专利名称：一种常温下好氧颗粒污泥的储存及活性快速恢复方法
技术领域：
本发明涉及一种好氧颗粒污泥的储存及活性恢复方法。
背景技术：
颗粒污泥是一种在污水处理中发现的微生物自凝聚现象的特殊生物膜，可分为好氧颗粒污泥和厌氧颗粒污泥。好氧颗粒污泥的研究始于1991年，好氧颗粒污泥具有结构稳定、生物致密、生物转化效率高、沉降性能好等特点，可使反应器中保持有较高的污泥浓度和容积负荷，并可缩小污泥二沉池。另外，好氧颗粒污泥具有微生物种群的多样性，在降解有机碳的同时，具有脱氮除磷以及同步硝化反硝化的功能，与传统的活性污泥法相比，可简化工艺流程、减少污水处理系统的容积及占地面积、降低投资和运行成本。好氧颗粒污泥在实际应用过程中存在培养时间较长，颗粒污泥的培养运行条件对颗粒化进程、结构特性以及降解功能等影响较大，从而直接影响颗粒污泥在实际工程中的生产和应用。而储存后的厌氧颗粒污泥在UASB反应器中快速启动的工程应用，使好氧颗粒污泥储存后作为接种污泥实现反应器快速启动成为可能。储存后的颗粒污泥作为生物种泥，可以实现生物反应器的快速启动，从而大大缩短了反应器的启动运行时间，降低了运行成本及费用，为好氧颗粒污泥的实际应用及商业化生产提供了可能。好氧颗粒污泥经过长期储存后会丧失其结构稳定性和生物活性，因此储存过程中维持好氧颗粒污泥的稳定性以及实现储存后颗粒污泥结构和生物活性的快速恢复，成为好氧颗粒污泥在废水处理领域实际应用的关键。目前对于好氧颗粒污泥的储存主要是在低温(冷藏或冷冻)条件下进行， 污泥存储条件苛刻，运行费用较高，不利于好氧颗粒污泥大规模的实际生产及应用；常温下好氧颗粒污泥经过长期储存后(> 6个月)，颗粒污泥存在活性恢复时间较长，为1个月左右，且恢复后的颗粒污泥对有机物、氮和磷的去除效率低、结构不稳定。
发明内容
本发明提供了一种常温下好氧颗粒污泥的储存及活性快速恢复方法。本发明的一种常温下好氧颗粒污泥的储存及活性快速恢复方法，按以下步骤进行一、好氧颗粒污泥的制备将絮状活性污泥置于曝气量为0. 4m3/h，温度为23 25°C 的12L的序批式反应器中，培养驯化3个月，得培养成熟的好氧颗粒污泥，序批式反应器中用于培养驯化好氧颗粒污泥的培养基质以葡萄糖为唯一碳源，好氧颗粒污泥的培养基质中 COD浓度为500 600mg/L，NH4+-N浓度为30 !35mg/L，PO广-P浓度为5 6mg/L，碱度为200 250mg/L，Ca2+浓度为20mg/L，微量元素溶液浓度为lmL/L ；二、好氧颗粒污泥的储存取步骤一培养的成熟好氧颗粒污泥，静置沉淀lOmin，倒掉上清液，然后用自来水清洗3 遍，之后装入塑料桶内，于20 ^TC常温下储存8 12个月；三、好氧颗粒污泥的活性恢复将经过储存后的好氧颗粒污泥在23 25°C下放置于序批式反应器中，恢复基质选择以葡萄糖为唯一碳源，COD浓度为400 450mg/L，NH4+-N浓度为15 20mg/L，PO43^-P浓度为4 5mg/L，碱度为180 200mg/L，Ca2+浓度为10mg/L，微量元素溶液浓度为lmL/L，水力剪切力为2. 6cm/s，运行5 7天，完成好氧颗粒污泥的活性恢复；其中步骤一中的微量元素溶液为每升由 50mg 的 H3BO3>50mg 的 ZnCl2、30mg 的 CuCl2、50mg 的 MnSO4 · H20、50mg 的 (NH4)6Mo7Om · 4H20、50mg 的 AlCl3、50mg 的 CoCl2 · 6H20、50mg 的 NiCl2、18mg 的 KCl、15mg 的 FeCl3>20mg的MgSO4 ·7Η20和余量的蒸馏水组成，步骤一与步骤三中所用的微量元素溶液相同。本发明中好氧颗粒污泥的培养基质以葡萄糖为唯一碳源。本发明的好氧颗粒污泥在常温条件下储存，节省能源，降低了运行费用。使用本发明的方法，好氧颗粒污泥在常温下经过长期储存后(8 12个月)，不仅能够在5 7天内实现颗粒污泥活性的快速恢复， 恢复到储存前的水平，而且活化后的好氧颗粒污泥体系具有良好的有机物去除和脱氮除磷性能，颗粒污泥结构密实，沉降性能良好，成功实现了颗粒污泥系统的快速启动。
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
