申请日2018.08.15
公开(公告)日2018.12.14
IPC分类号C02F3/12
摘要
本发明公开了一种基于基于沉砂池出砂的低温好氧颗粒污泥快速培养方法，属于环境工程技术领域。本发明以废弃物沉砂池出砂作为载体实现低温污泥微生物在其上聚集，加速了低温好氧颗粒污泥的形成，低温活性污泥颗粒化时间缩短至20d。经沉砂池出砂强化培养的低温好氧颗粒污泥具有较高的强度和稳定的结构，沉降性能较好，对污水中COD，NH4+‑N和PO43‑‑P具有良好的去除能力，去除率分别达到93.3%，98.0%和98.1%。本发明低温好氧颗粒污泥快速培养方法加速了低温SBAR的启动并维持其长期稳定运行，适于工业应用，且能够消除沉砂池出砂对环境的影响，实现环境友好。
权利要求书
1.一种污水处理厂沉砂池出砂废弃物处理方法，其特征在于，所述方法是将沉砂池出砂用作好氧颗粒污泥培养过程中的污泥载体，实现沉砂池出砂废弃物再利用。
2.一种低温好氧颗粒污泥快速培养方法，其特征在于，所述方法是在好氧颗粒污泥培养过程中添加沉砂池出砂作为载体，加速低温条件下好氧颗粒污泥的形成。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述好氧活性污泥是来自于A2O工艺的污水处理厂好氧池活性污泥;污泥浓度为4500～5500mg/L。
4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述方法是将好氧活性污泥接种于内循环序批气提式反应器中，在进水期添加沉砂池出砂。
5.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述沉砂池出砂的粒径小于0.20mm。
6.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述低温是8～12℃。
7.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述方法是在内循环序批气提式反应器的每批次反应周期中添加沉砂池出砂;其中沉砂池出砂的添加量为5～15g/L。
8.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述方法主要包括如下步骤：将好氧活性污泥接种于内循环序批气提式反应器中，每批次反应周期为2.5～3.5h，其中静态进水期60±10min，曝气反应期112±15min，污泥沉降期3±1min，快速排水期5±1min，排水比50%;控制水温为8～10℃，调节进水pH值为7.0±0.2;每批次反应周期的进水期添加一次沉砂池出砂，添加量为5～15g/L。
9.一种权利要求2所述方法制备得到的低温好氧颗粒污泥。
10.一种低温污水处理方法，其特征在于，所述方法是将权利要求9所述低温好氧污泥颗粒用于污水处理。
说明书
一种基于沉砂池出砂的低温好氧颗粒污泥快速培养方法
技术领域
本发明涉及一种基于沉砂池出砂的低温好氧颗粒污泥快速培养方法，属于环境工程技术领域。
背景技术
污水处理排放标准的总氮和总磷指标日益提高，对污水处理厂节能降耗运行提出了更高的要求，研发氮磷高效去除且运行稳定的污水处理技术已经成为环境污染控制领域的研究重点。传统的生物除磷脱氮工艺由于污水中碳源物质的缺乏，使活性污泥对氮磷的去除能力有限，尤其是在低温条件下污泥性能与处理效果进一步受到制约，并且存在不同程度的污泥膨胀等问题，影响工艺系统的正常运行。好氧颗粒污泥是一种特殊的生物膜结构，因其具有良好的沉降性能，较低的运行成本，较高的生物量和处理效能而极具发展潜力。但是好氧颗粒污泥的培养，尤其在低温(8-12℃)条件下由于污泥微生物活性受到抑制而引起的反应系统启动较慢与运行稳定性较差的问题更加突出。
为了提高低温条件下好氧颗粒污泥活性，加速好氧颗粒污泥的形成，较为有效的方法主要是引入培养载体。目前文献报道较多的是以金属阳离子，骨胶等作为载体进行好氧颗粒污泥培养，所得污泥虽然去污效果较好，但是污泥颗粒化时间长，约为40-60天，且这些载体成本都较高;近期文献CN107235553A报道了以污泥焚烧灰作为载体实现低温快速培养，该方法虽然一定程度上加速了低温好氧颗粒污泥的形成，但是其低温活性污泥颗粒化仍然需要较长时间，好氧颗粒污泥系统运行效率不高，进而制约其技术发展。
