专利名称：好氧硝化颗粒污泥的长期保存方法
技术领域：
本发明涉及一种颗粒污泥的长期保存方法。
背景技术：
好氧颗粒污泥是微生物固定化技术的一种特殊形式，是近年来兴起的新型废水生物处理技术。好氧颗粒污泥具有沉降性能好、生物密度大、微生物种群多样化、污泥活性高、抗冲击负荷强等优点。而好氧硝化颗粒污泥又同时具有结构稳定能够同时去除水中的C0D、N和P以及同步硝化反硝化的功能，因此利用好氧硝化颗粒污泥技术处理生活污水是近些年研究热点。由硝化菌占优势的好氧硝化颗粒污泥会比传统异养菌占优势的好氧颗粒污泥有更好的稳定性和同时去除碳氮能力。但是，研究发现长期储存的好氧硝化颗粒污泥其硝化菌活性恢复周期长。有研究将好氧硝化颗粒污泥搁置2个月后重新投入运行，运行活化65天并延长循环周期后好氧硝化颗粒污泥的硝化菌活性才得到了恢复。
发明内容
本发明要解决目前好氧硝化颗粒污泥长期储存后硝化菌活性恢复周期长的问题，而提供的一种好氧硝化颗粒污泥的长期保存方法。本发明好氧硝化颗粒污泥按以下步骤进行保存:—、测定保存前好氧硝化颗粒污泥的硝化菌活性；
二、保存好氧硝化颗粒污泥，并监测好氧硝化颗粒污泥硝化菌活性，待好氧硝化颗粒污泥的硝化菌活性降低为保存前硝化菌活性值的75% 80%，进行活化，然后继续保存；三、重复步骤二，即实现好氧硝化颗粒污泥的长期保存；其中，步骤二活化:将好氧硝化颗粒污泥放入反应器内通入活化液进行曝气活化，每次活化为I 2个活化周期，每个活化周期分6次注入活化液，每次注入活化液后分别曝气lh，活化液中COD的浓度为150 180mg/L、NH4+-N的浓度为40 45mg/L、P043_P的浓度为5 6mg/L、碱度的浓度为290 330mg/L、微量元素的浓度为lmL/L、Ca2+的浓度为IOmg/L，活化液温度为29 31°C，活化曝气量为0.4m3/h。本发明方法选择好氧硝化颗粒污泥的硝化菌活性降低为保存前硝化菌活性值的75% 80%时进行颗粒污泥活化，称之为“临界活性”。好氧硝化颗粒污泥采用本发明方法保存，在长期保存过程中好氧硝化颗粒污泥到达临界活性时进行活化，本发明方法使好氧硝化颗粒污泥在长时间的保存过程中始终保持高硝化菌活性，经长期保存后仍可以随时投入使用。本发明对于好氧硝化颗粒污泥的保存温度没有特殊的限制，保存时间可无限延长，而且本发明方法保存和活化成本低，适合长时间好氧硝化颗粒污泥的保存。
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:本实施方式好氧硝化颗粒污泥按以下步骤进行保存:一、测定保存前好氧硝化颗粒污泥的硝化菌活性；二、保存好氧硝化颗粒污泥，并监测好氧硝化颗粒污泥硝化菌活性，待好氧硝化颗粒污泥的硝化菌活性降低为保存前硝化菌活性值的75% 80%，进行活化，然后继续保存；三、重复步骤二，即实现好氧硝化颗粒污泥的长期保存；其中，步骤二活化:将好氧硝化颗粒污泥放入反应器内通入活化液进行曝气活化，每次活化为I 2个活化周期，每个活化周期分6次注入活化液，每次注入活化液后分别曝气lh，活化液中COD的浓度为150 180mg/L、NH4+-N的浓度为40 45mg/L、P043_P的浓度为5 6mg/L、碱度的浓度为290 330mg/L、微量元素的浓度为lmL/L、Ca2+的浓度为IOmg/L，活化液温度为29 31°C，活化曝气量为0.4m3/h。本实施方式定义好氧硝化颗粒污泥的硝化菌活性降低为保存前硝化菌活性值的75% 80%为临界活性，在临界活性范围内好氧硝化颗粒污泥既能快速活化到初始状态，又能减少好氧硝化颗粒污泥长期保存过程中活化的频率。本实施方式不同于现有储存后多次活化的污泥储存方法，属于边储存边活化的“动态”污泥储存方法。保存过程中经数次短活化(I 2个活化周期)便能使好氧硝化颗粒污泥的硝化菌活性始终保持在理想状态，本实施方式方法具有低耗、可马上投入使用，处理效果好的优点。
