一种好氧颗粒污泥的优化培养方法

摘要

一种好氧颗粒污泥的优化培养方法，它涉及一种颗粒污泥的优化培养方法。它解决现有好氧颗粒污泥的培养方法存在稳定性差、颗粒污泥的粒径小及培养时间长的问题。方法：一、制备活性污泥；二、将活性污泥进行5个阶段的梯度培养；三、向经过梯度培养的活性污泥中再加入最终培养基质液培养1～9天，即完成好氧颗粒污泥的优化培养。本发明得到的优化培养的好氧颗粒污泥稳定性好、颗粒污泥的粒径变大，对COD和氨氮具有高效的生物降解能力，并可同步进行硝化反硝化的培养，培养时间短。本发明制备工艺简单、成本低廉，可大规模的工业化生产。

权利要求

1.一种好氧颗粒污泥的优化培养方法，其特征在于好氧颗粒污泥的优化培养方法按以下步骤实施：一、将污泥在温度为23～26℃的条件下空曝气处理1～3天，得活性污泥；二、梯度培养：向活性污泥中加入培养基质液进行梯度培养，共培养5个阶段，培养基质液为含有COD、氨氮、磷、碳酸氢钠、钙离子和微量元素的溶液，第一阶段培养基质液中COD的浓度为550～650mg/L、氨氮的浓度为35mg/L，第一阶段至第五阶段培养基质液中COD每阶段浓度增加100mg/L、氨氮每阶段浓度增加5mg/L，第一阶段至第五阶段培养基质液中磷、碳酸氢钠、钙离子和微量元素的含量保持不变；三、向经过梯度培养的活性污泥中再加入最终培养基质液培养1～9天，最终培养基质液中COD浓度为550～650mg/L、氨氮浓度为60mg/L、磷的浓度为8～10mg/L、碳酸氢钠的浓度为250～300mg/L、钙离子的浓度为48～52mg/L、微量元素的总浓度为1mg/L，即完成好氧颗粒污泥的优化培养；其中步骤二中5个阶段培养基质液中磷的浓度为8～10mg/L、碳酸氢钠的浓度为250～300mg/L、钙离子的浓度为48～

52mg/L、微量元素的总浓度为1mg/L；步骤二中第一阶段至第五阶段培养的周期均为8h、溶解氧均为5～6mg/L、污泥龄控制在9～12天；步骤三培养的周期为6h、溶解氧为5～6mg/L、污泥龄控制在12～15天。

2.根据权利要求1所述的一种好氧颗粒污泥的优化培养方法，其特征在于步骤一中将污泥在温度为24℃的条件下空曝气处理2天。

3.根据权利要求1或2所述的一种好氧颗粒污泥的优化培养方法，其特征在于步骤二中第一阶段的活性污泥以沉降时间控制在5min的条件下培养4～6天。

4.根据权利要求3所述的一种好氧颗粒污泥的优化培养方法，其特征在于步骤二中第二阶段的活性污泥以沉降时间控制在3min的条件下培养3～4天。

5.根据权利要求1、2或4所述的一种好氧颗粒污泥的优化培养方法，其特征在于步骤二中第三阶段的活性污泥以沉降时间控制在2min的条件下培养3～4天。

6.根据权利要求5所述的一种好氧颗粒污泥的优化培养方法，其特征在于步骤二中第四阶段的活性污泥以沉降时间控制在1min的条件下培养4～5天。

7.根据权利要求1、2、4或6所述的一种好氧颗粒污泥的优化培养方法，其特征在于步骤二中第五阶段的活性污泥以沉降时间控制在1min的条件下培养6～8天。

8.根据权利要求7所述的一种好氧颗粒污泥的优化培养方法，其特征在于步骤三中活性污泥以沉降时间控制在30s的条件下培养。

9.根据权利要求1、2、4、6或8所述的一种好氧颗粒污泥的优化培养方法，其特征在于微量元素按50mg的H3BO3、50mg的ZnCl2、30mg的CuCl2、50mg的MnSO4·H2O、50mg的(NH4)6Mo7O24·4H2O、50mg的AlCl3、50mg的CoCl2·6H2O、50mg的NiCl2、18mg的KCl、15mg的FeCl3和20mg的MgSO4·7H2O的比例组成。

