好，但因只采用空气搅拌，污泥易沉积于底部，也未见有高浓度挥发酸的积累。

发明内容

本发明的目的是提供一种微氧水解酸化处理污泥方法，以该方法处理污水处理厂污泥，可以提高污泥水解酸化处理系统的稳定性，显著提高污泥产酸量。

本发明的微氧水解酸化处理污泥方法是在水解酸化反应器中接种含有产酸菌的污泥，向水解酸化反应器中间歇通入空气进行空气搅拌，并同时辅助间歇式机械搅拌，在保持溶解氧DO为0.4～0.8mg/L的微氧条件下对污水处理厂污泥进行水解酸化，水解酸化处理后的污泥进入沉淀池泥水分离，上清液作为城市污水生物脱氮除磷处理的碳源。

本发明中，空气搅拌和机械搅拌是同时进行的，每间隔40～60min搅拌一次，每次搅拌时间5～10min。

其中，机械搅拌强度优选10～15W/m³；空气搅拌的空气量优选0.06～0.14m³/m³池容·min。

本发明的微氧水解酸化处理污泥方法是在20℃～25℃条件下进行水解酸化的，期间水解酸化反应器内的pH值维持在6.0～7.0。

本发明优选的水解酸化反应器为序批式反应器。

本发明微氧水解酸化处理污泥方法具体包括以下工艺步骤：

1、产酸菌的培养驯化

在水解酸化反应器中接种占反应器容积50%～70%的污水处理厂好氧污泥，并加入碳水化合物类有机废水作为培养基，进行机械搅拌和空气搅拌，二者同时进行，每间隔40～60min搅拌一次，每次搅拌时间5～10min，机械搅拌强度10～15W/m³，空气搅拌空气量0.06～0.14m³/m³池容·min，以保持水解酸化反应器中溶解氧DO为0.4～0.8mg/L的微氧条件；在培养驯化过程中不排泥，只间歇排放上清液，排出上清液后再补入等体积的碳水化合物类有机废水作为培养基，排上清液前停止搅拌，沉淀0.5-1h，循环操作；每天加入碳水化合物类有机废水的COD浓度和体积由有机负荷率和水力停留时间确定，有机负荷率3～4gCOD/L·d，水力停留时间3～4d；待水解酸化反应器内挥发酸浓度达到3000mg/L以上时，完成产酸菌的培养驯化；

2、污水处理厂污泥的水解酸化