申请日2016.12.14
公开(公告)日2017.06.09
IPC分类号C02F3/12; C02F11/00
摘要
一种利用剩余污泥反馈机制促进好氧污泥颗粒化的方法，所述方法包括如下步骤：1)取污水处理厂曝气池中的活性污泥，以800mg/L～1200mg/L的投入量接种至反应器中;2)采用以醋酸纳为碳源的污水作为进水，反应器在正常运行;3)收集排出的剩余污泥，阴干至含水率为80%‑95%，制备得到目标污泥;4)将步骤3)中所制备的目标污泥投入原反应器中并正常运行;5)重复步骤3)和步骤4)，直至反应器中的好氧污泥基本颗粒化并稳定运行。本发明利用废弃的剩余污泥，利用微生物群感效应和细胞信号分子学形成生物反馈机制、提供凝结核共同促进好氧污泥的颗粒化。
权利要求书
1.一种利用剩余污泥反馈机制促进好氧污泥颗粒化的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
1)取污水处理厂曝气池中的活性污泥，以800mg/L～1200mg/L的投入量接种至反应器中;
2)采用以醋酸纳为碳源的污水作为进水，反应器在正常运行;
3)收集排出的剩余污泥，阴干至含水率为80%-95%，制备得到目标污泥;
4)将步骤3)中所制备的目标污泥投入原反应器中并正常运行;
5)重复步骤3)和步骤4)，直至反应器中的好氧污泥基本颗粒化并稳定运行。
说明书
一种利用剩余污泥反馈机制促进好氧污泥颗粒化的方法
技术领域
本发明属于污泥处理领域，涉及一种利用剩余污泥反馈机制促进好氧污泥颗粒化的方法。
技术背景
好氧颗粒污泥技术相较普通活性污泥由于具有良好的沉降性能，高污泥浓度，能够承受高有机负荷、负荷冲击和有毒物质等特性，正成为各界研究和报道的热点。一般来说，好氧颗粒污泥的形成是一个包含物理、化学和生物作用的复杂过程，主流看法将这个过程描述为在一定的流体动力条件下，微生物自凝聚作用形成的生物体聚团现象。国内外学者根据不同的反应器、实验方法、研究目的等在各自实验研究基础上提出了各种好氧颗粒污泥形成机理。目前，好氧颗粒污泥形成的主流机理主要有胞外多聚物假说、自凝聚原理、丝状菌假说和凝结核机理。最新研究表明，好氧污泥颗粒化过程中，微生物之间的信号交流也有重要作用。
凝结核机理就是好氧颗粒污泥的形成首先要有一个凝结核来为微生物的聚集和生长提供场所，如悬浮颗粒、接种的厌氧或好氧颗粒污泥、反应器壁上形成的生物膜、较大的丝状菌等等。水中的无机小颗粒在水力剪切力的作用下会带有少量正电荷，会吸附一定量的细菌等带负电荷的微生物：水中的有机小颗粒在水力剪切力作用下会分泌胞外聚合物，提高细胞表面的疏水性，降低细胞表面吉布斯自由能，为细胞间相互作用及黏附提供有利条件。在反应器中控制一定的沉降时间、沉降深度等工况创造一定的选择压，将较大颗粒留在反应器内，从而使凝结核及黏附其上的微生物有充足的时间和养料来生长，并进一步黏附更多的微生物，形成外形不规则的污泥颗粒，即胚胎颗粒污泥。胚胎颗粒污泥在水力剪切力的作用下逐渐形成具有规则外形及竖实三维立体结构的好氧颗粒污泥，当颗粒达到一定尺寸后由于氧传质及基质传质的限制，颗粒尺寸停止增长，此时形成的好氧颗粒污泥为成熟的好氧颗粒污泥。研究表明，好氧污泥在颗粒化中会产生明细的群感效应，相关细胞信号分子在其中发挥着重要作用，群感效应可以加快污泥胞外聚合物的合成、提高微生物表面附着你呢公里，信号分子可以促进微生物分泌胞外聚合物并影响生物膜的形成，如c-di-GMP信号分子等的增加可以促进好氧颗粒污泥的形成。
发明内容
为克服目前好氧颗粒污泥培养的周期长、易失稳等问题，本发明提供一种简单、经济、高效的利用剩余污泥反馈机制促进好氧污泥颗粒化的方法。
为了解决前述问题提供如下的技术方案：
一种利用剩余污泥反馈机制促进好氧污泥颗粒化的方法，包括以下步骤：
1)取污水处理厂曝气池中的活性污泥，以800mg/L～1200mg/L的投入量接种至反应器中;
2)采用以醋酸纳为碳源的污水作为进水，反应器在正常运行;
3)收集排出的剩余污泥，阴干至含水率为80%-95%，制备得到目标污泥;
4)将步骤3)中所制备的目标污泥投入原反应器中并正常运行;
5)重复步骤3)和步骤4)，直至反应器中的好氧污泥基本颗粒化并稳定运行。
本发明的技术构思为：本发明结合微生物群感效应和细胞信号分子学，将较轻的被选择排出反应器的剩余污泥，通过适当干化等技术处理手段后返回反应器，形成一种生物反馈机制促使反应器中的微生物趋向于集聚并颗粒化;同时利用凝结核机理，利用原剩余污泥带有的胞外聚合物等作为粘结剂，使得处理后的污泥具有一定的块状或絮凝团等生物集聚体特性，为好氧污泥的颗粒化提供一定的凝结核，利于颗粒污泥的形成;剩余污泥源于反应器，微生物同源未有外来生物，对反应器中的微生物不会造成生物入侵现象。阴干至含水率为80%-95%的污泥可以保持微生物活性而形成生物反馈，又能自凝结成块或团形成凝结核，确保前述机制的实现。同时也将剩余污泥进行资源化处理，获得一定的经济效益。
本发明的有益效果主要体现为：
(1)利用微生物群感效应和细胞信号分子学，人为创造一种生物反馈机制促进好氧污泥颗粒化。
(2)利用凝结核机理，将技术处理后的污泥投回反应器中，促进好氧污泥颗粒化，同时同源的微生物不会造成生物入侵影响。
(2)废物资源化，利用剩余污泥进行资源化处理，减少产泥量。
(3)操作简单，仅需要适当干化处理，工艺简单，成本低。
(4)诱导制备的好氧颗粒污泥与普通的活性污泥相比，具有密实、处理效率高、沉降性能好等优势。