申请日2013.08.20
公开(公告)日2013.11.20
IPC分类号C02F3/12
摘要
本发明公开了一种基于城镇生活污水纯氧曝气的污泥颗粒化方法，属于污水处理技术领域。该方法采用SBR反应器，高径比为10-12.5，排水比为50-70%，纯氧通过反应器底部的扩散器进行曝气，曝气量为0.85-1.54m3/m3·h;反应器内温度为17-23℃，pH值5.5-8.0;反应器运行周期为12h。该方法共分4个阶段进行梯度培养，培养时间短，经过33-40d完成污泥颗粒化。采用本发明方法得到的颗粒污泥结构密实，粒径3.0-5.0mm，颗粒沉降速度可达20-35m/h。本发明培养工艺简单、颗粒化周期短，解决了空气曝气颗粒化周期长、颗粒小等缺陷，并适应高浓度污水的处理，应用前景广阔。
权利要求书
1.一种基于城镇生活污水纯氧曝气处理的污泥颗粒化方法，其特征在于，该方法以城市 污水处理厂二沉池活性污泥为接种污泥，纯氧污泥颗粒化按照四个阶段实施培养，每个阶段 污水中营养浓度逐步提高，第一阶段以城镇生活污水为反应基质进行纯氧曝气运行，该污水 中COD浓度为200～400mg/L，氨氮浓度为20～40mg/L，总磷浓度为3～5mg/L，钙离子浓 度为10～15mg/L;第二阶段，在城镇生活污水中加入营养液，使得培养液中COD浓度为500～ 800mg/L、氨氮浓度为90～120mg/L、总磷浓度为8～10mg/L、钙离子浓度为90～120mg/L; 第三～四阶段，在第二阶段基础上，每阶段COD、氨氮、总磷浓度分别增加500mg/L、50mg/L、 10mg/L，钙离子含量不变;
所述污泥颗粒化培养在SBR反应器中完成，反应器高径比为10～12.5，排水比为50～ 70%，曝气量为0.85～1.54m3/m3·h，纯氧通过反应器底部的扩散器进行曝气;
所述SBR反应器运行周期为12h，其中：污泥沉降时间为1～10min，污泥静置时间为 106～115min;所述纯氧污泥颗粒化第一至第四阶段培养时间分别为10d、10d、10d与3～10d， 即经过33～40d完成污泥颗粒化。
2.如权利要求1所述的一种基于城镇生活污水纯氧曝气处理的污泥颗粒化方法，其特征 在于，所述污泥颗粒化培养第一至第四阶段污泥沉降时间逐步缩短，分别控制在10min、5min、 2min与1min。
3.如权利要求1所述的一种基于城镇生活污水纯氧曝气处理的污泥颗粒化方法，其特征 在于，所述SBR反应器内温度为17～23℃，pH值为5.5～8.0。
说明书
一种基于城镇生活污水纯氧曝气的污泥颗粒化方法
技术领域
本发明涉及到污水处理技术领域，更具体地说是涉及到一种基于城镇生活污水纯氧曝气 污泥颗粒化的方法。
背景技术
传统的活性污泥法污水处理系统中起作用的是絮体污泥，其结构较为松散、粒径小 (0.05-0.2mm)、密度低，抗冲击负荷能力低、污泥沉降性能差，容易发生污泥膨胀导致系统 运行不稳定。因此，为了改善污泥结构，出现了好氧颗粒污泥工艺的研究。
好氧颗粒污泥工艺以其抗冲击负荷能力强、同步脱氮除碳、占地面积小等优点，成为国 内外研究的热点。“一种处理城镇污水的好氧颗粒污泥法及好氧颗粒污泥(ZL 200810019551.7，授权公告：2009.10.14)”涉及一种处理城镇污水的好氧颗粒污泥法及好氧 颗粒污泥，反应器采用8-15的高径比、50-80%的排水比。该方法基于空气曝气方式，主要是 通过逐步提高排水比、缩短运行周期与沉降时间、增加有机负荷，通过较长时间的好氧饥饿 时间实现污泥颗粒化。这种方法虽然可以得到粒径较大(0.4-0.5mm)、较为密实的好氧颗粒污 泥，但其培养时间在4个月以上，甚至9个月，培养时间过长。
“一种好氧颗粒污泥的优化培养方法(ZL200910306335.5，授权公告：2011.06.15)”涉 及一种好氧颗粒污泥的优化培养方法。该方法基于空气曝气方式，以实验室配制的营养液为 培养基质，分五个培养阶段进行梯次培养，大大缩短了好氧颗粒污泥的培养时间。最后培养 阶段培养液中COD、氨氮、磷与钙离子浓度分别为550-650mg/L、60mg/L、8-10mg/L和48-52 mg/L。每个阶段的运行周期均为8h，溶解氧均为5-6mg/L，污泥龄为12-15d，其整个培养 周期为45d左右。该方法溶解氧浓度较低，好氧污泥的颗粒较小、颗粒密实性较差。
综上所述，现有的好氧颗粒污泥的培养主要是基于空气曝气方式，通过调控有机负荷、 污泥沉降时间、较长的好氧饥饿时间等方式实现污泥颗粒化，实现对较低浓度的污水处理。 好氧污泥颗粒化中还存在着颗粒化周期过长、密实性较差、粒径较小、不能对高浓度污水处 理等诸多问题。目前尚未有纯氧曝气污泥颗粒化的报道。
发明内容
本发明针对现有空气曝气时溶解氧低、活性污泥颗粒化周期长、污泥颗粒粒径小的现状， 提供一种基于城镇生活污水纯氧污泥颗粒化的方法，以达到增大颗粒污泥、密实污泥颗粒结 构、缩短培养时间短的目的。
为了解决以上技术问题，本发明是采用如下技术方案予以实现的。
本发明一种基于城镇生活污水纯氧曝气处理的污泥颗粒化方法，以城市污水处理厂二沉 池活性污泥为接种污泥，纯氧污泥颗粒化按照四个阶段实施培养，每个阶段污水中营养浓度 逐步提高，第一阶段以城镇生活污水为反应基质进行纯氧曝气运行，该污水中COD浓度为 200～400mg/L，氨氮浓度为20～40mg/L，总磷浓度为3～5mg/L，钙离子浓度为10～15mg/L; 第二阶段，在城镇生活污水中加入营养液，使得培养液中COD浓度为500～800mg/L、氨氮 浓度为90～120mg/L、总磷浓度为8～10mg/L、钙离子浓度为90～120mg/L;第三～四阶段， 在第二阶段基础上，每阶段COD、氨氮、总磷浓度分别增加500mg/L、50mg/L、10mg/L，钙 离子含量不变;所述污泥颗粒化培养在SBR反应器中完成，反应器高径比为10～12.5，排水 比为50～70%，曝气量为0.85～1.54m3/m3·h，纯氧通过反应器底部的扩散器进行曝气;所 述SBR反应器运行周期为12h，其中：沉降时间为1～10min，静置时间为106～115min;所 述纯氧污泥颗粒化第一至第四阶段培养时间分别为10d、10d、10d与3～10d，即经过33～40d 完成污泥颗粒化。
进一步的，所述污泥颗粒化培养第一至第四阶段污泥沉降时间逐步缩短，分别控制在 10min、5min、2min与1min。
进一步的，所述SBR反应器内温度控制在17～23℃之间，pH值控制在5.5～8.0之间。
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下技术效果：
1、本发明采用高溶解氧、梯度培养的方式缩短培养周期，增大颗粒粒径，适应高浓度污 水处理;
2、本发明工艺简单、成本低廉、易于大规模推广。