一本实施方式一种常温下好氧颗粒污泥的储存及活性快速恢复方法，按以下步骤进行一、好氧颗粒污泥的制备将絮状活性污泥置于曝气量为0. %i3/h，温度为23 25°C的12L的序批式反应器中，培养驯化3个月，得培养成熟的好氧颗粒污泥，序批式反应器中用于培养驯化好氧颗粒污泥的培养基质以葡萄糖为唯一碳源，好氧颗粒污泥的培养基质中COD浓度为500 600mg/L，NH4+-N浓度为30 35mg/L，PO43^-P浓度为5 6mg/L，碱度为200 250mg/L，Ca2+浓度为20mg/L，微量元素溶液浓度为lmL/L ；二、好氧颗粒污泥的储存取步骤一培养的成熟好氧颗粒污泥，静置沉淀lOmin，倒掉上清液，然后用自来水清洗3遍，之后装入塑料桶内，于20 ^TC常温下储存8 12个月；三、好氧颗粒污泥的活性恢复将经过储存后的好氧颗粒污泥在23 25°C下放置于序批式反应器中，恢复基质选择以葡萄糖为唯一碳源，COD浓度为400 450mg/L，NH4+-N浓度为15 20mg/L， P0/—-P浓度为4 5mg/L，碱度为180 200mg/L，Ca2+浓度为10mg/L，微量元素溶液浓度为 lmL/L，水力剪切力为2. 6cm/s，运行5 7天，完成好氧颗粒污泥的活性恢复；其中步骤一中的微量元素溶液为每升由50mg的H3B03、50mg的aiCl2、30mg的CuCl2、50mg的MnSO4 -H2O, 50mg 的(NH4)6Mo7Om · 4H20、50mg 的 AlCl3、50mg 的 CoCl2 · 6H20、50mg 的 NiCl2、18mg 的 KCl、 15mg的i^Cl3、20mg的MgSO4 · 7H20和余量的蒸馏水组成，步骤一与步骤三中所用的微量元素溶液相同。本发明好氧颗粒污泥的培养基质以葡萄糖为唯一碳源。本发明的好氧颗粒污泥储存方法在常温条件下进行，节省能源，降低了运行费用。使用本发明的方法，好氧颗粒污泥在常温下经过长期储存后(8 12个月)，不仅能够在5 7天内实现颗粒污泥活性的快速恢复，恢复到储存前的水平，而且活化后的好氧颗粒污泥体系具有良好的有机物去除和脱氮除磷性能，颗粒污泥结构密实，沉降性能良好。
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COD浓度为 530 570mg/L。其它与具体实施方式
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COD浓度为 550mg/L。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同的是步骤一中 NH/-N浓度为32 33mg/L。其它与具体实施方式
一至三之一相同。
具体实施方式
五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 Ρ0/--Ρ浓度为5. 5mg/L。其它与具体实施方式
一至四之一相同。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
一至五之一不同的是步骤一中碱度为220 230mg/L。其它与具体实施方式
一至五之一相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
一至六之一不同的是步骤二中于 22 常温下储存。其它与具体实施方式
一至六之一相同。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
一至六之一不同的是步骤二中于 23°C常温下储存。其它与具体实施方式
一至六之一相同。
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三中 COD浓度为420 430mg/L。其它与具体实施方式
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
一至九之一不同的是步骤三中 NH/-N浓度为17 18mg/L。其它与具体实施方式
一至九之一相同。
具体实施方式
十一本实施方式与具体实施方式
一至十之一不同的是步骤三中 Ρ043_-Ρ浓度为4. 5mg/L。其它与具体实施方式
