專利名稱：好氧硝化顆粒污泥的長期保存方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顆粒污泥的長期保存方法。
背景技術(shù)：
好氧顆粒污泥是微生物固定化技術(shù)的一種特殊形式，是近年來興起的新型廢水生物處理技術(shù)。好氧顆粒污泥具有沉降性能好、生物密度大、微生物種群多樣化、污泥活性高、抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。而好氧硝化顆粒污泥又同時(shí)具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定能夠同時(shí)去除水中的C0D、N和P以及同步硝化反硝化的功能，因此利用好氧硝化顆粒污泥技術(shù)處理生活污水是近些年研究熱點(diǎn)。由硝化菌占優(yōu)勢的好氧硝化顆粒污泥會比傳統(tǒng)異養(yǎng)菌占優(yōu)勢的好氧顆粒污泥有更好的穩(wěn)定性和同時(shí)去除碳氮能力。但是，研究發(fā)現(xiàn)長期儲存的好氧硝化顆粒污泥其硝化菌活性恢復(fù)周期長。有研究將好氧硝化顆粒污泥擱置2個月后重新投入運(yùn)行，運(yùn)行活化65天并延長循環(huán)周期后好氧硝化顆粒污泥的硝化菌活性才得到了恢復(fù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決目前好氧硝化顆粒污泥長期儲存后硝化菌活性恢復(fù)周期長的問題，而提供的一種好氧硝化顆粒污泥的長期保存方法。本發(fā)明好氧硝化顆粒污泥按以下步驟進(jìn)行保存:—、測定保存前好氧硝化顆粒污泥的硝化菌活性；
二、保存好氧硝化顆粒污泥，并監(jiān)測好氧硝化顆粒污泥硝化菌活性，待好氧硝化顆粒污泥的硝化菌活性降低為保存前硝化菌活性值的75% 80%，進(jìn)行活化，然后繼續(xù)保存；三、重復(fù)步驟二，即實(shí)現(xiàn)好氧硝化顆粒污泥的長期保存；其中，步驟二活化:將好氧硝化顆粒污泥放入反應(yīng)器內(nèi)通入活化液進(jìn)行曝氣活化，每次活化為I 2個活化周期，每個活化周期分6次注入活化液，每次注入活化液后分別曝氣lh，活化液中COD的濃度為150 180mg/L、NH4+-N的濃度為40 45mg/L、P043_P的濃度為5 6mg/L、堿度的濃度為290 330mg/L、微量元素的濃度為lmL/L、Ca2+的濃度為IOmg/L，活化液溫度為29 31°C，活化曝氣量為0.4m3/h。本發(fā)明方法選擇好氧硝化顆粒污泥的硝化菌活性降低為保存前硝化菌活性值的75% 80%時(shí)進(jìn)行顆粒污泥活化，稱之為“臨界活性”。好氧硝化顆粒污泥采用本發(fā)明方法保存，在長期保存過程中好氧硝化顆粒污泥到達(dá)臨界活性時(shí)進(jìn)行活化，本發(fā)明方法使好氧硝化顆粒污泥在長時(shí)間的保存過程中始終保持高硝化菌活性，經(jīng)長期保存后仍可以隨時(shí)投入使用。本發(fā)明對于好氧硝化顆粒污泥的保存溫度沒有特殊的限制，保存時(shí)間可無限延長，而且本發(fā)明方法保存和活化成本低，適合長時(shí)間好氧硝化顆粒污泥的保存。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式
，還包括各具體實(shí)施方式
間的任意組合。
具體實(shí)施方式