说明书

一种好氧颗粒污泥的优化培养方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种颗粒污泥的优化培养方法。

背景技术

[0002] 现今，由于现代化工业的迅速发展，已造成了水资源的大面积污染，目前，好氧颗粒污泥已成为各国人员研究的热点话题，现有好氧颗粒污泥的培养主要四种(调控有机负荷实现污泥颗粒化，调控沉降时间实现污泥颗粒化，通过较长的好氧饥饿时间实现颗粒化，通过较大的溶解氧培养好氧颗粒污泥)调控方式，均各有缺点。如调控有机负荷和形成沉降时间的颗粒污泥的稳定性能差，在较长的好氧饥饿时间和较大的溶解氧下形成的颗粒污泥的粒径小，培养时间长的问题。

发明内容

[0003] 发明目的是为了解决现有好氧颗粒污泥的培养方法存在稳定性差、颗粒污泥的粒径小及培养时间长的问题，而提供一种好氧颗粒污泥的优化培养方法。

[0004] 好氧颗粒污泥的优化培养方法按以下步骤实施：一、将污泥在温度为23～26℃的条件下空曝气处理1～3天，得活性污泥；二、梯度培养：向活性污泥中加入培养基质液进行梯度培养，共培养5个阶段，培养基质液为含有COD、氨氮、磷、碳酸氢钠、钙离子和微量元素的溶液，第一阶段培养基质液中COD的浓度为550～650mg/L、氨氮的浓度为35mg/L，第一阶段至第五阶段培养基质液中COD每阶段浓度增加100mg/L、氨氮每阶段浓度增加5mg/L，第一阶段至第五阶段培养基质液中磷、碳酸氢钠、钙离子和微量元素的含量保持不变；三、向经过梯度培养的活性污泥中再加入最终培养基质液培养1～9天，最终培养基质液中COD浓度为550～650mg/L、氨氮浓度为60mg/L、磷的浓度为8～10mg/L、碳酸氢钠的浓度为
250～300mg/L、钙离子的浓度为48～52mg/L、微量元素的总浓度为1mg/L，即完成好氧颗粒污泥的优化培养；其中步骤二中5个阶段培养基质液中磷的浓度为8～10mg/L、碳酸氢钠的浓度为250～300mg/L、钙离子的浓度为48～52mg/L、微量元素的总浓度为1mg/L；步骤二中第一阶段至第五阶段培养的周期均为8h、溶解氧均为5～6mg/L、污泥龄控制在9～
12天；步骤三培养的周期为6h、溶解氧为5～6mg/L、污泥龄控制在12～15天。

[0005] 本发明得到的优化培养的好氧颗粒污泥稳定性好、颗粒污泥的粒径变大对COD和氨氮具有高效的生物降解能力，并培养时间短。

[0006] 发明制备工艺简单、成本低廉，可大规模的工业化生产。

附图说明

[0007] 图1为经过具体实施方式二十三优化后的好氧颗粒污泥照片。

具体实施方式

[0008] 本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

[0009] 具体实施方式一：本实施方式好氧颗粒污泥的优化培养方法按以下步骤实施：一、将污泥在温度为23～26℃的条件下空曝气处理1～3天，得活性污泥；二、梯度培养：
向活性污泥中加入培养基质液进行梯度培养，共培养5个阶段，培养基质液为含有COD、氨氮、磷、碳酸氢钠、钙离子和微量元素的溶液，第一阶段培养基质液中COD的浓度为550～
650mg/L、氨氮的浓度为35mg/L，第一阶段至第五阶段培养基质液中COD每阶段浓度增加
100mg/L、氨氮每阶段浓度增加5mg/L，第一阶段至第五阶段培养基质液中磷、碳酸氢钠、钙离子和微量元素的含量保持不变；三、向经过梯度培养的活性污泥中再加入最终培养基质液培养1～9天，最终培养基质液中COD浓度为550～650mg/L、氨氮浓度为60mg/L、磷的浓度为8～10mg/L、碳酸氢钠的浓度为250～300mg/L、钙离子的浓度为48～52mg/L、微量元素的总浓度为1mg/L，即完成好氧颗粒污泥的优化培养；其中步骤二中5个阶段培养基质液中磷的浓度为8～10mg/L、碳酸氢钠的浓度为250～300mg/L、钙离子的浓度为48～
52mg/L、微量元素的总浓度为1mg/L；步骤二中第一阶段至第五阶段培养的周期均为8h、溶解氧均为5～6mg/L、污泥龄控制在9～12天；步骤三培养的周期为6h、溶解氧为5～6mg/L、污泥龄控制在12～15天。

