添加無患子皂苷促進剩余污泥培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)保技術領域，具體是一種添加無患子皂苷促進剩余污泥培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法。
【背景技術】
[0002]好氧顆粒污泥的研究是建立在厭氧顆粒污泥研究基礎上的，自1991年MishimaK在好氧上流式反應器中發(fā)現好氧顆粒污泥以來，關于好氧顆粒污泥的研究已成為國內外的熱點。以普通活性污泥為接種物的好氧污泥顆粒化機理達成比較一致的觀點是:胞外聚合物(EPS)的分泌量對好氧顆粒污泥的形成起著至關重要的作用。當EPS疏水性增加，細菌之間的粘附性能也隨之增加，所以疏水性能的增加將加強細胞間的親和力，從而形成結實穩(wěn)定的顆粒結構。與傳統的活性污泥相比，好氧顆粒污泥具有生物結構規(guī)則、比重大、沉降性能好、生物相濃度高、抗沖擊負荷能力強等許多優(yōu)點，并且能極大的改善出水水質，同時剩余污泥量小，可以減少或簡化對剩余污泥的后續(xù)處理工藝流程，降低污水處理系統的占地面積，減少投資成本和運行成本。目前，利用好氧顆粒污泥進行有機污染物COD去除、脫氮除磷和難降解的有機物降解等均是污水處理領域的研究熱點，具有十分廣闊的應用前景。
[0003]然而，好氧顆粒污泥作為一項新興技術，不論是在實驗或者是實際應用當中，都存在一個明顯的缺點:好氧顆粒污泥培養(yǎng)條件苛刻，操作復雜，培養(yǎng)時間長。如中國專利CN200610069502.5(授權公告號為CN100393869C)中提出加入30mg/L稀土元素可以縮短顆粒化時間，李曉明在《b1resource technology》發(fā)表文章認為加入10mg/L Mg2+也可以縮短顆?；瘯r間，但重金屬的加入可能造成二次污染，因此有必要尋找新方法加快好氧顆粒污泥的培養(yǎng)。
[0004]無患子皂苷是野生落葉喬木無患子果皮的提取物，其糖苷類物質主要為三萜皂苷類(I)和倍半萜糖苷類(Π)，它們在一定濃度下具有殺菌、抗真菌的作用，另外還具有很強的表面活性作用，作為天然的非離子型表面活性劑和乳化劑，具有降低水的表面張力，并對環(huán)境及人體無危害，再則最近有研究表明表面活性劑或乳化劑的添加能夠增強污染物的降解，例如在苯系物降解的培養(yǎng)基里加入一定濃度的吐溫80，可以顯著提高水相中苯系物的溶解度，增大微生物與底物的接觸幾率，增加生物可利用率，提高酶促反應，增強降解效果。因此，本發(fā)明將先通過無患子皂苷預處理剩余污泥，再控制無患子皂苷加入量刺激細菌產生胞外產物。與此同時，利用無患子皂苷是天然的非離子型表面活性劑和乳化劑，具有降低水的表面張力，使細菌表面自由能降低并促使細胞聚集。因此添加無患子皂苷將加快剩余污泥培養(yǎng)好氧顆粒污泥的進程。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種添加無患子皂苷促進剩余污泥培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法，培養(yǎng)出了具有規(guī)則結構、密實、大小均勻、比表面積大、吸附能力強、沉淀性能好等特點的好氧顆粒污泥。
[0006]為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案:
添加無患子皂苷促進剩余污泥培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法，包括以下步驟:
(1)將無患子皂苷溶解成無患子皂苷水溶液:
(2)無患子皂苷水溶液預處理剩余污泥；
(3 )在SBR反應器中進行顆粒污泥培養(yǎng)；
(4)沉淀分離得到好氧顆粒污泥;所述的好氧顆粒污泥的粒徑在0.1?3mm之間。