一:本實(shí)施方式好氧硝化顆粒污泥按以下步驟進(jìn)行保存:一、測定保存前好氧硝化顆粒污泥的硝化菌活性；二、保存好氧硝化顆粒污泥，并監(jiān)測好氧硝化顆粒污泥硝化菌活性，待好氧硝化顆粒污泥的硝化菌活性降低為保存前硝化菌活性值的75% 80%，進(jìn)行活化，然后繼續(xù)保存；三、重復(fù)步驟二，即實(shí)現(xiàn)好氧硝化顆粒污泥的長期保存；其中，步驟二活化:將好氧硝化顆粒污泥放入反應(yīng)器內(nèi)通入活化液進(jìn)行曝氣活化，每次活化為I 2個活化周期，每個活化周期分6次注入活化液，每次注入活化液后分別曝氣lh，活化液中COD的濃度為150 180mg/L、NH4+-N的濃度為40 45mg/L、P043_P的濃度為5 6mg/L、堿度的濃度為290 330mg/L、微量元素的濃度為lmL/L、Ca2+的濃度為IOmg/L，活化液溫度為29 31°C，活化曝氣量為0.4m3/h。本實(shí)施方式定義好氧硝化顆粒污泥的硝化菌活性降低為保存前硝化菌活性值的75% 80%為臨界活性，在臨界活性范圍內(nèi)好氧硝化顆粒污泥既能快速活化到初始狀態(tài)，又能減少好氧硝化顆粒污泥長期保存過程中活化的頻率。本實(shí)施方式不同于現(xiàn)有儲存后多次活化的污泥儲存方法，屬于邊儲存邊活化的“動態(tài)”污泥儲存方法。保存過程中經(jīng)數(shù)次短活化(I 2個活化周期)便能使好氧硝化顆粒污泥的硝化菌活性始終保持在理想狀態(tài)，本實(shí)施方式方法具有低耗、可馬上投入使用，處理效果好的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
二:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是:步驟二中好氧硝化顆粒污泥在18 28°C條件下保存。其它步驟及參數(shù)與實(shí)施方式一相同。由于顆粒污泥儲存或者閑置期間容易發(fā)生內(nèi)源呼吸與胞內(nèi)水解，會導(dǎo)致顆粒污泥喪失其生物活性、部分物理特性及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，而溫度越高其水解與內(nèi)源呼吸越快，會導(dǎo)致硝化菌活性喪失快。因此，現(xiàn)有好氧硝化顆粒污泥長期保存過程中，為了減緩硝化菌活性的喪失，都采用低溫儲存的方法，所以能耗大、成本高。本實(shí)施方式則可以在該溫度條件下進(jìn)行污泥保存，無需降溫設(shè)備，具有能耗低的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
三:本實(shí)施方式與其體實(shí)施方式一或二的不同點(diǎn)是:步驟二中將微量元素配置成微量元素液，每升微量元素液中由0.15g的H3BO3U.5g的FeCl3、0.06g的NaMo04、0.03g 的 CuSO4,0.18g 的 ΚΙ,0.12g 的 MnCl2、0.12g 的 ZnSO4,0.15g 的 CoCl2UOg 的EDTA和余量的蒸餾水組成。其它步驟及參數(shù)與實(shí)施方式一或二相同。具體實(shí)施例1:好氧硝化顆粒污泥按以下步驟進(jìn)行保存:一、測定保存前好氧硝化顆粒污泥的硝化菌活性，好氧硝化顆粒污泥中硝化菌的比耗氧速率(SOUR)為 13.15mg.02.(g.VSS h)_1 ；