具体实施方式
二:本实施方式与具体实施方式
一的不同点是:步骤二中好氧硝化颗粒污泥在18 28°C条件下保存。其它步骤及参数与实施方式一相同。由于颗粒污泥储存或者闲置期间容易发生内源呼吸与胞内水解，会导致颗粒污泥丧失其生物活性、部分物理特性及结构稳定性，而温度越高其水解与内源呼吸越快，会导致硝化菌活性丧失快。因此，现有好氧硝化颗粒污泥长期保存过程中，为了减缓硝化菌活性的丧失，都采用低温储存的方法，所以能耗大、成本高。本实施方式则可以在该温度条件下进行污泥保存，无需降温设备，具有能耗低的优点。
具体实施方式
三:本实施方式与其体实施方式一或二的不同点是:步骤二中将微量元素配置成微量元素液，每升微量元素液中由0.15g的H3BO3U.5g的FeCl3、0.06g的NaMo04、0.03g 的 CuSO4,0.18g 的 ΚΙ,0.12g 的 MnCl2、0.12g 的 ZnSO4,0.15g 的 CoCl2UOg 的EDTA和余量的蒸馏水组成。其它步骤及参数与实施方式一或二相同。具体实施例1:好氧硝化颗粒污泥按以下步骤进行保存:一、测定保存前好氧硝化颗粒污泥的硝化菌活性，好氧硝化颗粒污泥中硝化菌的比耗氧速率(SOUR)为 13.15mg.02.(g.VSS h)_1 ；
二、保存好氧硝化颗粒污泥，并监测好氧硝化颗粒污泥硝化菌活性，待好氧硝化颗粒污泥的硝化菌活性降低为保存前硝化菌活性值的76% ±0.5%，进行活化，然后继续保存；三、重复步骤二，即实现好氧硝化颗粒污泥的长期保存；其中，步骤二活化:将好氧硝化颗粒污泥放入反应器内通入活化液进行曝气活化，每次活化为I个活化周期，每个活化周期分6次注入活化液，每次注入活化液后分别曝气lh，活化液中COD的浓度为150 180mg/L、NH4+-N的浓度为40 45mg/L、P043_P的浓度为5 6mg/L、碱度的浓度为290 330mg/L、微量元素的浓度为lmL/L、Ca2+的浓度为10mg/L,活化液温度为29 31°C，活化曝气量为0.4m3/h。氨氮浓度为40 45mg/L、COD浓度为170 180mg/L、磷酸盐浓度为5 6mg/L、硝酸盐浓度为4 5mg/L、亚硝酸盐浓度为I 2mg/L的废水经保存前好氧硝化颗粒污泥SBR处理后，出水中氨氮浓度彡lmg/L、COD浓度彡40mg/L、硝酸盐浓度为21 28mg/L、亚硝酸盐浓度为6 9mg/L、磷酸盐浓度< 1.2mg/Lo本实施例在20±2°C的条件下进行保存，保存至第28大时检测到硝化菌的SOUR值下降至9.99mg*02.(g.VSS h)进行第一次动态活化，活化后好氧硝化颗粒污泥的硝化菌的SOUR值恢复到13.02mg.02.(g-VSS h)-1 ;保存至第57天时检测到硝化菌的SOUR值下降至10.06mg*02.(g-VSS h)进行第二次动态活化，活化后好氧硝化颗粒污泥的硝化菌的SOUR值恢复到12.96mg.02.(g-VSS h)-1 ;保存至第86天时检测到硝化菌的SOUR值下降至9.97mg*02.(g.VSS h)—1，进行第三次动态活化，活化后好氧硝化颗粒污泥的硝化菌的SOUR值恢复到13.09mg.02.(g.VSS h)-1 ;保存至第115天时检测到硝化菌的SOUR值下降至10.0lmg.02.(g.VSS hr1，进行第四次动态活化，活化后好氧硝化颗粒污泥的硝化菌的 SOUR 值恢复到 13.1lmg.02.