[发明专利]一种钙化厌氧颗粒污泥二次成核再利用方法及系统

说明书

本发明公开了一种钙化厌氧颗粒污泥二次成核再利用方法，包括：(1)收集生物反应器中钙化厌氧颗粒污泥，将其挤压或碾压破碎；(2)对破碎的钙化厌氧颗粒污泥进行筛分，获得粒径在一定范围内的钙化厌氧颗粒污泥碎屑；(3)将获得的碎屑与生物反应器进、出水和正常污泥混合培养一定时间；(4)将混合培养后的污泥回流至生物反应器中，促进二次成核，加速污泥颗粒化。本发明操作简便，对外界条件无特殊要求，有助于维持生物处理系统中较高的生物量和生物代谢活性，提升过程稳定性，为避免钙化污泥及其粘附物质对外环境的污染提供了参考，具有显著应用价值。

技术领域

本发明涉及废水生物处理与再利用领域，尤其涉及一种钙化厌氧颗粒污泥二次成核再利用方法及系统。

背景技术

高效厌氧生物处理工艺及系统因投资少、能耗低和处理效果佳等优点，成为一项极具吸引力的废水生物处理技术，具有广阔前景。在诸多因素中，有较高生物活性的颗粒污泥是厌氧生物处理过程的关键，直接关系到厌氧生物处理系统启动速率、降解效率和稳定性等。如何在处理体系中获得并维持高生物代谢活性的颗粒污泥是相关从业者的恒久命题。

在处理造纸、柠檬酸制造、乳清加工、豆制品和淀粉加工废水等含高浓度钙离子(Ca²⁺)废水的过程中，过高浓度Ca²⁺会在碱度和CO₂等作用下产生碳酸钙(CaCO₃)，沉淀在生物反应器中以及颗粒污泥表面或内部，久而久之导致颗粒污泥灰分升高，生物量及生物活性下降，甚至导致颗粒污泥完全钙化“失活”，影响系统处理效率。有关碳酸钙在污泥表面及核心累积致使生化处理效率大幅降低的现象已有报道。目前针对完全或部分钙化厌氧颗粒污泥，常规方法多将其由生物反应器底部排出，等同于污泥进行堆放或填埋，不仅占用大量场地，且钙化厌氧颗粒污泥内部及表面包裹或粘附的生物类物质(蛋白质、多糖和微生物菌体等)若不加进一步处理，往往带来二次潜在环境污染和危害。

因此，如何减少钙化颗粒污泥带来的环境污染，同时实现其颗粒中碳酸钙及其包裹或粘附的生物或生物相容性物质的资源化利用，为厌氧处理系统中微生物的附着和定殖创造条件，成为关键和亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种钙化厌氧颗粒污泥二次成核再利用方法。本发明在破碎厌氧生物反应器中钙化颗粒污泥的基础上筛分获得粒径在一定区间内的碎屑，与生物反应器进出水和污泥搅拌混合培养一定时间后，回流至前端生物反应器中，促进二次成核，加速污泥颗粒化，实现过程的持续稳定运行。

本发明的目的能够通过以下技术方案实现：

一种钙化厌氧颗粒污泥二次成核再利用方法，具体步骤包括：

(1)收集生物反应器中钙化厌氧颗粒污泥，将其挤压或碾压破碎；

(2)对破碎的钙化厌氧颗粒污泥进行筛分，获得粒径在一定范围内的钙化厌氧颗粒污泥碎屑；

(3)将获得的碎屑与生物反应器进出水和正常污泥混合培养一定时间；

(4)将混合培养后的污泥回流至生物反应器中，促进二次成核，加速污泥颗粒化。

具体地，所述步骤(1)中，钙化厌氧颗粒污泥由生物反应器排出收集后，需要滤去大部分水，并保持钙化厌氧污泥颗粒的润湿。

优选地，所述步骤(2)中，将钙化厌氧颗粒污泥挤压或碾压时，控制钙化厌氧颗粒污泥承受的压强保持在30～100牛顿/平方厘米区间。

优选地，所述步骤(2)中，筛分获得的钙化厌氧颗粒污泥碎屑的粒径应在0.1～1.0mm范围之内。

优选地，所述步骤(3)中，混合培养时，比例(水：正常污泥：钙化厌氧颗粒污泥碎屑)应控制在(5～6)：(2～3)：(3～2)之间。