[发明专利]一种含磷好氧颗粒污泥的资源化方法

说明书

技术领域

本发明属于污泥资源化处理处置与磷资源回收领域，尤其涉及一种含磷好氧颗粒污泥的资源化方法。。

背景技术

磷是动植物生长所必须的营养元素，磷也是不可再生资源。据美国地质调查局（USGS）资料显示，目前世界磷矿含量约有620亿吨，包括150亿吨难以开采或是含有杂质过多的磷矿。2008年，世界范围内磷矿开采量为1.61亿吨，如果按照最保守的计算方法，现有的每年2.5%~3%的磷需求增长率计算的话，磷资源可供人类使用的时间仅有125年。而与磷资源危机相矛盾的是磷所带来的环境问题。磷大量进入水体会引起水体富营养化，导致某些特征性藻类异常增殖，使水体溶解氧下降，水中鱼类大量死亡，水质恶化。

好氧颗粒污泥现象从上世纪90年代首次报道后迅速成为国内外研究热点。好氧颗粒污泥技术相对于传统活性污泥技术拥有巨大的优势，该微生物技术的主要特点是好氧颗粒污泥拥有相对密实的微观结构，沉降性能好，微生物菌落丰富，单位反应器内微生物含量高。因此，在实际应用中能在很大程度上提高单位体积生物反应效率，耐受冲击负荷，减少沉淀单元体积。好氧颗粒污泥能够处理不同水质废水，尤其是利用好氧颗粒污泥内部的结构特点及微生物菌落的分布特点可以实现同时去除废水中有机物和氮、磷等营养物。

目前，对于好氧颗粒污泥的研究大多集中在好氧颗粒污泥处理各种废水，颗粒污泥的形成机理以及颗粒污泥的稳定性，而对好氧颗粒污泥这项技术的后续延伸，即好氧颗粒污泥工艺的剩余污泥的处理与处置研究较少。现有的文献报道中关于好氧颗粒污泥技术剩余污泥的处理处置方向主要有：好氧颗粒污泥通过干燥或是改性等处理后用作吸附剂；在好氧颗粒污泥工艺运行过程中富集或纯化某一产物进而回收利用。但这些方法存在无法回收污泥中的磷资源，处理步骤较繁琐等问题。好氧颗粒污泥技术能够抗击较强的冲击负荷，污泥沉降时间短，占地面积小，能够实现同步脱氮除磷，并且较普通活性污泥磷含量较高，有着很好的工程应用前景。因此，能够将含磷的剩余好氧颗粒污泥资源化，有助于缓解磷资源危机，有良好的发展前景。

发明内容

发明的目的：针对现有的技术问题，本发明的目的是提供一种含磷好氧颗粒污泥的资源化方法，解决含磷好氧颗粒污泥工艺后期对剩余污泥的处理处置问题，有效回收含磷好氧颗粒污泥中的磷资源，提高处理的附加值。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

将培养含磷好氧颗粒污泥反应器中的混合液沉降后弃去上清液，将剩余的好氧颗粒污泥用蒸馏水冲洗，然后在一定温度下干燥，优选在50~70℃下干燥24~36 h。称取一定量干燥后的好氧颗粒污泥于带隔板的石英管中，放入管式试验炉中，在N₂保护条件下加热，优选在100~300℃下加热1~2 h，得到处理过的好氧颗粒污泥。

所述的培养含磷好氧颗粒污泥的反应器为序批式反应器，每周期换水量为1~5 L。

所述的反应器在20~30℃下运行，进水采用底部隔膜泵进水；排水采用重力排水；好氧或厌氧阶段采用底部微孔曝气方式。

所述的培养含磷好氧颗粒污泥的反应器采用周期性运行方式，每天运行4个周期，每个周期包括1~5 min进水；50~70 min厌氧，气量1~5 L/min；250~300 min好氧，气量1~5 L/min；5~10 min沉降和3~8 min排水。

所述的培养含磷好氧颗粒污泥的反应器的接种污泥为好氧颗粒污泥的碎片，初始的MLSS为3000~4000 mg/L。

所述的培养含磷好氧颗粒污泥的反应器进水采用人工配水，人工配水水质为：COD含量为700~900 mg/L，其中乙酸钾和丙酸钠各占COD的40~60%；TN含量为20~40 mg/L，采用氯化铵；TP含量为10~30 mg/L，采用磷酸二氢钾和磷酸氢二钾，各占TP的40~60%；碱度采用碳酸氢钠提供，含量为50~200 mg/L；Ca²⁺含量为40~50 mg/L。

所述的反应器混合液中的好氧颗粒污泥呈球形或椭球形颗粒，粒径为0.3~3.0 mm，污泥富磷率为2~5%，好氧颗粒污泥中的化学磷沉淀主要是锰、铁、钙的磷酸盐化合物。

本发明与同现有技术相比，具有以下优点和有益效果：