(g.VSS h)'本实施例好氧硝化颗粒污泥保存至第120天直接投加入SBR反应器进行水处理，好氧硝化颗粒污泥的接种 量为4000mg/L 5000mg/L，SBR反应采用瞬时进水的方式，SBR反应水处理反应条件为曝气3小时、沉淀I分钟、排水。进水所处理废水中氨氮浓度为41 46mg/L、C0D浓度为175 185mg/L、磷酸盐浓度为5 6.5mg/L、硝酸盐浓度为3 4mg/L、亚硝酸盐浓度为I 2mg/L。经SBR反应后出水中氨氮浓度彡2mg/L、COD浓度彡40mg/L、硝酸盐浓度为20 26mg/L、亚硝酸盐浓度为5 8mg/L、磷酸盐浓度< 1.5mg/L。本实施例保存了 120天的好氧硝化颗粒污泥的硝化菌活性与保存前基本相同，水处理效果基本保持未变。具体实施例2:好氧硝化颗粒污泥按以下步骤进行保存:一、测定保存前好氧硝化颗粒污泥的硝化菌活性，好氧硝化颗粒污泥中硝化菌的比耗氧速率(SOUR)为 13.05mg.02.(g.VSS h)_1 ；二、保存好氧硝化颗粒污泥，并监测好氧硝化颗粒污泥硝化菌活性，待好氧硝化颗粒污泥的硝化菌活性降低为保存前硝化菌活性值的79% ±0.5%，进行活化，然后继续保存；三、重复步骤二，即实现好氧硝化颗粒污泥的长期保存；其中，步骤二活化:将好氧硝化颗粒污泥放入反应器内通入活化液进行曝气活化，每次活化为2个活化周期，每个活化周期分6次注入活化液，每次注入活化液后分别曝气lh，活化液中COD的浓度为150 180mg/L、NH4+-N的浓度为40 45mg/L、P043_P的浓度为5 6mg/L、碱度的浓度为290 330mg/L、微量元素的浓度为lmL/L、Ca2+的浓度为10mg/L,活化液温度为29 31°C，活化曝气量为0.4m3/h。氨氮浓度为40 45mg/L、COD浓度为170 180mg/L、磷酸盐浓度为5 6mg/L、硝酸盐浓度为4 5mg/L、亚硝酸盐浓度为I 2mg/L的废水经保存前好氧硝化颗粒污泥SBR处理后，出水中氨氮浓度彡lmg/L、COD浓度彡40mg/L、硝酸盐浓度为21 28mg/L、亚硝酸盐浓度为6 9mg/L、磷酸盐浓度< 1.2mg/Lo本实施例在28±2°C的条件下进行保存，保存至第16天时检测到硝化菌的SOUR值下降至10.3Img.02.(g.VSS h)进行第一次动态活化，活化后好氧硝化颗粒污泥的硝化菌的SOUR值恢复到13.0lmg.02.(g.VSS h)-1 ;保存至第33天时检测到硝化菌的SOUR值下降至10.34mg.02.(g-VSS h) 进行第二次动态活化，活化后好氧硝化颗粒污泥的硝化菌的SOUR值恢复到12.86mg.02.(g.VSS h)-1 ;保存至第50天时检测到硝化菌的SOUR值下降至10.30mg.02.(g-VSS h) 进行第三次动态活化，活化后好氧硝化颗粒污泥的硝化菌的SOUR值恢复到13.09mg.02.(g.VSS h)-1 ;保存至第67天时检测到硝化菌的SOUR值下降至10.26mg.02.(g-VSS h) 进行第四次动态活化，活化后好氧硝化颗粒污泥的硝化菌的SOUR值恢复到13.1lmg.02.(g.VSS h)-1 ;保存至第84天时检测到硝化菌的SOUR值下降至10.31mg.02.(g-VSS h)进行第五次动态活化，活化后好氧硝化颗粒污泥的硝化菌的 SOUR 值恢复到 13.1Omg.02.(g.VSS h)' 本实施例好氧硝化颗粒污泥保存至第90天直接投加入SBR反应器进行水处理，好氧硝化颗粒污泥的接种量为4000mg/L 5000mg/L，SBR反应采用瞬时进水的方式，SBR反应水处理反应条件为曝气3小时、沉淀I分钟、排水。