申请日2017.11.06
公开(公告)日2018.03.23
IPC分类号C02F3/12
摘要
本发明提供了一种颗粒污泥制备方法及生活污水处理方法，所述颗粒污泥制备方法包括以下步骤：(a)在反应器中接种生活污水厂二沉池的絮状污泥;(b)使人工废水流经所述反应器，同时对反应器内的水进行间断曝气，所述人工废水包含浓度为200‑500mg/L的葡萄糖、浓度为60‑230mg/L的硫酸铵、浓度为40‑110mg/L的磷酸二氢钾;(c)在所述反应器中污泥体积指数SVI30/SVI5达到1时，所述颗粒污泥制备完成。本发明通过将絮状污泥驯化为颗粒污泥，由于颗粒污泥具有结构致密、生物种群丰富、沉降性能好、抗冲击负荷能力强、节省空间、耐毒性较强等优点，不仅具有良好的泥水分离能力，而且可以通过高浓度的生物量来弥补低温对于生物脱氮除磷效率的影响。
权利要求书
1.一种颗粒污泥制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(a)在反应器中接种生活污水厂二沉池的絮状污泥;
(b)使人工废水流经所述反应器，同时对反应器内的水进行间断曝气，所述人工废水包含浓度为200-500mg/L的葡萄糖、浓度为60-230mg/L的硫酸铵、浓度为40-110mg/L的磷酸二氢钾;
(c)在所述反应器中污泥体积指数SVI30/SVI5达到1时，颗粒污泥制备完成。
2.根据权利要求1所述的颗粒污泥制备方法，其特征在于：所述人工废水中包含微量元素营养液，且每升所述微量元素营养液中包括0.5g的ZnSO4、2g的CaCl2、2.5g的MnCl2·4H2O、0.5g的(NH4)6Mo7O24·4H2O、0.1g的CuSO4·5H2O和0.5g的CoCl2·6H2O、3.8g的FeCl2·4H2O，以及50mL的浓盐酸。
3.根据权利要求1所述的颗粒污泥制备方法，其特征在于：所述步骤(b)中包括：控制所述反应器内温度为25～30℃、pH值为7.2～7.5;所述人工废水包括从所述反应器流出的内循环水以及新增废水，且所述内循环水与新增废水的比例为5:1。
4.根据权利要求1所述的颗粒污泥制备方法，其特征在于：所述反应器的有效容积为50L;所述步骤(a)中，接种絮状污泥后所述反应器中污泥浓度大于8.0g-MLSS/L;所述步骤(b)中，所述人工废水流经反应器的流速为10L/小时。
5.根据权利要求1所述的颗粒污泥制备方法，其特征在于：所述步骤(b)包括：
(b1)使温度为25～30℃、pH值为7.2～7.5并具有第一配比的人工废水流经所述反应器，同时对反应器内的水进行间断曝气，所述具有第一配比的人工废水包含浓度为500mg/L的葡萄糖、浓度为230mg/L的硫酸铵、浓度为110mg/L的磷酸二氢钾;
(b2)45天后，使温度为25～30℃、pH值为7.2～7.5并具有第二配比的人工废水流经所述反应器，同时对反应器内的水进行间断曝气，所述具有第二配比的人工废水包含浓度为200mg/L的葡萄糖、浓度为60mg/L的硫酸铵、浓度为40mg/L的磷酸二氢钾。
6.根据权利要求1所述的颗粒污泥制备方法，其特征在于：所述步骤(b)中，对反应器内的水进行间断曝气包括：每隔4小时对反应器内混合液进行4小时曝气。
7.根据权利要求1所述的颗粒污泥制备方法，其特征在于：所述步骤(b)中，所述反应器中的上升流速为0.4-2.5m/L。
8.根据权利要求1所述的颗粒污泥制备方法，其特征在于：所述反应器为膜生物污泥反应器，所述膜生物污泥反应器通过进水泵和进水管通入人工废水，并通过出水管和出水泵排水;所述膜生物污泥反应器的底部设有曝气回流扩散装置，且所述曝气回流扩散装置分别连接内循环泵和曝气泵，所述内循环泵将所述出水管中的水抽取到所述曝气回流扩散装置。
9.一种生活污水处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
(a)将权利要求1-8中任一项中制备的颗粒污泥置于膜生物反应器内;
(b)使待处理生活污水流入到所述膜生物反应器，同时对所述膜生物反应器中的水进行间断曝气;
(c)将经膜组件处理的水排出所述膜生物反应器。
10.根据权利要求9所述的生活污水处理方法，其特征在于：所述反应器的有效容积为50L;所述步骤(b)中包括：控制所述待处理污水的温度为25～30℃、pH值为7.2～7.5、反应器进水流速为10L/小时、水力停留时间为1小时。
说明书
颗粒污泥制备方法及生活污水处理方法
技术领域
本发明涉及环保领域，更具体地说，涉及一种颗粒污泥制备方法及生活污水处理方法。
背景技术
水是人类所必须的不可替代的一种资源，是社会持续发展的重要支柱之一。近几年来，我国城市化进程发展迅速，并伴随着工业化的快速发展，导致人们对水的需求量越来越大，然而水污染事件频频发生，如太湖蓝藻爆发等等，使水资源供给变得更为紧张。其中由于氮磷的过度排放导致水体富营养化的问题尤为突出。