二、保存好氧硝化顆粒污泥，并監(jiān)測好氧硝化顆粒污泥硝化菌活性，待好氧硝化顆粒污泥的硝化菌活性降低為保存前硝化菌活性值的76% ±0.5%，進(jìn)行活化，然后繼續(xù)保存；三、重復(fù)步驟二，即實(shí)現(xiàn)好氧硝化顆粒污泥的長期保存；其中，步驟二活化:將好氧硝化顆粒污泥放入反應(yīng)器內(nèi)通入活化液進(jìn)行曝氣活化，每次活化為I個活化周期，每個活化周期分6次注入活化液，每次注入活化液后分別曝氣lh，活化液中COD的濃度為150 180mg/L、NH4+-N的濃度為40 45mg/L、P043_P的濃度為5 6mg/L、堿度的濃度為290 330mg/L、微量元素的濃度為lmL/L、Ca2+的濃度為10mg/L,活化液溫度為29 31°C，活化曝氣量為0.4m3/h。氨氮濃度為40 45mg/L、COD濃度為170 180mg/L、磷酸鹽濃度為5 6mg/L、硝酸鹽濃度為4 5mg/L、亞硝酸鹽濃度為I 2mg/L的廢水經(jīng)保存前好氧硝化顆粒污泥SBR處理后，出水中氨氮濃度彡lmg/L、COD濃度彡40mg/L、硝酸鹽濃度為21 28mg/L、亞硝酸鹽濃度為6 9mg/L、磷酸鹽濃度< 1.2mg/Lo本實(shí)施例在20±2°C的條件下進(jìn)行保存，保存至第28大時(shí)檢測到硝化菌的SOUR值下降至9.99mg*02.(g.VSS h)進(jìn)行第一次動態(tài)活化，活化后好氧硝化顆粒污泥的硝化菌的SOUR值恢復(fù)到13.02mg.02.(g-VSS h)-1 ;保存至第57天時(shí)檢測到硝化菌的SOUR值下降至10.06mg*02.(g-VSS h)進(jìn)行第二次動態(tài)活化，活化后好氧硝化顆粒污泥的硝化菌的SOUR值恢復(fù)到12.96mg.02.(g-VSS h)-1 ;保存至第86天時(shí)檢測到硝化菌的SOUR值下降至9.97mg*02.(g.VSS h)—1，進(jìn)行第三次動態(tài)活化，活化后好氧硝化顆粒污泥的硝化菌的SOUR值恢復(fù)到13.09mg.02.(g.VSS h)-1 ;保存至第115天時(shí)檢測到硝化菌的SOUR值下降至10.0lmg.02.(g.VSS hr1，進(jìn)行第四次動態(tài)活化，活化后好氧硝化顆粒污泥的硝化菌的 SOUR 值恢復(fù)到 13.1lmg.02.(g.VSS h)'本實(shí)施例好氧硝化顆粒污泥保存至第120天直接投加入SBR反應(yīng)器進(jìn)行水處理，好氧硝化顆粒污泥的接種 量為4000mg/L 5000mg/L，SBR反應(yīng)采用瞬時(shí)進(jìn)水的方式，SBR反應(yīng)水處理反應(yīng)條件為曝氣3小時(shí)、沉淀I分鐘、排水。進(jìn)水所處理廢水中氨氮濃度為41 46mg/L、C0D濃度為175 185mg/L、磷酸鹽濃度為5 6.5mg/L、硝酸鹽濃度為3 4mg/L、亞硝酸鹽濃度為I 2mg/L。經(jīng)SBR反應(yīng)后出水中氨氮濃度彡2mg/L、COD濃度彡40mg/L、硝酸鹽濃度為20 26mg/L、亞硝酸鹽濃度為5 8mg/L、磷酸鹽濃度< 1.5mg/L。本實(shí)施例保存了 120天的好氧硝化顆粒污泥的硝化菌活性與保存前基本相同，水處理效果基本保持未變。具體實(shí)施例2:好氧硝化顆粒污泥按以下步驟進(jìn)行保存:一、測定保存前好氧硝化顆粒污泥的硝化菌活性，好氧硝化顆粒污泥中硝化菌的比耗氧速率(SOUR)為 13.05mg.02.(g.VSS h)_1 ；二、保存好氧硝化顆粒污泥，并監(jiān)測好氧硝化顆粒污泥硝化菌活性，待好氧硝化顆粒污泥的硝化菌活性降低為保存前硝化菌活性值的79% ±0.5%，進(jìn)行活化，然后繼續(xù)保存；三、重復(fù)步驟二，即實(shí)現(xiàn)好氧硝化顆粒污泥的長期保存；其中，步驟二活化:將好氧硝化顆粒污泥放入反應(yīng)器內(nèi)通入活化液進(jìn)行曝氣活化，每次活化為2個活化周期，每個活化周期分6次注入活化液，每次注入活化液后分別曝氣lh，活化液中COD的濃度為150 180mg/L、NH4+-N的濃度為40 45mg/L、P043_P的濃度為5 6mg/L、堿度的濃度為290 330mg/L、微量元素的濃度為lmL/L、Ca2+的濃度為10mg/L,活化液溫度為29 31°C，活化曝氣量為0.4m3/h。