进水所处理废水中氨氮浓度为40 46mg/L、C0D浓度为174 183mg/L、磷酸盐浓度为5 6mg/L、硝酸盐浓度为3 4mg/L、亚硝酸盐浓度为I 2mg/L。经SBR反应后出水中氨氮浓度彡1.7mg/L、COD浓度彡37mg/L、硝酸盐浓度为20 24mg/L、亚硝酸盐浓度为5 8mg/L、磷酸盐浓度< 1.3mg/L。本实施例保存了 90天的好氧硝化颗粒污泥的硝化菌活性与保存前基本相同，水处理效果基本保持未变。 具体实施例3:好氧硝化颗粒污泥按以下步骤进行保存:—、测定保存前好氧硝化颗粒污泥的硝化菌活性，好氧硝化颗粒污泥中硝化菌的比耗氧速率(SOUR)为 13.20mg.02.(g.VSS h)_1 ；二、保存好氧硝化颗粒污泥，并监测好氧硝化颗粒污泥硝化菌活性，待好氧硝化颗粒污泥的硝化菌活性降低为保存前硝化菌活性值的77% ±0.5%，进行活化，然后继续保存；三、重复步骤二，即实现好氧硝化颗粒污泥的长期保存；其中，步骤二活化:将好氧硝化颗粒污泥放入反应器内通入活化液进行曝气活化，每次活化为2个活化周期，每个活化周期分6次注入活化液，每次注入活化液后分别曝气lh，活化液中COD的浓度为150 180mg/L、NH4+-N的浓度为40 45mg/L、P043_P的浓度为5 6mg/L、碱度的浓度为290 330mg/L、微量元素的浓度为lmL/L、Ca2+的浓度为10mg/L,活化液温度为29 31°C，活化曝气量为0.4m3/h。氨氮浓度为40 45mg/L、COD浓度为170 180mg/L、磷酸盐浓度为5 6mg/L、硝酸盐浓度为4 5mg/L、亚硝酸盐浓度为I 2mg/L的废水经保存前好氧硝化颗粒污泥SBR处理后，出水中氨氮浓度彡lmg/L、COD浓度彡40mg/L、硝酸盐浓度为21 28mg/L、亚硝酸盐浓度为6 9mg/L、磷酸盐浓度< 1.2mg/Lo本实施例在26±2°C的条件下进行保存，保存至第20天时检测到硝化菌的SOUR值下降至10.16mg.02.(g-VSS h) 进行第一次动态活化，活化后好氧硝化颗粒污泥的硝化菌的SOUR值恢复到13.18mg.02.(g-VSS h)-1 ;保存至第41天时检测到硝化菌的SOUR值下降至10.1Smg.02.(g-VSS hr1，进行第二次动态活化，活化后好氧硝化颗粒污泥的硝化菌的SOUR值恢复到13.17mg.02.(g-VSS h)-1 ;保存至第62天时检测到硝化菌的SOUR值下降至10.20mg.02.(g-VSS h) 进行第三次动态活化，活化后好氧硝化颗粒污泥的硝化菌的SOUR值恢复到13.20mg.02.(g-VSS h)-1 ;保存至第83天时检测到硝化菌的SOUR值下降至10.14mg.02.(g-VSS h) 进行第四次动态活化，活化后好氧硝化颗粒污泥的硝化菌的SOUR值恢复到13.19mg.02.(g.VSS h)-1 ;保存至第104天时检测到硝化菌的SOUR值下降至10.17mg.02.(g-VSS h) 进行第五次动态活化，活化后好氧硝化颗粒污泥的硝化菌的 SOUR 值恢复到 13.2Img.02.(g.VSS h)'本实施例好氧硝化颗粒污泥保存至第112天直接投加入SBR反应器进行水处理，好氧硝化颗粒污泥的接种量为4000mg/L 4500mg/L，SBR反应采用瞬时进水的方式，SBR反应水处理反应条件为曝气3小时、沉淀I分钟、排水。进水所处理废水中氨氮浓度为41 46mg/L、C0D浓度为175 185mg/L、磷酸盐浓度为5 6.5mg/L、硝酸盐浓度为3 4mg/L、亚硝酸盐浓度为I 2mg/L。