[发明专利]基于F/M调控的好氧颗粒污泥稳定运行工艺

说明书

本发明涉及一种基于F/M调控的好氧颗粒污泥稳定运行工艺。试验装置主体为序批式生物反应器(SBR)，高径比5‑10，体积交换率30％‑70％，运行周期4‑6h，表面气速1.0‑2.5cm·s^‑1。本发明通过控制好氧颗粒污泥反应器中F/M比值，形成大小均匀、沉降速度优异、结构稳定、菌群丰富的好氧颗粒污泥，实现好氧颗粒污泥工艺的长期高效稳定运行，解决好氧颗粒污泥在长期运行中结构易失稳、功能菌易流失等问题。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种基于F/M调控的好氧颗粒污泥稳定运行工艺。

背景技术

上世纪九十年代初，研究者在好氧升流式反应器中发现了好氧颗粒污泥，其是一种以胞外多聚物、惰性无机物和和多种矿物质为骨架，多种功能菌群自凝聚形成的颗粒状污泥。与活性污泥相比，好氧颗粒污泥具有规则的形状和紧实致密的结构，良好的沉降性能、丰富的功能菌群和高浓度的生物量，对冲击负荷和有毒物质具有较强的抵抗力，是一项极具潜力的废水生物处理新技术。但在长期运行中，好氧颗粒污泥易因丝状菌增生、功能菌流失、EPS组分变化、内核厌氧水解等原因发生解体，导致反应器失稳。因此，本发明通过调控有机负荷率(F/M，也叫污泥负荷)，维持好氧颗粒污泥反应器长期稳定运行，具有重要的应用价值。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中好氧反应器容易失稳导致颗粒污泥解体的问题，并提供一种基于F/M调控的好氧颗粒污泥稳定运行工艺。

本发明所采用的具体技术方案如下：

一种基于F/M调控的好氧颗粒污泥稳定运行工艺，采用序批式方式运行SBR反应器，一个运行周期内包括进水、曝气、沉淀和出水四个阶段，反应过程中，根据污泥浓度的变化控制反应器中F/M在0.4-0.5kgCOD·kgMLSS^-1·d^-1范围内。

作为优选，运行周期4-6h，一个周期内包括进水—曝气—沉淀—出水四个阶段，其中进水5min、曝气225-345min、沉淀5min、出水5min。

作为优选，接种污泥浓度为2000-4000mg·L^-1，进水COD负荷0.9-6.0kgCOD·kgMLSS^-1·d^-1。

作为优选，反应器高径比5-10，体积交换率30％-70％，运行周期4-6h，表面气速1.0-2.5cm·s^-1。

本发明相对于现有技术而言，具有以下有益效果：

1)由于反应器内的F/M始终维持在0.4-0.5kgCOD·kgMLSS^-1·d^-1的范围内，使得COD平均去除率达99％以上，氨氮平均去除率达95％以上，系统对污染物具有高效的去除能力。

2)本发明所培养的好氧颗粒污泥性状稳定，不容易解体。颗粒为淡黄色球状，平均粒径为500μm，大小均匀，粒径呈正态分布，结构紧实，沉降性优异，大量杆菌、球菌在颗粒表面交联，功能菌群丰富。

附图说明

图1为本发明一个实施例中反应器的结构示意图。其中：曝气机1、流量计2、PLC自动控制装置3、蠕动泵4、进水桶5、电磁阀6、出水桶7。

图2为各实施例中污泥颗粒化过程中MLSS变化曲线图。

图3为各实施例中污泥颗粒化过程中SVI₅/SVI₃₀变化曲线图。

图4为各实施例中污泥颗粒化过程中污染物去除性能变化曲线图。

图5为各实施例中污泥颗粒化过程中pn/ps变化曲线图。

图6为各实施例中颗粒污泥的显微镜下颗粒形态图。