氨氮濃度為40 45mg/L、COD濃度為170 180mg/L、磷酸鹽濃度為5 6mg/L、硝酸鹽濃度為4 5mg/L、亞硝酸鹽濃度為I 2mg/L的廢水經(jīng)保存前好氧硝化顆粒污泥SBR處理后，出水中氨氮濃度彡lmg/L、COD濃度彡40mg/L、硝酸鹽濃度為21 28mg/L、亞硝酸鹽濃度為6 9mg/L、磷酸鹽濃度< 1.2mg/Lo本實(shí)施例在28±2°C的條件下進(jìn)行保存，保存至第16天時(shí)檢測到硝化菌的SOUR值下降至10.3Img.02.(g.VSS h)進(jìn)行第一次動態(tài)活化，活化后好氧硝化顆粒污泥的硝化菌的SOUR值恢復(fù)到13.0lmg.02.(g.VSS h)-1 ;保存至第33天時(shí)檢測到硝化菌的SOUR值下降至10.34mg.02.(g-VSS h) 進(jìn)行第二次動態(tài)活化，活化后好氧硝化顆粒污泥的硝化菌的SOUR值恢復(fù)到12.86mg.02.(g.VSS h)-1 ;保存至第50天時(shí)檢測到硝化菌的SOUR值下降至10.30mg.02.(g-VSS h) 進(jìn)行第三次動態(tài)活化，活化后好氧硝化顆粒污泥的硝化菌的SOUR值恢復(fù)到13.09mg.02.(g.VSS h)-1 ;保存至第67天時(shí)檢測到硝化菌的SOUR值下降至10.26mg.02.(g-VSS h) 進(jìn)行第四次動態(tài)活化，活化后好氧硝化顆粒污泥的硝化菌的SOUR值恢復(fù)到13.1lmg.02.(g.VSS h)-1 ;保存至第84天時(shí)檢測到硝化菌的SOUR值下降至10.31mg.02.(g-VSS h)進(jìn)行第五次動態(tài)活化，活化后好氧硝化顆粒污泥的硝化菌的 SOUR 值恢復(fù)到 13.1Omg.02.(g.VSS h)' 本實(shí)施例好氧硝化顆粒污泥保存至第90天直接投加入SBR反應(yīng)器進(jìn)行水處理，好氧硝化顆粒污泥的接種量為4000mg/L 5000mg/L，SBR反應(yīng)采用瞬時(shí)進(jìn)水的方式，SBR反應(yīng)水處理反應(yīng)條件為曝氣3小時(shí)、沉淀I分鐘、排水。進(jìn)水所處理廢水中氨氮濃度為40 46mg/L、C0D濃度為174 183mg/L、磷酸鹽濃度為5 6mg/L、硝酸鹽濃度為3 4mg/L、亞硝酸鹽濃度為I 2mg/L。經(jīng)SBR反應(yīng)后出水中氨氮濃度彡1.7mg/L、COD濃度彡37mg/L、硝酸鹽濃度為20 24mg/L、亞硝酸鹽濃度為5 8mg/L、磷酸鹽濃度< 1.3mg/L。本實(shí)施例保存了 90天的好氧硝化顆粒污泥的硝化菌活性與保存前基本相同，水處理效果基本保持未變。 具體實(shí)施例3:好氧硝化顆粒污泥按以下步驟進(jìn)行保存:—、測定保存前好氧硝化顆粒污泥的硝化菌活性，好氧硝化顆粒污泥中硝化菌的比耗氧速率(SOUR)為 13.20mg.02.