经SBR反应后出水中氨氮浓度< 1.5mg/L、COD浓度< 35mg/L、硝酸盐浓度为20 23mg/L、亚硝酸盐浓度为5 7mg/L、磷酸盐浓度< 1.2mg/L。本实施例保存了 112天的好氧硝化颗粒污泥的硝化菌活性与保存前基本相同，水处理效果基本保持未变。本实施例中初始的好氧硝化颗粒污泥在26±2°C的条件下保存112大，然后放入SBR反应器中，保存112天后的好氧硝化颗粒污泥的接种量为4000mg/L 5000mg/L，SBR反应采用瞬时进水的方式，SBR反应水处理反应条件为曝气3小时、沉淀5分钟、排水。进水所处理废水中氨氮浓度为41 46mg/L、COD浓度为175 185mg/L、磷酸盐浓度为5
6.5mg/L、硝酸盐浓度为3 4mg/L、亚硝酸盐浓度为I 2mg/L。经SBR反应后出水中氨氮浓度彡1.7mg/L、C0D浓度彡37mg/L、硝酸盐浓度为20 24mg/L、亚硝酸盐浓度为5 8mg/L、磷酸盐浓度< 1.3mg/L。经过100个周期的运行，好氧硝化颗粒污泥的硝化菌活性仅恢复到6.36mg.02.(g.VSSh) -1,为原来初始好氧硝化颗粒污泥的硝化菌活性的48.2% ;经过200个周期的运行，出水中氨氮浓度为4 4.5mg/L、COD浓度为52 55mg/L、硝酸盐浓度为12 15mg/L、亚硝酸盐浓度为4 6mg/L、磷酸盐浓度为2.5 3mg/L。水处理效果仍然没达到原始硝化菌活性的90%。
权利要求
1.好氧硝化颗粒污泥的长期保存方法，其特征在于好氧硝化颗粒污泥按以下步骤进行保存: 一、测定保存前好氧硝化颗粒污泥的硝化菌活性； 二、保存好氧硝化颗粒污泥，并监测好氧硝化颗粒污泥硝化菌活性，待好氧硝化颗粒污泥的硝化菌活性降低为保存前硝化菌活性值的75% 80%，进行活化，然后继续保存； 三、重复步骤二，即实现好氧硝化颗粒污泥的长期保存； 其中，步骤二活化:将好氧硝化颗粒污泥放入反应器内通入活化液进行曝气活化，每次活化为I 2个活化周期，每个活化周期分6次注入活化液，每次注入活化液后分别曝气lh，活化液中COD的浓度为150 180mg/L、NH4+-N的浓度为40 45mg/L、P043_P的浓度为5 6mg/L、碱度的浓度为290 330mg/L、微量元素的浓度为lmL/L、Ca2+的浓度为10mg/L,活化液温度为29 31°C，活化曝气量为0.4m3/h。
2.根据权利要求1所述的好氧硝化颗粒污泥的长期保存方法，其特征在于步骤二中好氧硝化颗粒污泥在18 28°C条件下保存。
3.根据权利要求1所述的好氧硝化颗粒污泥的长期保存方法，其特征在于步骤二中将微量元素配置成微量元素液，每升微量元素液中由0.15g的H3BO3U.5g的FeCl3、0.06g的NaMo04、0.03g 的 CuSO4,0.18g 的 ΚΙ,0.12g 的 MnCl2、0.12g 的 ZnSO4,0.15g 的 CoCl2UOg 的EDTA和余量的蒸馏水组成。
全文摘要
好氧硝化颗粒污泥的长期保存方法，它涉及一种颗粒污泥的长期保存方法。它解决目前好氧硝化颗粒污泥长期储存后硝化菌活性恢复周期长的问题。保存方法一、测定保存前好氧硝化颗粒污泥的硝化菌活性；二、保存好氧硝化颗粒污泥，并监测好氧硝化颗粒污泥硝化菌活性，待好氧硝化颗粒污泥的硝化菌活性降低为保存前硝化菌活性值的75％～80％，进行活化，然后继续保存；三、重复步骤二。本发明用于水处理领域。
文档编号C02F3/12GK103102007SQ20131004814
公开日2013年5月15日 申请日期2013年2月6日 优先权日2013年2月6日
发明者高大文, 郭秀丽, 梁红 申请人:东北林业大学