发明内容
为了进一步缩短好氧颗粒污泥反应器的启动时间，简化好氧颗粒污泥的培养过程，提高好氧颗粒污泥系统运行效率，本发明对低温(8-12℃)条件下好氧颗粒污泥快速培养方法中的载体进行了设计，并考察了其对低温污水的处理效能和污泥颗粒化所需时间。
本发明在方法设计过程中对载体源进行了详细的探究，并深入到污水处理厂进行调研。污水中重金属类物质和新兴污染物通过物理化学作用，一般会吸附于无机颗粒物表面和内部，进而形成一类潜在的污染物——沉砂池出砂。沉砂池出砂通常会被填埋于垃圾填埋场，但是随着时间的推移，重金属类物质和新兴污染物会缓慢释放到土壤和地下水中，会造成环境污染。因此，本发明对沉砂池出砂废弃物资源进行再利用，以沉砂池出砂作为载体低温培养好氧颗粒污泥，研究该方法培养的好氧颗粒污泥处理效能和污泥颗粒化所需时间。
本发明的第一个目的是提供一种污水处理厂沉砂池出砂废弃物处理方法，所述方法是将沉砂池出砂用作好氧颗粒污泥培养过程中的载体，实现沉砂池出砂废弃物再利用。
本发明的第二个目的是提供一种低温好氧颗粒污泥快速培养方法，所述方法是在好氧颗粒污泥培养过程中添加沉砂池出砂，加速低温条件下好氧颗粒污泥的形成。
在本发明的一个实施方式中，所述好氧活性污泥是来自于A2O工艺的污水处理厂好氧池活性污泥;污泥浓度为4500～5500mg/L。
在本发明的一个实施方式中，所述方法是将好氧活性污泥接种于内循环序批气提式反应器中，在进水期添加沉砂池出砂。
在本发明的一个实施方式中，所述沉砂池出砂的粒径小于0.20mm。
在本发明的一个实施方式中，所述低温是8～12℃。
在本发明的一个实施方式中，所述方法是在内循环序批气提式反应器的每批次反应周期中添加沉砂池出砂;其中沉砂池出砂的添加量为5～15g/L。
在本发明的一个实施方式中，所述方法主要包括如下步骤：将好氧活性污泥接种于内循环序批气提式反应器中，每批次反应周期为2.5～3.5h，其中静态进水期60±10min，曝气反应期112±15min，污泥沉降期3±1min，快速排水期5±1min，排水比50%;控制水温为8～10℃，调节进水pH值为7.0±0.2;每批次反应周期的进水期添加一次沉砂池出砂，添加量为5～15g/L。
本发明的第三个目的是提供上述方法制备得到的低温好氧颗粒污泥。
本发明的第四个目的是提供低温污水处理方法，所述方法是将上述低温好氧污泥颗粒用于污水处理。
本发明有益效果
本发明创造快速培养的低温好氧颗粒污泥是从SBAR中获得的，具有较好的低温污水处理能力。以沉砂池出砂作为载体可以有效实现污泥微生物在其上的聚集，从而加速了低温好氧颗粒污泥的形成，低温活性污泥颗粒化时间缩短至20d。污水处理厂沉砂池出砂是污水处理后的常见、价格低廉的无机质颗粒废弃物。经沉砂池出砂强化培养的低温好氧颗粒污泥具有较高的强度和稳定的结构，沉降性能较好，对污水中COD，NH4+-N和PO43--P具有良好的去除能力，其对COD，NH4+-N和PO43--P的去除率分别达到93.3%，98.0%和98.1%。沉砂池出砂的强化作用有效的缩短了颗粒污泥的形成时间，加速了低温SBAR的启动并维持其长期稳定运行，具有很高的可行性。在低温条件下，快速培养的好氧颗粒污泥不仅加快和简化了好氧颗粒污泥反应器的启动，同时其除磷脱氮特性也得到显著加强，使反应系统运行更加稳定，对于北方高寒地区以及南方无供暖设施区域生活污水的处理提供了稳定高效的新工艺。
本发明以沉砂池出砂作为载体源，不仅能够有效处理沉砂池出砂中吸附的重金属类物质和新兴污染物，消除沉砂池出砂对环境的影响，实现环境友好，同时还可以实现废弃物资源回收再利用。本发明沉砂池出砂载体能够为污泥微生物提供足够吸附位点，通过污泥微生物附着于惰性无机颗粒逐渐形成颗粒化污泥，经沉砂池出砂强化培养的低温好氧颗粒污泥具有较高的强度和稳定的结构，沉降性能较好，大大缩短了颗粒污泥的形成时间，加速了低温SBAR的启动并维持其长期稳定运行，适于工业应用。