专利名称：一种常温好氧颗粒污泥脱氮除磷特性快速恢复的方法
技术领域：
本发明涉及一种好氧颗粒污泥脱氮除磷特性恢复的方法。
背景技术：
水体富营养化问题的日益突出，使控制污水氮磷的排放成为环境污染控制领域的 研究重点。传统的生物脱氮除磷系统污泥性能与处理效果差，并且存在不同程度的污泥膨 胀问题而影响系统的正常运行。常温好氧颗粒污泥使用范围广泛，是一种特殊的生物膜结 构，因其具有良好脱氮除磷特性，沉降性能，低成本，较高的生物量和处理效能而极具发展 潜质。但在常温好氧颗粒污泥使用一段时间后，由于好氧颗粒污泥容易结成絮状物，在颗粒 表面长有丝状真菌，而影响了好氧颗粒污泥的脱氮除磷性能，为了使常温好氧颗粒污泥快 速恢复脱氮除磷特性，一般采用清洗污泥的方法进行处理，但是这种方法恢复时间较长，恢 复后的好氧颗粒污泥对COD、氮和磷的同步去除率较低，恢复效果差。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的恢复好氧颗粒污泥脱恢复时间长、恢复效果差的 问题，而提供了一种常温好氧颗粒污泥脱氮除磷特性快速恢复的方法。本发明常温好氧颗粒污泥脱氮除磷特性快速恢复的方法按照以下步骤进行一、 取气升式内循环间歇好氧颗粒污泥反应器中待恢复的常温好氧颗粒污泥，沉淀后弃去上清 液，再加入基质溶液得到混合物，调节PH值为 、. 2，其中，待恢复的常温好氧颗粒污泥与 基质溶液的体积比为1:0. 4 0. 6，基质溶液由65 69mg的CaCl2、82(T840mg的NaAc、4(T44mg 的 MgSO4 · 7H20、230 250mg 的 NH4Cl、40 44mg 的 EDTA、56 60mg 的 K2HPO4、240 260mg 的 NaHC03>22^26mg的KH2PO4和IOOOmL自来水组成；二、将步骤一得到的混合物放入到反应器 中进行恢复处理，反应器的一个运行周期由进水、曝气、沉淀、排水和闲置5个阶段组成，均 由微电脑时控开关控制运行，控制反应器进水的有机负荷为1. 8^3kg/m3 · d，进水的碳氮比 为8 12:1，曝气量为0. 08、. 12m3/h,反应器的运行时间为25 30天，即实现了常温好氧颗 粒污泥脱氮除磷特性的恢复。本发明方法中基质溶液为待恢复的常温好氧颗粒污泥提供了必须的营养物质，且 EDTA、CaCl2与待恢复的常温好氧颗粒污泥发生了络合反应，使待恢复的常温好氧颗粒污泥 形成颗粒状，而后再将其放入到反应器中，去除了待恢复的常温好氧颗粒污泥表面的丝状 菌，本发明快速恢复后的常温好氧颗粒污泥对COD，NH/-N和Ρ0/—-Ρ去除率分别达到93. 5%， 97. 1%和95. 3%，本发明中快速恢复后的常温好氧颗粒污泥经过5d使COD去除率达90%以 上，经过8d使NH4+-N去除率达90%以上，和现有的清洗污泥的方法相比较提前了 5d，经过 27d使Ρ043_-Ρ去除率达90%以上，和现有的清洗污泥的方法相比较提前了 10d，本发明中快 速恢复后的常温好氧颗粒污泥对COD、氮和磷的同步去除率高，效果好，且与现有恢复的常 温好氧颗粒污泥的方法相比较，恢复时间缩短了 50%左右，恢复时间短。
具体实施例方式本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式
，还包括各具体实施方式
间的任意组合。
具体实施方式