[0007]作為本發(fā)明進一步的方案:所述的步驟(I)中，將無患子皂苷溶解，是將質量百分數為75?85%的無患子皂苷溶解成質量百分數為1%的無患子皂苷水溶液。
[0008]作為本發(fā)明進一步的方案:所述的步驟(2)中，在SBR反應器中加入剩余污泥初始污泥濃度(MLSS)為0.5?1.5g/L，加入無患子皂苷水溶液，劑量為0.1?IL無患子皂苷水溶液/100L廢水，悶曝24h，出水15min，排出二分之一體積的上部溶液，再補充廢水、無患子皂苷水溶液和剩余污泥，悶曝24h，出水15min，排出泥層以上的溶液，得到經無患子皂苷預處理的剩余污泥。
[0009]作為本發(fā)明進一步的方案:所述的步驟(2)中，廢水的CODcr濃度為300?500mg/L，氨氮濃度為40?60mg/L，總磷濃度為0.5?2mg/L，pH為7。
[0010]作為本發(fā)明進一步的方案:所述的步驟(3)中，在SBR反應器中進行顆粒污泥培養(yǎng)的溫度為20?35 °C，混合攪拌的速度為100?120rpm，進水時間3?8min，攪拌時間25?35min，曝氣時間1.8?2.2h，靜置時間0.8?1.2h，出水12?18min，顆粒污泥形成時間為1?40do
[0011]作為本發(fā)明進一步的方案:所述的步驟(3)中，廢水的CODcr濃度為1000?2000mg/L，氨氮濃度為120?200mg/L，總磷濃度為I?2mg/L，pH為7;無患子皂苷水溶液加入劑量為0.5?2L無患子皂苷水溶液/100L廢水。
[0012]與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明利用無患子皂苷的抗菌、殺菌作用，通過控制無患子皂苷的加入量，刺激微生物產生胞外產物，促進細菌的聚集，與此同時，利用無患子皂苷天然的非離子型表面活性劑和乳化劑，具有降低水的表面張力，使細菌表面自由能降低并促使細胞聚集;因此采用添加無患子皂苷培養(yǎng)顆粒污泥，克服了其苛刻的培養(yǎng)條件;培養(yǎng)出了具有規(guī)則結構、密實、大小均勻、比表面積大、吸附能力強、沉淀性能好等特點的好氧顆粒污泥。
[0013]本發(fā)明利用廢水中添加無患子皂苷，不僅能縮短顆粒污泥的啟動時間，而且可以提高廢水水體中那些難溶于水中的有機物的溶解度，增大微生物與底物的接觸幾率，增加生物可利用率，提高酶促反應，增強降解效果。這種方法對于好氧顆粒污泥的實際工程性應用也會產生很大的實用價值，特別是在處理成分復雜的工業(yè)特種廢水方面。
【具體實施方式】
[0014]下面將結合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0015]實施例1 本發(fā)明實施例中，添加無患子皂苷促進剩余污泥培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法，包括以下步驟:
(1)將無患子皂苷溶解成無患子皂苷水溶液
將100公斤質量百分數為75%的無患子皂苷溶到650公斤的自來水中，形成1%的無患子皂苷水溶液，備用；
(2)無患子皂苷水溶液預處理剩余污泥
在SBR反應器(有效容積300ml)預處理剩余污泥，廢水270ml，CODcr濃度為500mg/L，氨氮濃度為48mg/L，總磷濃度為lmg/L，pH為7，加入剩余污泥初始污泥濃度(MLSS)為1.5g/L;加入無患子皂苷水溶液，劑量為2.7ml，悶曝24h，出水15min，排出二分之一體積的上部溶液，再補充廢水、無患子皂苷水溶液和剩余污泥，悶曝24h，出水15min，排出泥層以上的溶液，得到經無患子皂苷預處理的剩余污泥；
(3 )在SSR反應器中進行顆粒污泥培養(yǎng)
在SBR反應器中進行顆粒污泥培養(yǎng)的溫度為20°C，混合攪拌的速度為llOrpm，進水時間3min，攪拌時間25min，曝氣時間1.8h，靜置時間0.8h，出水12min，排水比為50，啟動時加270ml廢水，CODcr濃度為1000mg/L，氨氮濃度為180mg/L，總磷濃