(g.VSS h)_1 ；二、保存好氧硝化顆粒污泥，并監(jiān)測好氧硝化顆粒污泥硝化菌活性，待好氧硝化顆粒污泥的硝化菌活性降低為保存前硝化菌活性值的77% ±0.5%，進(jìn)行活化，然后繼續(xù)保存；三、重復(fù)步驟二，即實(shí)現(xiàn)好氧硝化顆粒污泥的長期保存；其中，步驟二活化:將好氧硝化顆粒污泥放入反應(yīng)器內(nèi)通入活化液進(jìn)行曝氣活化，每次活化為2個活化周期，每個活化周期分6次注入活化液，每次注入活化液后分別曝氣lh，活化液中COD的濃度為150 180mg/L、NH4+-N的濃度為40 45mg/L、P043_P的濃度為5 6mg/L、堿度的濃度為290 330mg/L、微量元素的濃度為lmL/L、Ca2+的濃度為10mg/L,活化液溫度為29 31°C，活化曝氣量為0.4m3/h。氨氮濃度為40 45mg/L、COD濃度為170 180mg/L、磷酸鹽濃度為5 6mg/L、硝酸鹽濃度為4 5mg/L、亞硝酸鹽濃度為I 2mg/L的廢水經(jīng)保存前好氧硝化顆粒污泥SBR處理后，出水中氨氮濃度彡lmg/L、COD濃度彡40mg/L、硝酸鹽濃度為21 28mg/L、亞硝酸鹽濃度為6 9mg/L、磷酸鹽濃度< 1.2mg/Lo本實(shí)施例在26±2°C的條件下進(jìn)行保存，保存至第20天時(shí)檢測到硝化菌的SOUR值下降至10.16mg.02.(g-VSS h) 進(jìn)行第一次動態(tài)活化，活化后好氧硝化顆粒污泥的硝化菌的SOUR值恢復(fù)到13.18mg.02.(g-VSS h)-1 ;保存至第41天時(shí)檢測到硝化菌的SOUR值下降至10.1Smg.02.(g-VSS hr1，進(jìn)行第二次動態(tài)活化，活化后好氧硝化顆粒污泥的硝化菌的SOUR值恢復(fù)到13.17mg.02.(g-VSS h)-1 ;保存至第62天時(shí)檢測到硝化菌的SOUR值下降至10.20mg.02.(g-VSS h) 進(jìn)行第三次動態(tài)活化，活化后好氧硝化顆粒污泥的硝化菌的SOUR值恢復(fù)到13.20mg.02.(g-VSS h)-1 ;保存至第83天時(shí)檢測到硝化菌的SOUR值下降至10.14mg.02.(g-VSS h) 進(jìn)行第四次動態(tài)活化，活化后好氧硝化顆粒污泥的硝化菌的SOUR值恢復(fù)到13.19mg.02.(g.VSS h)-1 ;保存至第104天時(shí)檢測到硝化菌的SOUR值下降至10.17mg.02.(g-VSS h) 進(jìn)行第五次動態(tài)活化，活化后好氧硝化顆粒污泥的硝化菌的 SOUR 值恢復(fù)到 13.2Img.02.(g.VSS h)'本實(shí)施例好氧硝化顆粒污泥保存至第112天直接投加入SBR反應(yīng)器進(jìn)行水處理，好氧硝化顆粒污泥的接種量為4000mg/L 4500mg/L，SBR反應(yīng)采用瞬時(shí)進(jìn)水的方式，SBR反應(yīng)水處理反應(yīng)條件為曝氣3小時(shí)、沉淀I分鐘、排水。進(jìn)水所處理廢水中氨氮濃度為41 46mg/L、C0D濃度為175 185mg/L、磷酸鹽濃度為5 6.5mg/L、硝酸鹽濃度為3 4mg/L、亞硝酸鹽濃度為I 2mg/L。經(jīng)SBR反應(yīng)后出水中氨氮濃度< 1.5mg/L、COD濃度< 35mg/L、硝酸鹽濃度為20 23mg/L、亞硝酸鹽濃度為5 7mg/L、磷酸鹽濃度< 1.2mg/L。本實(shí)施例保存了 112天的好氧硝化顆粒污泥的硝化菌活性與保存前基本相同，水處理效果基本保持未變。本實(shí)施例中初始的好氧硝化顆粒污泥在26±2°C的條件下保存112大，然后放入SBR反應(yīng)器中，保存112天后的好氧硝化顆粒污泥的接種量為4000mg/L 5000mg/L，SBR反應(yīng)采用瞬時(shí)進(jìn)水的方式，SBR反應(yīng)水處理反應(yīng)條件為曝氣3小時(shí)、沉淀5分鐘、排水。進(jìn)水所處理廢水中氨氮濃度為41 46mg/L、COD濃度為175 185mg/L、磷酸鹽濃度為5