[0010] 本实施方式中所采用的污泥取自于哈尔滨市文昌污水处理厂。

[0011] 本实施方式中的优化培养颗粒污泥方法所使用的装置为采用SBR反应器、反应器有效容积为12L、直径为22cm、度为60cm、排水口设置在距反应器底部15cm处、保证排水比为75％。

[0012] 具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同是步骤一中将污泥在温度为24℃的条件下空曝气处理2天。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

[0013] 具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二的不同是步骤二中第一阶段的活性污泥以沉降时间控制在5min的条件下培养4～6天。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。

[0014] 具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一或二的不同是步骤二中第一阶段的活性污泥以沉降时间控制在5min的条件下培养5天。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。

[0015] 具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式三或四的不同是步骤二中第二阶段的活性污泥以沉降时间控制在3min的条件下培养3～4天。其它步骤及参数与具体实施方式三或四相同。

[0016] 具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式三或四的不同是步骤二中第二阶段的活性污泥以沉降时间控制在3min的条件下培养3.5天。其它步骤及参数与具体实施方式三或四相同。

[0017] 具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六的不同是步骤二中第三阶段的活性污泥以沉降时间控制在2min的条件下培养3～4天。其它步骤及参数与具体实施方式一至六相同。

[0018] 具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至六的不同是步骤二中第三阶段的活性污泥以沉降时间控制在2min的条件下培养3.5天。其它步骤及参数与具体实施方式一至六相同。

[0019] 具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式七或八的不同是步骤二中第四阶段的活性污泥以沉降时间控制在1min的条件下培养4～5天。其它步骤及参数与具体实施方式七或八相同。

[0020] 具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式七或八的不同是步骤二中第四阶段的活性污泥以沉降时间控制在1min的条件下培养4.5天。其它步骤及参数与具体实施方式七或八相同。

[0021] 具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一至十的不同是步骤二中第五阶段的活性污泥以沉降时间控制在1min的条件下培养6～8天。其它步骤及参数与具体实施方式一至十相同。

[0022] 具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式一至十的不同是步骤二中第五阶段的活性污泥以沉降时间控制在1min的条件下培养7天。其它步骤及参数与具体实施方式一至十相同。

[0023] 具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式十一或十二的不同是步骤三中活性污泥以沉降时间控制在30s的条件下培养。其它步骤及参数与具体实施方式十一或十二相同。

[0024] 具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式十一或十二的不同是步骤三中培养时间为4天。其它步骤及参数与具体实施方式十一或十二相同。

[0025] 具体实施方式十五：本实施方式与具体实施方式十一或十二的不同是步骤三中培养时间为5天。其它步骤及参数与具体实施方式十一或十二相同。

[0026] 具体实施方式十六：本实施方式与具体实施方式一至十五的不同是微量元素按50mg的H3BO3、50mg的ZnCl2、30mg的CuCl2、50mg的MnSO4·H2O、50mg的(NH4)6Mo7O24·4H2O、
50mg的AlCl3、50mg的CoCl2·6H2O、50mg的NiCl2、18mg的KCl、15mg的FeCl3和20mg的MgSO4·7H2O的比例组成。其它步骤及参数与具体实施方式一至十五相同。

