一種混養(yǎng)反硝化脫硫顆粒污泥快速培養(yǎng)方法，它涉及一種顆粒污泥快速培養(yǎng)方法。本發(fā)明專利技術(shù)解決了現(xiàn)有技術(shù)在培養(yǎng)混養(yǎng)反硝化脫硫顆粒污泥時(shí)周期長、運(yùn)行成本高、及引入有害微生物，造成混養(yǎng)反硝化顆粒污泥工藝效果差的問題。本發(fā)明專利技術(shù)以活性污泥為接種污泥，在氯化鈉投加的條件下，直接實(shí)現(xiàn)污泥的顆粒化，避免了先培養(yǎng)出硫酸鹽還原顆粒污泥，再馴化混養(yǎng)反硝化脫硫顆粒污泥的繁瑣步驟，縮短了顆粒污泥培養(yǎng)時(shí)間，節(jié)約了運(yùn)行操作成本，同時(shí)避免了以產(chǎn)甲烷為接種污泥，防止引入有害微生物，保證了反硝化脫硫顆粒污泥高效運(yùn)行效能，同時(shí)回收單質(zhì)硫，實(shí)現(xiàn)了廢物資源化。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于廢水處理
，涉及一種混養(yǎng)反硝化脫硫顆粒污泥快速培養(yǎng)的新方法。
技術(shù)介紹
隨著石油、化工、制藥等行業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)生了大量的含硫含氮有機(jī)廢水，此類廢水不僅含有大量的有機(jī)物，而且還含有高濃度的含硫污染物和含氮污染物，排放到水體中不僅引起水體富營養(yǎng)化，而且還會產(chǎn)生惡臭等問題，嚴(yán)重影響人們的生產(chǎn)和生活。混養(yǎng)反硝化脫硫技術(shù)通過自養(yǎng)反硝化微生物和異養(yǎng)反硝化微生物的協(xié)同作用，在一個反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)硫化物、硝酸鹽和有機(jī)物的同步去除，由于其具有效率高、處理成本低、污泥產(chǎn)率低和可回收單質(zhì)硫等優(yōu)點(diǎn)，在含硫含氮廢水處理領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景；尤其是混養(yǎng)反硝化脫硫顆粒污泥工藝，由于其污泥以顆粒形式存在，具有更高的處理負(fù)荷和抗沖擊負(fù)荷性能，更受人們親睞。據(jù)報(bào)道，混養(yǎng)反硝化脫硫顆粒污泥工藝能夠?qū)崿F(xiàn)6.09kgS/(m3.d)的硫化物，3.1lkg N/(m3.d)的硝態(tài)氮和3.27kg C/(m3.d)有機(jī)物的同步去除，且去除率高達(dá)93%以上。然而，目前已經(jīng)公開的混養(yǎng)反硝化脫硫顆粒污泥大都由成熟的產(chǎn)甲烷顆粒污泥培養(yǎng)馴化而來，或由成熟的硫酸鹽還原顆粒污泥培養(yǎng)馴化而來，尚未發(fā)現(xiàn)用普通活性污泥在處理含硫化物廢水時(shí)直接快速培養(yǎng)成混養(yǎng)反硝化脫硫顆粒污泥的相關(guān)報(bào)道。盡管產(chǎn)甲烷顆粒污泥現(xiàn)已商業(yè)化，但現(xiàn)有方法存在培養(yǎng)步驟繁瑣、培養(yǎng)周期較長、馴化過程復(fù)雜等缺點(diǎn)，且培養(yǎng)馴化過程中無法避免一些非功能性微生物生長，從而影響混養(yǎng)反硝化脫硫工藝的效能。如周旭等人發(fā)現(xiàn)，以產(chǎn)甲烷顆粒污泥為接種污泥，培養(yǎng)馴化混養(yǎng)反硝化脫硫顆粒污泥時(shí)，甲燒桿菌屬M(fèi)ethanobacterium sp.會在亞硝酸鹽被異養(yǎng)反硝化菌消耗以后，利用乙酸鹽將體系內(nèi)所形成的單質(zhì)硫近一步還原為硫化物，從而大大降低混養(yǎng)反硝化脫硫系統(tǒng)的效會K。