一本实施方式常温好氧颗粒污泥脱氮除磷特性快速恢复的方法 按照以下步骤进行一、取气升式内循环间歇好氧颗粒污泥反应器中待恢复的常温好氧颗 粒污泥，沉淀后弃去上清液，再加入基质溶液得到混合物，调节PH值为 、. 2，其中，待恢 复的常温好氧颗粒污泥与基质溶液的体积比为1:0. Ο. 6，基质溶液由65飞9mg的CaCl2、 820 840mg 的 NaAc、40 44mg 的 MgSO4 · 7H20、230 250mg 的 NH4Cl、40 44mg 的 EDTA、56 60mg 的 K2HPO4、24(T260mg 的 NaHC03、22 26mg 的 KH2PO4 和 IOOOmL 自来水组成；二、将步骤一 得到的混合物放入到反应器中进行恢复处理，反应器的一个运行周期由进水、曝气、沉淀、 排水和闲置5个阶段组成，均由微电脑时控开关控制运行，控制反应器进水的有机负荷为 1. 8 3kg/m3 · d，进水的碳氮比为8 12:1，曝气量为0. 08 0. 12m3/h，反应器的运行时间为 25^30天，即实现了常温好氧颗粒污泥脱氮除磷特性的恢复。本实施方式步骤一中混合物可保存于4°C冰箱中，每两星期更换一次基质溶液； 经本实施方式恢复后的常温好氧颗粒污泥可以在培养基质中保存长达6个月以上，只存在 少量污泥解体和污泥流失的现象。本发明快速恢复后的常温好氧颗粒污泥对COD，NH4+-N和P0/—-P去除率分别达到 93. 5%, 97. 1%和95. 3%，本发明中快速恢复后的常温好氧颗粒污泥经过5d使COD去除率达 90%以上，经过8d使NH4+-N去除率达90%以上，和现有的清洗污泥的方法相比较提前了 5d， 经过27d使Ρ043_-Ρ去除率达90%以上，和现有的清洗污泥的方法相比较提前了 10d，本发明 中快速恢复后的常温好氧颗粒污泥对COD、氮和磷的同步去除率高，效果好，且与现有恢复 的常温好氧颗粒污泥的方法相比较，恢复时间缩短了 50%左右，恢复时间短。
具体实施方式
二 本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中待恢复的常 温好氧颗粒污泥与基质溶液的体积比为1:0. 45、. 55。其他步骤及参数与具体实施方式
一 相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中待恢复的常 温好氧颗粒污泥与基质溶液的体积比为1:0.5。其他步骤及参数与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中待恢复的常 温好氧颗粒污泥与基质溶液的体积比为1:0.45。其他步骤及参数与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中待恢复的常 温好氧颗粒污泥与基质溶液的体积比为1:0.55。其他步骤及参数与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
一至四之一不同的是步骤一中基 质溶液由 67mg 的 CaCl2、830mg 的 NaAc、42mg 的 MgSO4 · 7H20、240mg 的 NH4Cl、42mg 的 EDTA (乙二胺四乙酸)、58mg的K2HP04、250mg的NaHC03、24mg的KH2PO4和IOOOmL自来水组成。其 他步骤及参数与具体实施方式
一至四之一相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
一至四之一不同的是步骤一中每 升基质溶液由 69mg 的 CaCl2、840mg 的 NaAc、44mg 的 MgSO4 · 7H20、250mg 的 NH4Cl、44mg 的 EDTA、60mg的K2HP04、260mg的NaHC03、26mg的KH2PO4和IOOOmL自来水组成。其他步骤及参
数与具体实施方式
一至四之一相同。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
一至四之一不同的是步骤一中每升基质溶液由 65mg 的 CaCl2、820mg 的 NaAc、40mg 的 MgSO4 · 7H20、23(T250mg 的 NH4Cl、40mg 的 EDTA、56mg 的 K2HP04、240mg 的 NaHC03、22mg 的 KH2PO4 和 IOOOmL 自来水组成。其他步骤