膜生物反应器(MBRs)是将膜分离技术与生物反应器相结合的一种新型高效的水处理技术，其具有占地面积小，结构紧凑，出水水质好，污泥产量少等优点。MBRs以膜分离装置取代传统生物处理工艺中生物反应器的二沉池，使得固液分离效果好，并且能够实现反应器水力停留时间(HRT)与污泥停留时间(SRT)的完全分离，控制更加灵活、运行更加稳定，现已被广泛应用于处理各种废水以及给水和回用水领域，进而备受关注。
然而，MBRs也存在显著的缺陷，例如：膜的损坏和更换使得运行成本很高，膜池的高曝气使得能耗很大，等等。其中，膜的污染是限制膜生物反应器广泛应用和发展的最大障碍。膜污染主要由于污泥混合液中污泥絮体、胶体颗粒、溶解性的有机物和一些无机组分在膜表面或膜孔中沉积，导致膜通量下降，产水率降低，泵的抽吸阻力增大，能耗增加，最终使膜的化学清洗频率或者更换率提高，进而运行成本大大增加，影响了其工艺的推广。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对上述膜生物反应器因膜孔易堵塞并导致运行成本较高的问题，提供一种颗粒污泥制备方法以及生活污水处理方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种颗粒污泥制备方法，包括以下步骤：
(a)在反应器中接种生活污水厂二沉池的絮状污泥;
(b)使人工废水流经所述反应器，同时对反应器内的水进行间断曝气，所述人工废水包含浓度为200-500mg/L的葡萄糖、浓度为60-230mg/L的硫酸铵、浓度为40-110mg/L的磷酸二氢钾;
(c)在所述反应器中污泥体积指数SVI30/SVI5达到1时，所述颗粒污泥制备完成。
在本发明所述的颗粒污泥制备方法中，所述人工废水中包含微量元素营养液，且每升所述微量元素营养液中包括0.5g的ZnSO4、2g的CaCl2、2.5g的MnCl2·4H2O、0.5g的(NH4)6Mo7O24·4H2O、0.1g的CuSO4·5H2O和0.5g的CoCl2·6H2O、3.8g的FeCl2·4H2O，以及50mL的浓盐酸。
在本发明所述的颗粒污泥制备方法中，所述步骤(b)中包括：控制所述反应器内温度为25～30℃、pH值为7.2～7.5;所述人工废水包括从所述反应器流出的内循环水以及新增废水，且所述内循环水与新增废水的比例为5:1。
在本发明所述的颗粒污泥制备方法中，所述反应器的有效容积为50L;所述步骤(a)中，接种絮状污泥后所述反应器中污泥浓度大于8.0g-MLSS/L;所述步骤(b)中，所述人工废水流经反应器的流速为10L/小时。
在本发明所述的颗粒污泥制备方法中，所述步骤(b)包括：
(b1)使温度为25～30℃、pH值为7.2～7.5并具有第一配比的人工废水流经所述反应器，同时对反应器内的水进行间断曝气，所述具有第一配比人工废水包含浓度为500mg/L的葡萄糖、浓度为230mg/L的硫酸铵、浓度为110mg/L的磷酸二氢钾;
(b2)45天后，使温度为25～30℃、pH值为7.2～7.5并具有第二配比的人工废水流经所述反应器，同时对反应器内的水进行间断曝气，所述具有第二配比人工废水包含浓度为200mg/L的葡萄糖、浓度为60mg/L的硫酸铵、浓度为40mg/L的磷酸二氢钾。
在本发明所述的颗粒污泥制备方法中，所述步骤(b)中，对反应器内的水进行间断曝气包括：每隔4小时对反应器内混合液进行4小时曝气。
在本发明所述的颗粒污泥制备方法中，所述步骤(b)中，所述反应器中的上升流速为0.4-2.5m/小时。
在本发明所述的颗粒污泥制备方法中，所述反应器为膜生物污泥反应器，所述膜生物污泥反应器通过进水泵和进水管通入人工废水，并通过出水管和出水泵排水;所述膜生物污泥反应器的底部设有曝气回流扩散装置，且所述曝气回流扩散装置分别连接内循环泵和曝气泵，所述内循环泵将所述出水管中的水抽取到所述曝气回流扩散装置。
本发明还提供一种生活污水处理方法，包括以下步骤：
(a)将上述方法制备的颗粒污泥置于膜生物反应器内;
(b)使待处理生活污水流入到所述膜生物反应器，同时对所述膜生物反应器中的水进行间断曝气;
(c)将经膜组件处理的水排出所述膜生物反应器。
在本发明所述的生活污水处理方法中，所述反应器的有效容积为50L;所述步骤(b)中包括：控制所述待处理污水的温度为25～30℃、pH值为7.2～7.5、反应器进水流速为10L/小时、水力停留时间为1小时、上升流速为0.4-2.5m/小时。
本发明颗粒污泥制备方法以及生活污水处理方法，通过将絮状污泥驯化为颗粒污泥，由于颗粒污泥具有结构致密、生物种群丰富、沉降性能好、抗冲击负荷能力强、节省空间、耐毒性较强等优点，不仅具有良好的泥水分离能力，而且可以通过高浓度的生物量来弥补低温对于生物脱氮除磷效率的影响。
当上述颗粒污泥应用于膜生物反应器时，可极大地减少膜污染现象，大幅度提高MBRs工艺的技术发展持续性。