[发明专利]一种强化好氧污泥颗粒化过程的装置及其方法

说明书

本发明公开了一种强化好氧污泥颗粒化过程的装置及其方法，所述装置包括进水单元、反应器、曝气单元和出水单元，其中：所述进水单元包括进水箱及进水蠕动泵，进水蠕动泵的出水管与反应器底部的进水口连接；所述反应器的内壁设有惰性钛阴极，反应器的内部中央设有活性铁阳极，惰性钛阴极和活性铁阳极的末端通过导线与直流稳压电源连接；所述曝气单元包括顺次相连的空气泵、转子流量计和砂滤曝气头，砂滤曝气头设置于反应器的底部；所述出水单元包括出水箱及与其相连的出水电磁阀，出水电磁阀通过出水管与设置于反应器中部的出水口连接。本发明可同时实现好氧污泥的快速颗粒化和好氧颗粒污泥系统的长期稳定运行。

技术领域

本发明属于废水生物处理技术领域，涉及一种强化好氧污泥颗粒化过程的装置及其方法。

背景技术

好氧颗粒污泥是微生物在各种选择压的驱动下，微生物间相互粘附、自絮凝而逐渐形成的结构致密的生物聚集体，基于此发展起来的好氧颗粒污泥技术具有明显的优势，例如：应对污染物种类广、抵抗冲击能力强、污泥沉降性能好和处理设施占地少等。自上世纪90年代好氧颗粒污泥被发现至今，国内外学者已对其理化特性、微生物群落、传质模型以及形成机理等方面开展了大量研究，并且荷兰DHV公司以工艺作为技术品牌在荷兰、西班牙、巴西、南非等地建立30余座好氧颗粒污泥污水处理工程，该工艺可有效缩减污水厂占地面积、显著降低能耗，是一项新型高效、具有前景的污水生物处理技术。

然而，目前好氧颗粒污泥技术在应对低负荷城镇生活污水时，普遍存在颗粒化周期长、长期运行易失稳这两大问题，制约着该技术在全球范围内的广泛应用。此外，一些能够快速颗粒化的反应器也会随着运行时间的延长，逐渐出现颗粒污泥解体现象。原因之一是好氧颗粒污泥较大的粒径会加大氧气和营养物质等的传质阻力，引起颗粒内部形成一定的厌氧空间，长期运行便会因细菌内源呼吸而弱化颗粒结构。

因此，优化好氧污泥颗粒化过程、提高颗粒污泥的结构强度对该技术的发展具有重要意义。

发明内容

为了解决现有技术普遍存在的颗粒化周期长、长期运行易失稳等问题，本发明提供了一种强化好氧污泥颗粒化过程的装置及其方法。本发明可同时实现好氧污泥的快速颗粒化和好氧颗粒污泥系统的长期稳定运行，培养的好氧颗粒污泥粒径大、沉速快、强度高、结构稳定、菌群丰富。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种强化好氧污泥颗粒化过程的装置，包括进水单元、反应器、曝气单元和出水单元，其中：

所述进水单元包括进水箱及用于控制进水流量和时间的进水蠕动泵，进水蠕动泵的出水管与反应器底部的进水口连接；

所述反应器为序批间歇式反应器，反应器的内壁设有惰性钛阴极，反应器的内部中央设有活性铁阳极，惰性钛阴极和活性铁阳极的末端通过导线与直流稳压电源连接；

所述曝气单元包括顺次相连的空气泵、转子流量计和砂滤曝气头，砂滤曝气头设置于反应器的底部；

所述出水单元包括出水箱及与其相连的用于控制出水时间的出水电磁阀，出水电磁阀通过出水管与设置于反应器中部的出水口连接。

一种利用上述装置强化好氧污泥颗粒化过程的方法，包括如下步骤：

步骤一、进水水源配置工序：人工配置进水水源模拟城镇生活污水，其中：COD为300～800mg/L，NH4⁺-N为40～80mg/L，TP为8～1510mg/L；

步骤二、接种工序：在反应器中接种驯化后的絮状污泥，使反应器内起始的MLSS为3～6g/L；

步骤三、好氧污泥颗粒化工序：反应器采用SBR工艺运行，运行周期为4～6h，分为进水、曝气、沉淀和排水四个阶段，其中：沉淀时间为5～20min，曝气时间为210～225min；整个SBR工艺运行期间连续施加恒压直流电于好氧颗粒污泥系统，当系统运行稳定后定期排出剩余污泥。