及参数与具体实施方式
一至四之一相同。
具体实施方式
九本实施方式与具体实施方式
一至八之一不同的是步骤二中进 水的有机负荷为2. 2 2. 6kg/m3 · d，进水的碳氮比为9 10:1，曝气量为0. 09 0. IlmVh0其 他步骤及参数与具体实施方式
一至八之一相同。
具体实施方式
十本实施方式与具体实施方式
一至八之一不同的是步骤二中进 水的有机负荷为2. 4kg/m3 · d，进水的碳氮比为9. 5:1，曝气量为0. lm3/h。其他步骤及参数 与具体实施方式
一至八之一相同。
具体实施方式
十一本实施方式与具体实施方式
一至八之一不同的是步骤二中 进水的有机负荷为2. 2kg/m3 · d，进水的碳氮比为10:1，曝气量为0. 09m3/h。其他步骤及参 数与具体实施方式
一至八之一相同。
具体实施方式
十二 本实施方式与具体实施方式
一至八之一不同的是步骤二中 进水的有机负荷为2. 6kg/m3 · d，进水的碳氮比为9:1，曝气量为0. llm3/h。其他步骤及参 数与具体实施方式
一至八之一相同。
具体实施方式
十三本实施方式与具体实施方式
一至十二之一不同的是步骤二 中反应器的一个运行周期时间为360min，其中闲置时间30min，进水时间30min，沉淀时间 3 5min，排水时间5min，曝气时间292 295min。其他步骤及参数与具体实施方式
一至 十二之二相同。
具体实施方式
十四本实施方式本常温好氧颗粒污泥脱氮除磷特性的恢复方法按 照以下步骤进行一、取气升式内循环间歇好氧颗粒污泥反应器中待恢复的常温好氧颗粒 污泥，沉淀后弃去上清液，再加入基质溶液得到混合物，调节PH值为7，其中，待恢复的常温 好氧颗粒污泥与基质溶液的体积比为1 0. 5，每升基质溶液由67mg的CaCl2、830mg的NaAc、 42mg 的 MgSO4 ·7Η20、240π^ 的 NH4Cl、42mg 的 EDTA、58mg 的 K2HP04、250mg 的 NaHC03、24mg 的 KH2PO4* IOOOmL自来水组成；二、将步骤一得到的混合物放入到反应器中进行恢复处理，反 应器的一个运行周期由进水、曝气、沉淀、排水和闲置5个阶段组成，均由微电脑时控开关 控制运行，控制反应器的进水的有机负荷为2. 5kg/m3 · d，进水的碳氮比为10:1，曝气量为 0. lm3/h,反应器的运行时间为28天，即实现了常温好氧颗粒污泥脱氮除磷特性的恢复。本实施方式步骤二中反应器的一个运行周期时间为360min，其中闲置时间 30min，进水时间30min，沉淀时间3min，排水时间5min，曝气时间292min。待恢复的常温好氧颗粒污泥分别采用本实施方式的恢复方法和现有的清洗污泥 的方法进行恢复，其中常温好氧颗粒污泥的SVI为32. 07ml/g, MLSS为9. 980g/L，MLVSS为 7. 245g/L，密度为0. 869g/cm3，平均颗粒直径为3. 0mm。处理结果显示，本实施方式的恢复方法处理后的常温好氧颗粒污泥的SVI从 32. 07ml/g 升高到 49. 51ml/g, MLSS 和 MLVSS 分别由原来的 9. 980g/L 和 7. 245g/L 下降到 5. 45g/L和4. 93g/L，密度升高到1. 041g/cm3，平均颗粒直径3. Omm ；而采用现有的清洗污泥 的方法处理后的常温好氧颗粒污泥的SVI从32. 07ml/g升高到57. 59ml/g, MLSS和MLVSS 分别下降到3. 45/L和2. 03g/L，密度升高到1. 035g/cm3，平均颗粒直径2. 5mm。
