本發(fā)明涉及一種利用自來水廠污泥促進(jìn)好氧污泥顆?；姆椒?。
技術(shù)背景
好氧顆粒污泥技術(shù)相較普通活性污泥由于具有良好的沉降性能，高污泥濃度，能夠承受高有機(jī)負(fù)荷、負(fù)荷沖擊和有毒物質(zhì)等特性，正成為各界研究和報(bào)道的熱點(diǎn)。一般來說，好氧顆粒污泥的形成是一個(gè)包含物理、化學(xué)和生物作用的復(fù)雜過程，主流看法將這個(gè)過程描述為在一定的流體動(dòng)力條件下，微生物自固定作用形成的生物體聚團(tuán)現(xiàn)象。國內(nèi)外學(xué)者根據(jù)不同的反應(yīng)器、實(shí)驗(yàn)方法、研究目的等在各自實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上提出了各種好氧顆粒污泥形成機(jī)理。目前，好氧顆粒污泥形成的主流機(jī)理主要有胞外多聚物假說、自凝聚原理、絲狀菌假說和凝結(jié)核機(jī)理。
凝結(jié)核機(jī)理就是好氧顆粒污泥的形成首先要有一個(gè)凝結(jié)核來為微生物的聚集和生長提供場所，這個(gè)凝結(jié)核可以是進(jìn)水中質(zhì)量較大的懸浮顆粒，可以是接種的厭氧或好氧顆粒污泥，也可以是反應(yīng)器壁上形成的生物膜，甚至可以是接種污泥或混合液中較大的絲狀菌。水中的無機(jī)小顆粒在水力剪切力的作用下會(huì)帶有少量的電荷，當(dāng)此電荷為正電荷時(shí)，會(huì)吸附一定量的細(xì)菌等微生物：水中的有機(jī)小顆粒在水力剪切力作用下會(huì)分泌胞外聚合物，提高細(xì)胞表面的疏水性，降低細(xì)胞表面吉布斯自由能，為細(xì)胞間相互作用及黏附提供有利條件。在間歇式反應(yīng)器中，控制一定的沉降時(shí)間、沉降深度等工況，將較大顆粒留在反應(yīng)器內(nèi)，從而使凝結(jié)核及黏附其上的微生物有充足的時(shí)間和養(yǎng)料來生長，并進(jìn)一步黏附更多的微生物，形成外形不規(guī)則的污泥顆粒，即胚胎顆粒污泥。胚胎顆粒污泥在水力剪切力的作用下逐漸形成具有規(guī)則外形及豎實(shí)三維立體結(jié)構(gòu)的好氧顆粒污泥，當(dāng)顆粒達(dá)到一定尺寸后由于氧傳質(zhì)及基質(zhì)傳質(zhì)的限制，顆粒尺寸停止增長，此時(shí)形成的好氧顆粒污泥為成熟的好氧顆粒污泥。研究表明，好氧顆粒污泥內(nèi)部存在以磷、鈣、鎂等金屬元素為主的礦化物，對好氧顆粒污泥的形成及穩(wěn)定具有重要作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為克服目前好氧顆粒污泥培養(yǎng)的周期長、易失穩(wěn)等問題，本發(fā)明提供一種簡單、經(jīng)濟(jì)、高效的利用自來水廠污泥促進(jìn)好氧污泥顆?；姆椒?。
為了解決前述問題提供如下的技術(shù)方案：
一種利用自來水廠污泥促進(jìn)好氧污泥顆粒化的方法，所述方法包括如下步驟：
(1)取自來水廠污泥；
(2)取污水處理廠曝氣池中的活性污泥，以800mg/L～1200mg/L的投入量接種至反應(yīng)器中；
(3)采用以醋酸納為碳源的污水作為進(jìn)水，反應(yīng)器在正常運(yùn)行狀態(tài)中將步驟(1)中所述的自來水廠污泥按100mg/L～1000mg/L的添加量加入反應(yīng)器中，穩(wěn)定運(yùn)行15～30天后，在反應(yīng)器內(nèi)獲得好氧顆粒污泥。
進(jìn)一步，所述步驟(3)反應(yīng)器運(yùn)行工況為靜置0.5～2h，曝氣時(shí)間為2～4h，運(yùn)行周期為3～6h。
更進(jìn)一步，所述步驟(1)中，取自來水廠出廠污泥。
本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為：本發(fā)明結(jié)合凝結(jié)核機(jī)理，通過采用自來水廠污泥，利用其自身主要的無機(jī)物成分，為好氧顆粒污泥的形成提供晶核并在一定水力剪切下打散原有好氧污泥的絮狀形態(tài)；同時(shí)利用自來水廠污泥中的剩余絮凝劑，與污水中的懸浮物或金屬離子產(chǎn)生絮凝反映形成礦化物質(zhì)或者絮凝團(tuán)，為游離細(xì)菌或小絮體提供有利于聚集的條件，強(qiáng)化黏附；在好氧顆粒污泥初步形成后，利用自來水廠污泥的大量無機(jī)成分強(qiáng)化水力剪切，抑制好氧顆粒污泥表面絲狀菌的大量無序繁殖。同時(shí)也將自來水廠污泥進(jìn)行資源化處理，獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)為：