一至十之一相同。
具体实施方式
十二 本实施方式与具体实施方式
一至十一之一不同的是步骤三中碱度为190mg/L。其它与具体实施方式
一至十一之一相同。
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一和步骤三中的Ca2+是以CaCl2形式投加的。其它与具体实施方式
一至十二之一相同。
具体实施方式
十四本实施方式一种常温下好氧颗粒污泥的储存及活性快速恢复方法，按以下步骤进行一、好氧颗粒污泥的制备将絮状活性污泥置于曝气量为0. 4m3/h, 温度为的12L的序批式反应器中，培养驯化3个月，得培养成熟的好氧颗粒污泥，序批式反应器中用于培养驯化好氧颗粒污泥的培养基质以葡萄糖为唯一碳源，好氧颗粒污泥的培养基质中COD浓度为550mg/L，NH4+_N浓度为3ang/L，PO43^-P浓度为5mg/L，碱度为220mg/ 1^，&2+浓度为201^/1，微量元素溶液浓度为lmL/L ；二、好氧颗粒污泥的储存取步骤一培养的成熟好氧颗粒污泥，静置沉淀lOmin，倒掉上清液，然后用自来水清洗3遍，之后装入塑料桶内，于25°C常温下储存8 12个月；三、好氧颗粒污泥的活性恢复将经过储存后的好氧颗粒污泥在下放置于序批式反应器中，恢复基质选择以葡萄糖为唯一碳源，COD浓度为 430mg/L，NH4+-N 浓度为 17mg/L，Ρ0/—-Ρ 浓度为 5mg/L，碱度为 190mg/L，Ca2+浓度为 IOmg/ L，微量元素溶液浓度为lmL/L，水力剪切力为2. 6cm/s,运行5 7天，完成好氧颗粒污泥的活性恢复；其中步骤一中的微量元素溶液为每升由50mg的H3B03、50mg的aiCl2、30mg的 CuCl2、50mg 的 MnSO4 · H20、50mg 的(NH4)6Mo7O24 · 4H20、50mg 的 AlCl3、50mg 的 CoCl2 · 6H20、 50mg的NiCl2Uang的KCl、15mg的FeCl3、20mg的MgSO4 · 7H20和余量的蒸馏水组成，步骤一与步骤三中所用的微量元素溶液相同；步骤一和步骤三中的Ca2+是以CaCl2形式投加的。本实施方式中，储存前好氧颗粒污泥体系的C0D、NH4+-N和Ρ0/—-Ρ去除率均维持在 93%以上，比好氧速率(SOUR)可达到35 38mg-02/g-SS h—1。使用本实施方式的方法，常温下储存8个月的好氧颗粒污泥经过7天的活化运行，颗粒污泥的活性即可恢复，好氧颗粒污泥体系的COD、NH4+-N和Ρ0/—-Ρ去除率分别达到94. 86%,92. 06%和90. 23%，比好氧速率(SOUR)可达到 41. 44mg-02/g-SS IT1。将本实施方式步骤一制得的好氧颗粒污泥在4°C储存8个月，使用本实施方式的活性恢复方法，经过7天的活化运行，好氧颗粒污泥体系的COD、NH4+-N和Ρ043_-Ρ去除率分别达到 93. 96%,92. 19%和 95. 48%，比好氧速率(SOUR)可达到 47. 28mg-02/g_SS IT1。由以上数据可以看出，经过本实施方式方法常温储存的颗粒污泥活性恢复效果与冷藏储存的颗粒污泥活性恢复效果相当，而采用常温储存能够节省大量的能源，且储存更为方便。将本实施方式步骤一制得的好氧颗粒污泥在_25°C储存8个月，使用本实施方式的活性恢复方法，经过7天的活化运行，好氧颗粒污泥体系的COD、NH4+-N和Ρ0/—-Ρ去除率分别达到 94. 79%,91. 25%和 91. 81%,比好氧速率(SOUR)可达到 43. 07mg-02/g_SS IT1。 由以上数据可以看出，经过本实施方式方法常温储存的颗粒污泥活性恢复效果与冷藏储存的颗粒污泥活性恢复效果相当，而采用常温储存能够节省大量的能源，且储存更为方便。本实施方式常温下储存12个月的好氧颗粒污泥经过5天的活化运行，好氧颗粒污泥体系的COD、NH4+-N和Ρ0/—-Ρ去除率分别达到92. 6%,91. 8%和89.，比好氧速率 (SOUR)可恢复至34. 55mg-02/g-SS h—1，达到原有活性的90%以上；经过7天的活化运行，好氧颗粒污泥体系的C0D、NH4+-N和Ρ043_-Ρ去除率分别达到97. 4%、94. 9%和93. 1%，比好氧速率(SOUR)可达到40. 6;3mg-02/g-SS tT1，原有活性已完全恢复，同时活化后的好氧颗粒污泥可取得良好的COD、氮和磷去除效果。
