[发明专利]使活性污泥稳定化的水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种活性污泥水处理方法，尤指一种使用壳糖（chitosan）在水处理过程中对于活性污泥的性能施行稳定化的使活性污泥稳定化的水处理方法。

背景技术

活性污泥主要是由自然界的微生物群、原生动物和后生动物所构成；其中，微生物分泌的多糖类物质可将微生物包覆为黏性团块而形成菌胶团。活性污泥膨化现象（sludge bulking）是指活性污泥因沉降性及凝集性不佳，导致沉淀池中活性污泥沉降缓慢或完全不沉降。在此情况下，活性污泥在沉淀池中迅速堆积升高，造成放流水中含有大量悬浮物而无法达到水质标准。污泥膨化现象主要包含有污泥松散及丝状菌过度生长两种情况。污泥松散的特征在于菌胶团（胶羽）细小且丝状菌不多（丝状菌为0～1级），污泥不易凝集，呈松散状由沉淀池溢出，一般添加混凝剂即可控制。然而，当丝状菌过度生长时，则会造成沉淀池内活性污泥蓬松而不易沉降，悬浮的有机污染物形成水质混浊。丝状菌在一般生长环境时，丝状菌不易形成优势菌种，但当环境突变时，由于丝状菌的比表面积较大，故能摄取较多养分而形成优势菌种，其他微生物所形成菌胶团相对减少，而失去原有吸附有机污染物的功能。上述造成丝状菌过度生长（即形成优势菌种）的可能原因包括菌种变异、食微比不当、营养剂不足、负荷突变及曝气不良等。

投药是目前本技术领域解除污泥膨化现象快速且有效的方法，用来治理污泥膨化的药剂，必需能够抑制丝状菌生长或提高污泥凝集性，现行技术已使用杀菌剂、助凝剂、或是二者的组合。添加杀菌剂消除污泥中丝状菌，是直接有效的处置，目前最常用氯或过氧化氢等氧化杀菌剂；然而，杀菌剂除了杀死丝状菌外，同时也杀死其他微生物和原生动物，加药初期放流水质会明显变差，必须等待一段时日的驯养，建立新的微生物群族后，才能够恢复系统操作。

在曝气池与沉淀池加入混凝剂改善污泥的沉降性，可以实时解除膨化现象；然而，这种方法未能根本消除丝状菌的生长原因，仅具短期治标效果。通常助凝剂也会干扰回流污泥的生物活性，必须严格控制剂量，以降低助凝剂对于活性污泥的毒害。现行投药技艺多采用传统的水处理药剂，例如漂白水、双氧水等杀菌剂，以及氯化铝、硫酸铝等混凝剂。另外，投药技艺不断寻求创新，开发专门解决丝状菌和污泥膨化问题的药剂，回顾本技术领域已提出的药剂应用技术，可以归纳为：新式杀菌剂：例如美国专利第7,638,055、6,165,364、5,395,530、5,324,432、4,891,136及4,772,396号；界面活性剂：例如美国专利第5,536,410及2003/0052059号；高分子电解质：例如美国专利第Re34,343、4,729,831、Re34,127及4,732,684号；多价金属盐：例如美国公开第2011/0139714号等物质或组合配方。

壳糖仅次于纤维素，是地球上蕴藏量第二丰富的天然高分子，原料主要取自水产壳废弃物的资源回收。壳糖的化学成分是安全、无毒、可食用的多糖体（polysaccharide）。壳糖是生物可分解的材料，具备优异的生理适应性，以及多项生物活性，能够抗菌、防霉、消炎、止血、促进皮肤组织愈合，已应用在医药、食品、农业、工业等领域，被制造成各式机能产品，例如：手术缝线、人工皮肤、健康食品、化妆品、生物农药等。