[0027] 具体实施方式十七：本实施方式与具体实施方式一的不同是步骤二中第一阶段培养基质液中COD的浓度为600mg/L。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

[0028] 具体实施方式十八：本实施方式与具体实施方式一的不同是步骤三中最终培养基质液中COD浓度为600mg/L。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

[0029] 具体实施方式十九：本实施方式与具体实施方式一的不同是步骤二5个阶段培养基质液中磷的浓度为9mg/L、碳酸氢钠的浓度为260mg/L、钙离子的浓度为50mg/L、微量元素的浓度为1mg/L。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

[0030] 具体实施方式二十：本实施方式与具体实施方式一的不同是步骤三最终培养基质液中磷的浓度为9mg/L、碳酸氢钠的浓度为260mg/L、钙离子的浓度为50mg/L、微量元素的浓度为1mg/L。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

[0031] 具体实施方式二十一：本实施方式与具体实施方式一的不同是步骤二中第一阶段至第五阶段培养的周期均为8h、溶解氧均为5.5mg/L、污泥龄控制在10天。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

[0032] 具体实施方式二十二：本实施方式与具体实施方式一的不同是步骤三中培养的周期为6h、溶解氧为5.5mg/L、污泥龄控制在14天。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

[0033] 具体实施方式二十三：本实施方式好氧颗粒污泥的优化培养方法按以下步骤实施：一、将污泥在温度为25℃的条件下空曝气处理2天，得活性污泥；二、梯度培养：向活性污泥中加入培养基质液进行梯度培养，共培养5个阶段，培养基质液为含有COD、氨氮、磷、碳酸氢钠、钙离子和微量元素的溶液，第一阶段培养基质液中COD的浓度为600mg/L、氨氮的浓度为35mg/L，第一阶段至第五阶段培养基质液中COD每阶段浓度增加100mg/L、氨氮每阶段浓度增加5mg/L，第一阶段至第五阶段培养基质液中磷、碳酸氢钠、钙离子和微量元素的含量保持不变；三、向经过梯度培养的活性污泥中再加入最终培养基质液培养4天，最终培养基质液中COD浓度为600mg/L、氨氮浓度为60mg/L、磷的浓度为9mg/L、碳酸氢钠的浓度为280mg/L、钙离子的浓度为50mg/L、微量元素的总浓度为1mg/L，即完成好氧颗粒污泥的优化培养；其中步骤二中5个阶段培养基质液中磷的浓度为9mg/L、碳酸氢钠的浓度为280mg/L、钙离子的浓度为50mg/L、微量元素的总浓度为1mg/L；步骤二中第一阶段至第五阶段培养的周期均为8h、溶解氧均为5mg/L、污泥龄控制在10天；步骤三培养的周期为6h、溶解氧为5mg/L、污泥龄控制在14天。

[0034] 经过本实施方式优化培养的好氧颗粒污泥(用A表示)与调控有机负荷方法培养的颗粒污泥(用B来表示)、调控沉降时间方法培养的颗粒污泥(用C来表示)、通过较长的好氧饥饿时间的方法培养的颗粒污泥(用D来表示)，通过较大的溶解氧颗粒污泥(用E来表示)的各项指标进行比较如表1所示：

[0035] 表1

[0036]A B C D E
培养时间(天) 45 68 54 70 72
颗粒直径(mm) 1.8 1.5 0.8 0.6 0.6
完整系数(％) 96.5％ 92％ 87％ 94％ 96％
COD去除率 99.5％ 99％ 97％ 98.5％ 98％
氨氮去除率 86％ 84％ 81％ 82％ 7

[0037] 好氧颗粒污泥的机械强度，可以用完整系数来表示。即将颗粒污泥在300rpm搅拌器上搅拌5分钟后，完整的颗粒污泥与颗粒污泥的总量的比值。

[0038] 从表1中可以明确的看出经过优化培养的好氧颗粒污泥各项指标均优于现有的四种方法。

[0039] 经过本实施方式优化的好氧颗粒污泥的照片如图1所示，从图1中可以看出经过本实施方式优化的好氧颗粒污泥粒径均匀。