CN101058463 A公開了一種實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化與甲烷化反硝化耦合的廢水生物處理方法，在膨脹顆粒污泥床(EGSB)反應(yīng)器中接種具有甲烷化、反硝化和厭氧氨氧化活性的顆粒污泥，在曝氣生物濾池(BAF)或SHARON工藝或SBR反應(yīng)器中接種好氧氨氧化菌，將膨脹顆粒污泥床(EGSB)反應(yīng)器與曝氣生物濾池(BAF)或SHARON工藝或SBR反應(yīng)器相連接，通過合理控制pH值、溫度、溶解氧、外回流比、負(fù)荷速率、氧化還原電位以及有機(jī)物COD濃度、氨氮濃度，成功實(shí)現(xiàn)了厭氧氨氧化與甲烷化反硝化耦合的廢水生物處理。該方法工藝較為復(fù)雜，成本較高。CN101302058 A公開了一種同步脫除無機(jī)廢水中硫和氮的方法，它涉及處理無機(jī)廢水的方法。包括如下步驟:1.向反應(yīng)器中加入?yún)捬趸钚晕勰噙M(jìn)行生物掛膜，或者培養(yǎng)顆粒污泥；2.將無機(jī)廢水通入反應(yīng)器，投加有機(jī)碳源，在生物膜或顆粒污泥內(nèi)廢水中的硫酸鹽被轉(zhuǎn)化成硫化物，硫化物擴(kuò)散生物膜或顆粒污泥表面被氧化為單質(zhì)硫，廢水中的硝酸鹽被反硝化為氮?dú)猓?.排放經(jīng)步驟二處理后的廢水，同時(shí)分離回收單質(zhì)硫懸浮顆粒；即完成對無機(jī)廢水中硫、氮同時(shí)去除。該方法中沒有明確說明顆粒污泥的培養(yǎng)步驟和特征，且該過程與本專利技術(shù)中的硫氮同步脫除過程完全不同。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
基于此，本專利技術(shù)提供了，該方法能夠直接將活性污泥快速培養(yǎng)成混養(yǎng)反硝化脫硫顆粒污泥，具有培養(yǎng)時(shí)間短、步驟簡單、顆粒污泥處理效果好、避免顆粒污泥被非功能性微生物污染等優(yōu)點(diǎn)。本專利技術(shù)提供，包括以下步驟:(I)取城市污水廠二沉池絮狀污泥，裝入配有三相分離器的UASB或EGSB反應(yīng)器(三相分離器的作用在于防止接種污泥的大量流失)；(2)配制含有硫化物、硝酸鹽和有機(jī)物的模擬廢水，啟動反應(yīng)器；并在模擬廢水中添加濃度為l_5g/L NaHCO3，為體系內(nèi)的自養(yǎng)微生物提供碳源；所述模擬廢水硫化物、硝化鹽和有機(jī)物的摩爾比為1:0.3-3:0.3-3，pH值為6-8.5 ；(3)將所述的模擬廢水泵入U(xiǎn)ASB或EGSB反應(yīng)器，控制反應(yīng)器溫度為25_35°C，馴化混養(yǎng)反硝化脫硫微生物15-30d，待硫化物、硝酸鹽和有機(jī)物去除率在90%以上，完成馴化；(4)保持反應(yīng)器溫度為20-35°C，pH值6-8.5，將進(jìn)水中有機(jī)物、硝酸鹽和硫化物的摩爾比調(diào)整為3:0.5-2:0.5-2，同時(shí)在進(jìn)水中投加濃度為2g/L-40g/L的NaCl，繼續(xù)運(yùn)行40-60天，即完成反硝化脫硫顆粒污泥的培養(yǎng)，其中所述硫化物、硝化鹽和有機(jī)物的摩爾比是以S:N:C計(jì)算的。所述pH值優(yōu)選為7-8，更優(yōu)選7.4-7.7。步驟(2)水中有機(jī)物、硝酸鹽和硫化物的摩爾比優(yōu)選為1:0.5-2:0.5-2，最優(yōu)選為1:1:1。步驟(4)水中有機(jī)物、硝酸鹽和硫化物的摩爾比優(yōu)選為3:0.5-1.5:0.5-1.5，最優(yōu)選為3:1:1。步驟(4)中在進(jìn)水中投加的NaCl濃度優(yōu)選為8-12g/L。所得顆粒污泥密度1.0-1.lg/mL，平均粒徑l_4mm，污泥沉積指數(shù)(SVI)為20-40mL/g，沉降速度為16.2-63.lcm/min。優(yōu)選所得顆粒污泥密度1.05-1.lg/mL，平均粒徑l_4mm，污泥沉積指數(shù)(SVI)為30_40mL/g，沉降速度為30.1-63.lcm/min。顆粒污泥形成過程中，硫化物、硝酸鹽氮和有機(jī)物的去除率分別達(dá)100%、100%和83.2%以上，且去除的硫化物主要以單質(zhì)硫形式存在，單質(zhì)硫理論產(chǎn)率95%以上。本專利技術(shù)所述方法中優(yōu)選在步驟(4)中添加NaCl溶液時(shí)，逐漸增大NaCl溶液的濃度，最好是在一個濃度下反應(yīng)一段時(shí)間后再增加到下一個濃度。