权利要求
1.一种常温下好氧颗粒污泥的储存及活性快速恢复方法，其特征在于常温下好氧颗粒污泥的储存及活性快速恢复方法，按以下步骤进行一、好氧颗粒污泥的制备将絮状活性污泥置于曝气量为0. 4m3/h，温度为23 25°C的12L的序批式反应器中，培养驯化3个月，得培养成熟的好氧颗粒污泥，序批式反应器中用于培养驯化好氧颗粒污泥的培养基质以葡萄糖为唯一碳源，好氧颗粒污泥的培养基质中COD浓度为500 600mg/L，NH4+_N浓度为 30 35mg/L, ΡΟ,-Ρ 浓度为 5 6mg/L，碱度为 200 250mg/L, Ca2+ 浓度为 20mg/L, 微量元素溶液的浓度为lmL/L ；二、好氧颗粒污泥的储存取步骤一培养的成熟好氧颗粒污泥，静置沉淀lOmin，倒掉上清液，然后用自来水清洗3遍，之后装入塑料桶内，于20 常温下储存8 12个月；三、好氧颗粒污泥的活性恢复将经过储存后的好氧颗粒污泥在 23 25°C下放置于序批式反应器中，恢复基质选择以葡萄糖为唯一碳源，COD浓度为400 450mg/L, NH4+-N 浓度为 15 20mg/L，PO广-P 浓度为 4 5mg/L，碱度为 180 200mg/L， Ca2+浓度为10mg/L，微量元素溶液浓度为lmL/L，水力剪切力为2. 6cm/s,运行5 7天， 完成好氧颗粒污泥活性恢复；其中步骤一中的微量元素溶液每升由50mg的H3B03、50mg的 ZnCl2、30mg 的 CuCl2、50mg 的 MnSO4 · H20、50mg 的(NH4)6Mo7O24 · 4H20、50mg 的 AlCl3、50mg 的 CoCl2 · 6H20、50mg 的 NiCl2、18mg 的 KCl、15mg 的 FeCl3、20mg 的 MgSO4 · 7H20 和余量的蒸馏水组成，步骤一与步骤三中所用的微量元素溶液相同。
2.根据权利要求1所述的一种常温下好氧颗粒污泥的储存及活性快速恢复方法，其特征在于步骤一中COD浓度为530 570mg/L。
3.根据权利要求1所述的一种常温下好氧颗粒污泥的储存及活性快速恢复方法，其特征在于步骤一中NH4+-N浓度为32 33mg/L。
4.根据权利要求1所述的一种常温下好氧颗粒污泥的储存及活性快速恢复方法，其特征在于步骤一中Ρ043_-Ρ浓度为5. 5mg/L。
5.根据权利要求1所述的一种常温下好氧颗粒污泥的储存及活性快速恢复方法，其特征在于步骤一中碱度为220 230mg/L。
6.根据权利要求1所述的一种常温下好氧颗粒污泥的储存及活性快速恢复方法，其特征在于步骤二中于22 常温下储存。
7.根据权利要求1所述的一种常温下好氧颗粒污泥的储存及活性快速恢复方法，其特征在于步骤三中COD浓度为420 430mg/L。
8.根据权利要求1所述的一种常温下好氧颗粒污泥的储存及活性快速恢复方法，其特征在于步骤三中NH4+-N浓度为17 18mg/L。
9.根据权利要求1所述的一种常温下好氧颗粒污泥的储存及活性快速恢复方法，其特征在于步骤三中Ρ0/--Ρ浓度为4. 5mg/L。
10.根据权利要求1所述的一种常温下好氧颗粒污泥的储存及活性快速恢复方法，其特征在于步骤三中碱度为190mg/L。
全文摘要
一种常温下好氧颗粒污泥的储存及活性快速恢复方法，涉及一种好氧颗粒污泥的储存及活性恢复方法。本发明提供了一种常温下好氧颗粒污泥的储存及活性快速恢复方法。方法一、好氧颗粒污泥的制备；二、好氧颗粒污泥的储存；三、好氧颗粒污泥的活性恢复将经过储存后的好氧颗粒污泥放置于序批式反应器中，调整反应器的运行条件，运行，完成好氧颗粒污泥的储存及活性恢复。本发明的方法在常温条件下进行，降低了费用。使用本发明的方法，好氧颗粒污泥在常温下经过长期储存后，可在5～7天内实现颗粒污泥活性的快速恢复。本发明应用于污水处理领域。
文档编号C02F11/02GK102173551SQ201110065639
公开日2011年9月7日 申请日期2011年3月18日 优先权日2011年3月18日
发明者张著, 袁向娟, 高大文 申请人:东北林业大学