[发明专利]一种硫协同反硝化同步脱氮除磷颗粒污泥的培养方法

说明书

技术领域

本发明属于废水生物处理技术领域，具体涉及一种硫协同反硝化同步脱氮除磷颗粒污泥的培养方法。

背景技术

21世纪人类面临着一些严重的全球性问题，其中水质水量问题尤为突出。通过各种废水处理工艺去除营养物质以减轻水体富营养化问题，是各地区不得不采取的措施。最常用的是强化生物除磷工艺，该工艺在第二阶段采用硝酸根作为电子受体，即可达到同步脱氮除磷的效果。但沿海地区对海水的开发利用，导致了大量含盐废水的产生，因此一种含盐废水处理工艺应运而生，硫酸盐还原、白养反硝化和硝化一体化工艺(简称工艺)，该工艺能有效减少剩余污泥的产量，同时对去除有机物和氮有明显效果，但在除磷方面略有不足。

颗粒污泥由于其优秀的沉降性能、高生物量水平、高有机负荷以及对有毒物质的耐受能力等得到了越来越多的关注。在序批式活性污泥反应器中已有成功培养出聚磷微生物颗粒的研究，但大多采用的是厌氧和好氧交替的工艺条件。

因此，如何在厌氧和缺氧交替的工艺条件下培养出硫协同反硝化脱氮除磷颗粒污泥，并达到较好的处理效果，成为该工艺颗粒化应用中必须首先攻克的难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种硫协同反硝化同步脱氮除磷颗粒污泥的培养方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种硫协同反硝化同步脱氮除磷颗粒污泥的培养方法，包含如下步骤：

(1)污泥驯化阶段：向反应器中投加硫协同反硝化脱氮除磷接种污泥，进水为含有碳源、硫源、磷源、钙离子和镁离子的废水，启动反应器开始厌氧释磷阶段；当碳源浓度降到零后，投加硝酸盐作为氮源，反应器进入缺氧吸磷阶段；当磷源去除率达到20％以上，硝酸盐去除率达到80～100％，污泥体积指数SVI₅低于80mL/g，SVI₃₀低于35mL/g时，驯化阶段结束；

(2)颗粒污泥成长阶段：驯化阶段结束后，向反应器中继续投加含有碳源、硫源、磷源、钙离子和镁离子的废水，反应器进入厌氧释磷阶段；当碳源浓度降到零后，投加硝酸盐后开始缺氧吸磷阶段，定期测量活性污泥的平均粒径，当其平均粒径达到85～100μm时，即可认为颗粒污泥形成阶段结束；

(3)颗粒污泥成熟阶段：颗粒污泥形成阶段结束后，向反应器中继续投加含有碳源、硫源、磷源、钙离子和镁离子的废水，进行厌氧释磷阶段；当碳源浓度降到零后，投加硝酸盐反应器进入缺氧吸磷阶段，颗粒污泥在反应器内相互聚集并形成较大颗粒污泥，测定其平均粒径达到110～120μm，磷源的去除率高于70％，硝酸盐去除率高于90％时，即可认为颗粒污泥趋于成熟；

所述的碳源为有机碳源，由醋酸钠提供；所述的废水中醋酸根初始浓度为150mg C/L；

所述的硫源由硫酸钠提供，所述的废水中硫酸根初始浓度为200mg S/L；

所述的磷源由磷酸氢二钾和磷酸二氢钾提供；所述的废水中磷酸根的初始浓度为20mg P/L；

所述的钙离子由氯化钙提供，所述的废水中钙离子的初始浓度为18～20mgCa²⁺/L；

所述的镁离子由氯化镁提供，所述的废水中镁离子的初始浓度为9～10mgMg²⁺/L；

步骤(1)、(2)和(3)中所述的硝酸盐由硝酸钾提供，投加硝酸盐后，硝酸盐在反应器中的终浓度为20～50mg N/L；

所述的反应器为间歇式活性污泥反应器(Sequencing Batch Reactor简称SBR)，材质为有机玻璃，由取样阀、取样管、剩余污泥管、剩余污泥阀、出水桶、进水桶、进水泵、出水管、出水阀、进水阀、进水管、搅拌桨、搅拌主机、ORP探头、pH探头、ORP主机、pH主机和反应器主体组成；

所述的反应器的反应体积优选为1.4L；

步骤(1)、(2)和(3)中所述的废水的投加量均为0.7L；

步骤(1)中的工艺操作条件为：采用机械搅拌，搅拌桨为标准四叶螺旋式，采用低转速150rpm机械搅拌，反应温度20～25℃，进水pH6.8～7.3，水力停留时间保持在12～16h；

步骤(2)中工艺操作条件为：采用机械搅拌，搅拌桨为标准四叶螺旋式，采用低转速120rpm机械搅拌，使反应器内搅拌桨位于底部位置，活性污泥在反应器保持完全混匀状态；反应温度20～25℃，进水pH6.8～7.3，水力停留时间保持在12～16h；