6.5mg/L、硝酸鹽濃度為3 4mg/L、亞硝酸鹽濃度為I 2mg/L。經(jīng)SBR反應(yīng)后出水中氨氮濃度彡1.7mg/L、C0D濃度彡37mg/L、硝酸鹽濃度為20 24mg/L、亞硝酸鹽濃度為5 8mg/L、磷酸鹽濃度< 1.3mg/L。經(jīng)過100個周期的運(yùn)行，好氧硝化顆粒污泥的硝化菌活性僅恢復(fù)到6.36mg.02.(g.VSSh) -1,為原來初始好氧硝化顆粒污泥的硝化菌活性的48.2% ;經(jīng)過200個周期的運(yùn)行，出水中氨氮濃度為4 4.5mg/L、COD濃度為52 55mg/L、硝酸鹽濃度為12 15mg/L、亞硝酸鹽濃度為4 6mg/L、磷酸鹽濃度為2.5 3mg/L。水處理效果仍然沒達(dá)到原始硝化菌活性的90%。
權(quán)利要求
1.好氧硝化顆粒污泥的長期保存方法，其特征在于好氧硝化顆粒污泥按以下步驟進(jìn)行保存: 一、測定保存前好氧硝化顆粒污泥的硝化菌活性； 二、保存好氧硝化顆粒污泥，并監(jiān)測好氧硝化顆粒污泥硝化菌活性，待好氧硝化顆粒污泥的硝化菌活性降低為保存前硝化菌活性值的75% 80%，進(jìn)行活化，然后繼續(xù)保存； 三、重復(fù)步驟二，即實(shí)現(xiàn)好氧硝化顆粒污泥的長期保存； 其中，步驟二活化:將好氧硝化顆粒污泥放入反應(yīng)器內(nèi)通入活化液進(jìn)行曝氣活化，每次活化為I 2個活化周期，每個活化周期分6次注入活化液，每次注入活化液后分別曝氣lh，活化液中COD的濃度為150 180mg/L、NH4+-N的濃度為40 45mg/L、P043_P的濃度為5 6mg/L、堿度的濃度為290 330mg/L、微量元素的濃度為lmL/L、Ca2+的濃度為10mg/L,活化液溫度為29 31°C，活化曝氣量為0.4m3/h。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的好氧硝化顆粒污泥的長期保存方法，其特征在于步驟二中好氧硝化顆粒污泥在18 28°C條件下保存。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的好氧硝化顆粒污泥的長期保存方法，其特征在于步驟二中將微量元素配置成微量元素液，每升微量元素液中由0.15g的H3BO3U.5g的FeCl3、0.06g的NaMo04、0.03g 的 CuSO4,0.18g 的 ΚΙ,0.12g 的 MnCl2、0.12g 的 ZnSO4,0.15g 的 CoCl2UOg 的EDTA和余量的蒸餾水組成。
全文摘要
好氧硝化顆粒污泥的長期保存方法，它涉及一種顆粒污泥的長期保存方法。它解決目前好氧硝化顆粒污泥長期儲存后硝化菌活性恢復(fù)周期長的問題。保存方法一、測定保存前好氧硝化顆粒污泥的硝化菌活性；二、保存好氧硝化顆粒污泥，并監(jiān)測好氧硝化顆粒污泥硝化菌活性，待好氧硝化顆粒污泥的硝化菌活性降低為保存前硝化菌活性值的75％～80％，進(jìn)行活化，然后繼續(xù)保存；三、重復(fù)步驟二。本發(fā)明用于水處理領(lǐng)域。
文檔編號C02F3/12GK103102007SQ20131004814
公開日2013年5月15日 申請日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月6日
發(fā)明者高大文, 郭秀麗, 梁紅 申請人:東北林業(yè)大學(xué)