[发明专利]一种强化微氧产甲烷颗粒污泥反应系统及处理方法

权利要求书

1.一种强化微氧产甲烷颗粒污泥反应处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）建立反应系统包括：进水调节池（1）、进水蠕动泵（2）、膨胀颗粒污泥床生物膜反应器（16）、内循环泵（11）、空压机（12）；

膨胀颗粒污泥床生物膜反应器（16）包括主体反应区（17）和三相分离器（6）两部分，体积比为1~1.2:1；主体反应区（17）下部为颗粒污泥床（4），主体反应区（17）顶部布置固定填料床（5），固定填料床（5）占主体反应区（17）体积20%~30%；三相分离器（6）位于反应器顶部，主体反应区（17）和三相分离器（6）均设置取样口和观察口；

固定填料床（5）填充聚氨酯海绵，聚氨酯海绵呈8~25mm的正方体，内部孔径2~7mm，载体填充率为20%~30%；

（2）、进行微生物培养

污泥床直接采用城市污水处理厂浓缩池污泥和好氧曝气池污泥的混合污泥作为接种污泥，混合质量比为2~3:1，接种体积占主体反应区的40%；

另取上述混合污泥通过序批式反应器进行排泥挂膜法接种到聚氨酯海绵填料上，形成生物载体填料，之后投入到固定填料床（5）；

进水C:N:P比例为200:5:1，经过闷曝、间歇进水和连续小流量进水，培养时间为3.5~8.5天，培养后的污泥床MLSS：8~10g/L；

（3）、微生物培养后，开始正常进水连续运行

进水流入进水调节池（1），进水调节池（1）内通过空压机（12）对进水进行曝气，曝气后的污水进入膨胀颗粒污泥床生物膜反应器（16）内，进水pH值在7.0~7.3，碱度为500~800mg/L；

（4）、进水调节池（1）内曝气污水通过进水蠕动泵（2）打入主体反应区（17）底部，依次流经颗粒污泥床（4）、固定填料床（5），最终由三相分离器（6）的三角出水堰（8）排出，其中一部分出水通过内循环泵（11）与进水混合重新进入主体反应区（17）底部，内回流比为20%~50%；反应器中溶解氧DO控制为0.15~0.35mg/L，氧化还原电位ORP控制为-300~-350mv，通过加热温度控制器保证系统水温35±2℃；反应器内部设置温度、pH、DO、ORP多参数在线监测仪对进水pH和微氧环境进行实时监控；

（5）、逐步缩短水力停留时间HRT，通过三个运行过程实现快速产甲烷，三个运行过程HRT分别设定在3天、2.5天和2天，每个HRT持续运行15~20天；此时COD去除率92~95%，有机负荷0.4~2.5kgCOD/m³·d；

（6）、在甲烷化实现的基础上，进水中增加20~50mg/L的Ca²⁺和20~50mg/L的Mg²⁺，促进污泥颗粒化，连续运行40~60天后开始快速逐步缩短HRT以提高上升水流流速方式加速好氧颗粒污泥形成，HRT 从2天分别下降到1天、12小时、6小时，每个HRT运行3~5天；

（7）、达到产甲烷好氧颗粒污泥的工艺目标后，此时反应器底部污泥呈现淡黄色米粒状，污泥浓度MLSS：16~20g/L，污泥平均粒径1.0~2.5 mm，污泥沉降比SV：15~30%，上部污泥产气率平均甲烷产量为300~1200mL/d；COD去除率在90%以上。

2.根据权利要求1所述的一种强化微氧产甲烷颗粒污泥反应处理方法，其特征在于：步骤（2）中，进水中碳源为葡萄糖或乙酸钠，氮源为氯化铵、硫酸铵或尿素，磷源为磷酸二氢钾或磷酸氢钾。