培养水解酸化颗粒污泥的方法及水解酸化颗粒污泥的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及污水生物处理领域，具体涉及一种培养水解酸化颗粒污泥的方法及水解酸化颗粒污泥。
【背景技术】
[0002]在废水处理中，厌氧处理工艺由于较好氧处理工艺耗能少，产泥量少，不受传氧能力的限制且具有较高的有机负荷等特点从而得到广泛的应用。水解酸化属于厌氧法的一种形式，主要是由兼性或厌氧细菌产生的水解酶类将大分子物质或不溶性物质水解成低分子可溶性有机物，再由产酸细菌把可溶性有机物转化为低分子有机酸、醇等，并合成新的细胞物质等，由此提高了废水可生化性，并可以大幅度提高后续处理能力与效果。水解酸化工艺能有效降解有机物，具有污泥消化池的功能，减少了污泥量，能实现污水、污泥一次处理；由于水解、酸化反应迅速，故有效水力停留时间短，水解反应池体积小，能大幅度节省污水处理土建投资。
[0003]但是，传统水解酸化工艺基本都是采用的絮状污泥，在运行过程中反应器中存留的污泥量低，微生物絮体结构松散，沉降性相对较差，污泥容易流失，而且设计运行不善时水解酸化的程度不够，很多大分子有机物不能有效的水解生成小分子有机物。如果在反应器中投加生物填料，可以提高水解酸化效果，但是会大幅度增加成本，另外生物填料一定时间后需要更换，带来二次污染。
[0004]研究表明，生成颗粒污泥能够有效保证污泥停留时间，大幅度提高反应器的微生物保有量，强化反应器效率，这些优点可以避免在工程运行中采用传统絮状污泥固有缺陷，具有应用发展潜力的方向。但是，虽然有大量颗粒污泥的研究和应用成果，但主要都集中在厌氧颗粒污泥和好氧颗粒污泥方面，目前为止，还没有关于水解酸化颗粒污泥的培养方法。
【发明内容】
[0005]因此，本发明针对现有技术中没有水解酸化颗粒污泥的培养方法这一技术问题，目的在于提供一种培养水解酸化颗粒污泥的方法及水解酸化颗粒污泥。
[0006]本发明的培养水解酸化颗粒污泥的方法为:在含有经由城市污水厂剩余活性污泥预培养得到的污泥作为种泥的带有分离装置的水解酸化反应器中，加入混凝剂，以生活污水为底物，连续进出水培养得到水解酸化颗粒污泥。
[0007]所述城市污水厂剩余活性污泥预培养为:取城市污水厂剩余活性污泥，以C0D浓度为350?600mg/L的生活污水为底物，缓慢搅拌优选30?45rpm速率搅拌，在缺氧状态下连续培养4?7天得到种泥。
[0008]控制所述种泥在水解酸化反应器中的投加量使得所述水解酸化反应器中挥发性污泥(即种泥中的有机组分)浓度为15?20g/L为宜。
[0009]所述混凝剂为聚合硫酸铁或者阳离子型聚丙烯酰胺，所述混凝剂的加入量为在所述种泥中浓度为40?60mg/L。
[0010]在连续进出水培养过程中，向所述水解酸化反应器的进水为C0D浓度为200?600mg/L优选300?500mg/L的生活污水，其中连续或间歇性地投加有微量元素Fe、Co和Ni，进水中Fe浓度为9?llmg/L优选1 Omg/L, Co和Ni浓度为0.9?1.2mg/L，优选1.0mg/L。微量元素的投加时，可先配置含有氯化铁、氯化钴和氯化镍的微量元素液，所述微量元素液中各元素的质量浓度比为Fe:Co:Ni = 10:0.9?1.2:0.9?1.2。
[0011]在连续进出水培养过程中，初始有机容积负荷为0.4?1.0kgC0D/m3.d，初始水力停留时间10?18h优选12?14h，pH值稳定在4.5?6.5之间；培养1?4d优选2d后，逐步降低水力停留时间，使培养过程中的有机容积负荷以步幅0.4?0.6kgC0D/m3.d优选0.5kg COD/m3.d的速度逐渐增加到5?8kg C0D/m 3.d优选6.0kgC0D/m3.d左右，每步提高有机容积负荷以COD去除率在15?20%并稳定10?20个水力停留时间周期为准。
[0012]培养20?35天后，水解酸化反应器中生成外观直径为1.0?2.4mm、沉降速度50?80m/h的以球菌和杆菌为主体、少量丝状菌为骨架的表面比较光滑的规则的椭球型颗粒污泥，即水解酸化颗粒污泥。
[0013]所述水解酸化颗粒污泥生成以后，然后可进一步以C0D浓度为700?1000mg/L的生活污水为底物、或水力停留时间为1.2?2h连续进出水培养，可以大量生成水解酸化颗粒污泥供生产使用。
[0014]所述水解酸化反应器为带有分离器的柱状反应器。
[0015]本发明积极进步效果在于:
[0016]1、本发明的培养水解酸化颗粒污泥的方法可快速在所述水解酸化反应器中生成水解酸化颗粒污泥且不易流失，水解酸化颗粒污泥体积占水解酸化反应器反应区容积的60?70%，解决了传统水解发酵反应器污泥量低、污泥容易流失的问题。
[0017]2、水解酸化颗粒污泥出现后，C0D去除率可稳定在15?20%，出水中含有大量有机酸，解决了传统水解发酵反应器的处理效率不高的问题。
[0018]3、可提高水解酸化反应器的运行负荷、底物转化效率和运行稳定性，是一种可广泛适用于污水生物处理的预处理方法。
【具体实施方式】
[0019]下面通过实施例进一步说明本发明。
[0020]实施例1
[0021]1)取城市污水厂剩余活性污泥，以C0D浓度为350mg/L的生活污水为底物，30rpm
缓慢搅拌，在缺氧状态下连续培养5天得到种泥。
[0022]2)向种泥中添加聚合硫酸铁，使之浓度为50mg/L，搅拌2分钟，生成棕褐色、沉降性能良好的块状絮体。再加入到配有分离器的水解酸化反应器(直径20cm，总容积27L，其中反应器18L，分离器9L)中，水解酸化反应器中挥发性污泥浓度控制为18.2g/L ;通过计量栗连续向水解酸化反应器中输入进水C0D浓度为400mg/L的生活污水；控制生活污水流量使初始水力停留时间为12h，初始有机容积负荷为0.8kgC0D/m3.d，系统内pH值稳定在
5.5?6.5之间。
[0023]3) 2天后，逐步加大进水量，以步幅0.4kgC0D/m3.d的速度将有机容积负荷逐渐增加到4.8kgC0D/m3.d以上，增加有机容积负荷的时间以COD去除率在20%稳定15个水力停留时间为准。在连续进出水培养过程中每5天投加一次含有氯化铁、氯化钴钴和氯化镍的微量元素液(质量浓度Fe:Co:Ni = 100:10:10mg/L)，控制进水中微量元素浓度为铁1 Omg/L、钴和镍都为lmg/Lo
[0024]培养25天后，生成规则的黄棕色椭球形颗粒污泥，颗粒外观光滑，内部以球菌和杆菌为主体、少量丝状菌为骨架，颗粒直径为1?3mm，颗粒密度为1.05g/cm3，沉降速度60?70m/h ;污泥体积占反应器容积的60 %。椭球形颗粒污泥出现后C0D去除率稳定在15?25%，出水中挥发酸浓度为150?200mg/L。
[0025]实施例2
[0026]1)取城市污水厂剩余活性污泥，以投加有蔗糖的C0D浓度为600mg/L的生活污水为底物，30rp