(1)利用凝結(jié)核機(jī)理，將自來水廠污泥直接投至好氧處理池或反應(yīng)器中，促進(jìn)好氧污泥顆?；?/p>
(2)廢物資源化，利用自來水廠出廠污泥中的絮凝劑除磷的同時(shí)促進(jìn)好氧顆粒污泥的形成。
(3)操作簡單，無須各種預(yù)處理，直接將自來水廠出廠污泥投放，工藝簡單，成本低。
(4)誘導(dǎo)制備的好氧顆粒污泥與普通的活性污泥相比，具有密實(shí)、處理效率高、沉降性能好等優(yōu)勢。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此。
實(shí)例1
一種利用自來水廠污泥促進(jìn)好氧污泥顆粒化的方法，包括如下步驟：
(1)取自來水廠出廠污泥。
(2)取污水處理廠曝氣池中的活性污泥，該污泥以絮狀污泥為主，以800mg/L的投入量接種至SBR反應(yīng)器中；
(3)SBR反應(yīng)器按設(shè)定條件正常運(yùn)行后，將步驟(1)中的自來水廠污泥按100mg/L的投入量加入反應(yīng)器內(nèi)。
(4)采用以醋酸納、氧化氨、磷酸二氫鉀配置成COD為1000mg/L、NH4+-N濃度為60mg/L、TP濃度為10mg/L的污水，連續(xù)運(yùn)行：設(shè)定靜置時(shí)間為lh，曝氣時(shí)間為3h，運(yùn)行周期為4h，穩(wěn)定運(yùn)行30天，可以初步形成污泥顆粒，顆粒污泥的SVI<50ml/g，沉降性能良好。
本發(fā)明投加自來水廠污泥形成的顆粒污泥具有密實(shí)、處理效率高，沉降性能好等優(yōu)勢。COD的去除率在90％左右，氨氮的去除率基本保持在95％左右，TP去除率在70％以上，沉降速度20～30m/h，污泥容積指數(shù)(SVI)從接種污泥的140ml/g下降到50ml/g以下。
實(shí)例2
一種利用自來水廠污泥促進(jìn)好氧污泥顆?；姆椒?，包括如下步驟：
(1)取自來水廠出廠污泥。
(2)取污水處理廠曝氣池中的活性污泥，該污泥以絮狀污泥為主，以1000mg/L的投入量接種至SBR反應(yīng)器中；
(3)SBR反應(yīng)器按設(shè)定條件正常運(yùn)行后，將步驟(1)中的自來水廠污泥按500mg/L的投入量加入反應(yīng)器內(nèi)。
(4)采用以醋酸納、氧化氨、磷酸二氫鉀配置成COD為1000mg/L、NH4+-N濃度為60mg/L、TP濃度為10mg/L的污水，連續(xù)運(yùn)行：設(shè)定靜置時(shí)間為0.5h，曝氣時(shí)間為2h，運(yùn)行周期為3h，穩(wěn)定運(yùn)行20天，可以初步形成污泥顆粒，顆粒污泥的SVI<50ml/g，沉降性能良好。
本發(fā)明投加自來水廠污泥形成的顆粒污泥具有密實(shí)、處理效率高，沉降性能好等優(yōu)勢。COD的去除率在90％左右，氨氮的去除率基本保持在95％左右，TP去除率在90％以上，沉降速度20～30m/h，污泥容積指數(shù)(SVI)從接種污泥的140ml/g下降到50ml/g以下。
實(shí)例3
一種利用自來水廠污泥促進(jìn)好氧污泥顆?；姆椒?，包括如下步驟：
(1)取自來水廠污泥。
(2)取污水處理廠曝氣池中的活性污泥，該污泥以絮狀污泥為主，以1200mg/L的投入量接種至SBR反應(yīng)器中；
(3)SBR反應(yīng)器按設(shè)定條件正常運(yùn)行后，將步驟(1)中的自來水廠污泥按1000mg/L的投入量加入反應(yīng)器內(nèi)。
(4)采用以醋酸納、氧化氨、磷酸二氫鉀配置成COD為1000mg/L、NH4+-N濃度為60mg/L、TP濃度為10mg/L的污水，連續(xù)運(yùn)行：設(shè)定靜置時(shí)間為2h，曝氣時(shí)間為4h，運(yùn)行周期為6h，穩(wěn)定運(yùn)行15天，可以初步形成污泥顆粒，顆粒污泥的SVI<50ml/g，沉降性能良好。
本發(fā)明投加自來水廠污泥形成的顆粒污泥具有密實(shí)、處理效率高，沉降性能好等優(yōu)勢。COD的去除率在90％左右，氨氮的去除率基本保持在95％左右，TP去除率在90％以上，沉降速度20～30m/h，污泥容積指數(shù)(SVI)從接種污泥的140ml/g下降到50ml/g以下。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。