更優(yōu)選進(jìn)水中依次投加的NaCl濃度及運(yùn)行時(shí)間為2-3g/L運(yùn)行5_10天、3.5-5.5g/L運(yùn)行10-20天、6_8g/L運(yùn)行5_8天、9-13g/L運(yùn)行5-8天、15-25g/L運(yùn)行5_10天和30_40g/L運(yùn)行3_8天。最優(yōu)選進(jìn)水中依次投加的NaCl濃度為2g/L運(yùn)行7天、4g/L運(yùn)行17天、6g/L運(yùn)行6天、10g/L運(yùn)行6天、20g/L運(yùn)行9天、35g/L運(yùn)行5天。在方法中添加NaCl溶液的原理在于:厭氧條件下，NaCl的投加能夠促進(jìn)微生物分泌保外聚合物(胞外多糖和蛋白質(zhì))，同時(shí)NaCl電離之后能夠起到壓縮雙電荷的作用。在混養(yǎng)反硝化脫硫體系內(nèi)單質(zhì)硫的產(chǎn)生能夠進(jìn)一步起到“凝結(jié)核”的作用，從而大大縮短了顆粒污泥的形成時(shí)間。此外，培養(yǎng)方法中第四步驟C:N:S的摩爾比3:0.5-2:0.5-2，為系統(tǒng)在NaCl存在條件下仍能具有較好的硫化物、硝酸鹽和有機(jī)物的去除率(三種物質(zhì)的去除率均>83% )提供有力保障，并保障了較高水平的單質(zhì)硫轉(zhuǎn)化速率(>90% )。采用逐漸增加NaCl濃度的方法，可以使污泥中的微生物逐步適應(yīng)提高的NaCl濃度，保證污泥中微生物的生長狀態(tài)，更好的保證反應(yīng)器的運(yùn)行效果。同時(shí)可以逐漸刺激污泥增加保外聚合物，逐漸增加壓縮雙電層的作用力，保障了顆粒污泥的順利形成，并為顆粒污泥具有良好的運(yùn)行效能提供了有力保障。與現(xiàn)有的混養(yǎng)反硝化脫硫顆粒污泥工藝相比，本專利技術(shù)所得的顆粒污泥避免了由于接種產(chǎn)甲烷顆粒污泥而引入一些有害的微生物，從而保證了反硝化脫硫工藝的運(yùn)行效果；本專利技術(shù)避免了先培養(yǎng)硫酸鹽還原顆粒污泥，再馴化成混養(yǎng)反硝化顆粒污泥的復(fù)雜過程，具有培養(yǎng)步驟簡單、培養(yǎng)周期短(最短僅需要63天左右)的優(yōu)點(diǎn)。由于顆粒污泥形成周期短，進(jìn)而大大降低了整體的運(yùn)行操作成本；本專利技術(shù)所得的顆粒物污本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種混養(yǎng)反硝化脫硫顆粒污泥快速培養(yǎng)方法，包括以下步驟：(1)取城市污水廠二沉池絮狀污泥，裝入配有三相分離器的UASB或EGSB反應(yīng)器；(2)配制含有硫化物、硝酸鹽和有機(jī)物的模擬廢水，啟動反應(yīng)器；并在模擬廢水中添加濃度為1?5g/L?NaHCO3，為體系內(nèi)的自養(yǎng)微生物提供碳源；所述模擬廢水硫化物、硝化鹽和有機(jī)物的摩爾比為1:0.3?3:0.3?3，pH值為6?8.5；(3)將所述的模擬廢水泵入U(xiǎn)ASB或EGSB反應(yīng)器，控制反應(yīng)器溫度為25?35℃，馴化混養(yǎng)反硝化脫硫微生物15?30d，待硫化物、硝酸鹽和有機(jī)物去除率在90％以上，完成馴化；(4)保持反應(yīng)器溫度為20?35℃，pH值6?8.5，將進(jìn)水中有機(jī)物、硝酸鹽和硫化物的摩爾比調(diào)整為3:0.5?2:0.5?2，同時(shí)在進(jìn)水中投加濃度為2g/L?40g/L的NaCl，繼續(xù)運(yùn)行40?60天，即完成反硝化脫硫顆粒污泥的培養(yǎng)，其中所述硫化物、硝化鹽和有機(jī)物的摩爾比是以S:N:C計(jì)算的。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉春爽，趙朝成，張繼亮，國亞東，劉芳，趙東風(fēng)，
申請(專利權(quán))人：中國石油大學(xué)華東，
類型：發(fā)明
國別省市：山東;37
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