[发明专利]一种好氧颗粒污泥快速培养方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，涉及一种好氧颗粒污泥快速培养方法。

背景技术

好氧颗粒污泥是好氧条件下微生物通过自凝聚作用形成的高密度生物聚集体，其具有沉降性能好、生物量高、耐冲击负荷、能在高容积负荷条件下降解高浓度有机废水等优点。好氧颗粒污泥法依托SBR工艺，可缩小或省去污泥二沉池，占地面积小。另外，好氧颗粒污泥具备生物种群的多样性，能够同时去除有机物和氮磷等污染物。与传统的活性污泥法相比，好氧颗粒污泥法可以简化工艺流程，减少污水处理系统的容积和占地面积，降低投资和运行成本，因此，好氧颗粒污泥工艺已成为水污染控制领域的研究热点之一。

国内外研究人员围绕着好氧颗粒污泥培养的底物与有机负荷、反应器结构及其操作方式、水力剪切力与沉淀时间、接种污泥与溶解氧等条件对好氧颗粒污泥培养进行了大量研究。相关的研究报道表明好氧颗粒污泥工艺启动时间普遍较长，一般需要30～90天的时间，有的甚至更长，启动速度慢成为制约好氧颗粒污泥技术规模化应用的瓶颈。另外我国城市污水大都是低有机物浓度的特点(COD低于200mg/L)也是好氧颗粒污泥技术在我国工程化应用的一个瓶颈，因为高有机负荷更有利好氧颗粒污泥的形成。为了突破这些瓶颈，缩短颗粒污泥启动期，需要提出一种低底物浓度条件下快速培养好氧颗粒污泥的方法。中国专利CN201110361536.2公开了一种加速好氧颗粒污泥培养的方法，通过在接种了絮状活性污泥的SBR反应器(Sequence Batch Reactor)中投加MgAlCO₃-LDH作为污泥颗粒化促进剂进行好氧颗粒污泥的培养，SBR反应器按进水-曝气-沉降-排水的方式运行，将絮状活性污泥颗粒化的时间缩短至3～4周，减少了好氧颗粒污泥培养的时间。中国专利申请文件CN201310069650.7提出了一种稀土镨改性好氧颗粒污泥的培养方法，利用含Pr³⁺金属浓度为5～15mg/L的污水循环重复驯化和改性污泥，成功获得改性好氧颗粒污泥，通过稀土元素镨对微生物活性的低促高抑作用，改善了好氧颗粒污泥苛刻的培养运行条件等缺点，加速了污泥颗粒的形成，从而快速培养出好氧颗粒污泥。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种以稀土化合物为活性污泥促进剂，在低底物浓度条件下快速培养好氧颗粒污泥的方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种好氧颗粒污泥快速培养方法，包括以下步骤：

S1、以活性污泥作为接种污泥，连续曝气24～30小时后，投入序批式(SBR)反应器，活性污泥加入量为SBR反应器体积的30％～40％；

S2、采用人工合成模拟生活污水作为进水，在SBR反应器中对接种污泥进行颗粒化培养；

S3、运行调控：根据SBR反应器运行方式的不同，整个好氧颗粒污泥培养过程分为第一阶段和第二阶段，在第一阶段和第二阶段均向SBR反应器的接种污泥中每隔3天投加一次活性污泥促进剂，所述活性污泥促进剂为镧化合物和钕化合物的复配物，运行调控结束即成功获得具有同步脱氮除磷功能的好氧颗粒污泥。

本发明以活性污泥作为接种污泥，活性污泥先经过24～30小时的连续曝气，接种的二沉池污泥得到充分的吸氧、唤醒，逐步适应反应器新环境，以便于后期的运行调控的处理。

本发明通过在好氧颗粒污泥培养过程中多次添加镧化合物和钕化合物复配制成的活性污泥促进剂，大大缩短了好氧颗粒污泥的培养周期，并且改善了好氧颗粒污泥的理化和生物学特性。稀土元素对生物体有“低促高抑”的生物学效应，在低剂量使用可对生物机体产生促进作用，而高剂量使用则对生物机体成长产生抑制作用。较低剂量的镧化合物和钕化合物复配可产生协同效应，促进好氧颗粒污泥以高于通常水平的速度形成。

每次添加合适剂量的活性污泥促进剂后，SBR反应器的出水水质会有一定程度的下降，污泥的颗粒化程度受到一定的抑制，这是因为新化合物的引入使活性污泥出现暂时的不适应，在污泥适应新环境后，反应器中污泥的沉降性能明显改善，出水水质逐渐变好，这说明活性污泥促进剂对污泥颗粒化和污泥中微生物生长的促进作用开始显现。反应器出水水质和污泥性能的变化与活性污泥促进剂的投加量具有明显的相关性，单次剂量投入越多，出水水质下降越明显，系统恢复时间越长。因此，本发明提出多次低剂量添加的方案，但低剂量添加可能对颗粒污泥的形成促进不足，为强化颗粒形成的效果，本发明提出了镧化合物和钕化合物复配添加的方案。