采用本实施方式的恢复方法处理后的常温好氧颗粒污泥对COD，NH4+-N和Ρ043_-Ρ去除率分别达到93. 5%, 97. 1%和95. 3%，而正常恢复条件下好氧颗粒污泥的COD，NH4+_N和 Ρ043_-Ρ去除率分别为92. 7%, 89. 7%和88. 9%，二者均具备了较高的氮磷同步去除特性，但是 本实施方式恢复后的常温好氧颗粒污泥和采用清洗污泥的方法恢复后的常温好氧颗粒污 泥都经过5d使COD去除率达91. 5%，本实施方法恢复的好氧颗粒污泥对NH/-N去除率达92% 以上需要8d，较采用清洗污泥的方法恢复的好氧颗粒污泥性提前了 5d，本实施方法恢复的 好氧颗粒污泥对Ρ0/—-Ρ去除率达91. 9%需要需要27d，较采用清洗污泥的方法恢复的好氧 颗粒污泥性提前了 10d。本实施方式恢复活性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，其脱氮除磷特性也有显著的提高，并且快速成功培养了具有较高脱氮除磷特性 的好氧颗粒污泥，反应系统运行稳定。经本实施方式恢复后的常温好氧颗粒污泥可以在培 养基质中保存长达6个月以上，只存在少量污泥解体和污泥流失的现象。
权利要求
一种常温好氧颗粒污泥脱氮除磷特性快速恢复的方法，其特征在于常温好氧颗粒污泥脱氮除磷特性快速恢复的方法按照以下步骤进行一、取气升式内循环间歇好氧颗粒污泥反应器中待恢复的常温好氧颗粒污泥，沉淀后弃去上清液，再加入基质溶液得到混合物，调节pH 值为7~7.2，其中，待恢复的常温好氧颗粒污泥与基质溶液的体积比为1:0.4~0.6，基质溶液由65~69mg的CaCl2、820~840mg的NaAc、40~44mg的MgSO4·7H2O、230~250mg的NH4Cl、40~44mg的EDTA、56~60mg的K2HPO4、240~260mg的NaHCO3、22~26mg的KH2PO4和1000mL自来水组成；二、将步骤一得到的混合物放入到反应器中进行恢复处理，反应器的一个运行周期由进水、曝气、沉淀、排水和闲置5个阶段组成，均由微电脑时控开关控制运行，控制反应器进水的有机负荷为1.8~3 kg/m3·d，进水的碳氮比为8~12:1，曝气量为0.08~0.12m3/h，反应器的运行时间为25~30天，即实现了常温好氧颗粒污泥脱氮除磷特性的恢复。
2.根据权利要求1所述的一种常温好氧颗粒污泥脱氮除磷特性快速恢复的方法，其特 征在于步骤一中待恢复的常温好氧颗粒污泥与基质溶液的体积比为1:0. 45、. 55。
3.根据权利要求1或2所述的一种常温好氧颗粒污泥脱氮除磷特性快速恢复的方法， 其特征在于步骤一中基质溶液由67mg的CaCl2、830mg的NaAc、42mg的MgSO4 · 7H20、240mg 的 NH4Cl、42mg 的 EDTA、58mg 的 K2HP04、250mg 的 NaHC03、24mg 的 KH2PO4 和 IOOOmL 自来水组 成。
4.根据权利要求3所述的一种常温好氧颗粒污泥脱氮除磷特性快速恢复的方法，其特 征在于步骤二中进水的有机负荷为2. 2 2. 6kg/m3· d，进水的碳氮比为9 10:1，曝气量为 0. 09 0. IlmVho
5.根据权利要求1、2或4所述的一种常温好氧颗粒污泥脱氮除磷特性快速恢复的方 法，其特征在于步骤二中反应器的一个运行周期时间为360min，其中闲置时间30min，进水 时间30min，沉淀时间3 5min，排水时间5min，曝气时间292 295min。
全文摘要
一种常温好氧颗粒污泥脱氮除磷特性快速恢复的方法，它涉及一种好氧颗粒污泥脱氮除磷特性恢复的方法。本发明解决了现有的恢复好氧颗粒污泥脱恢复时间长、恢复效果差的问题。方法一、待恢复的常温好氧颗粒污泥和基质溶液混合得到混合物；二、混合物放入反应器恢复处理。本发明的恢复方法恢复时间短，恢复效果好。
文档编号C02F3/12GK101817584SQ20101015666
公开日2010年9月1日 申请日期2010年4月27日 优先权日2010年4月27日
发明者于水利, 时文歆, 暴瑞玲, 杨倩倩, 王硕 申请人:哈尔滨工业大学