本发明涉及污泥减量技术领域，尤其涉及一种高浓度有机废水的原位污泥减量化工艺。
背景技术：
活性污泥法是目前应用最为广泛的污水生物处理技术，该技术处理效果良好、运行稳定。与该技术伴随的是大量剩余污泥的产生，尤其高浓有机废水处理，剩余污泥产量大，剩余污泥含水率高，污泥的处理费用占污水处理系统总成本的50％～60％，处理不当则还会带来二次污染的危险，因此如何减少生化系统的污泥产生受到广泛关注和研究。
目前，污泥处理方法大都采用土地利用、堆肥、消化、焚烧、卫生填埋等方法，但这些方法投资运行成本大，易产生二次污染，造成土地和大气污染。相比之下，生物法处理剩余污泥具有能耗低、成本低、可避免二次污染等优势。
研究表明活性污泥含有大量有机物，主要为活性污泥中的微生物菌体，其中死掉的微生物菌体的蛋白质和糖类含量较高，这些物质能够作为微生物自身生长代谢的能量和营养，污泥减量微生物可以将其利用和分解。
目前生物法处理剩余活性污泥主要采用生物堆肥，利用微生物降解污泥中的有机物，减少剩余污泥的产量。但该方法需增加污泥浓缩设备，污泥堆肥场地，极大的增加了污泥处理成本，且操作过程复杂，人工投入增加，运行过程容易带来环境污染。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种高浓度有机废水的原位污泥减量化工艺，针对高浓有机废水生化处理过程中污泥产量过大的问题，利用污泥减量微生物，在生化系统内部进行原位污泥减量处理，达到污泥减量化目的。
本发明提供了一种高浓度有机废水的原位污泥减量化工艺，包括以下步骤：
a)以好氧池活性污泥为菌源，采用无机盐培养基进行富集培养，得到污泥减量微生物；
所述富集培养的ph值为7～8，温度为30～40℃，溶解氧浓度为4～6mg/l；
所述富集培养过程中，好氧池活性污泥的污泥浓度降低至初始污泥浓度的50％以下时，补加好氧池活性污泥至初始污泥浓度；
b)将所述污泥减量微生物周期性接种到所述好氧池中，实现好氧池中的污泥减量。
优选的，步骤a)中，所述好氧池活性污泥的初始浓度为6000～15000mg/l。
优选的，步骤a)中，所述无机盐培养基中，硝酸铵的含量为2.0～4.0g/l，氯化钠的含量为4.0～5.0g/l，无水硫酸镁的含量为1.0～2.0g/l，七水硫酸亚铁的含量为0.02～0.06g/l，磷酸铵二氢钾的含量为0.5～2.0g/l，硫酸锰的含量为0.2～0.4g/l；所述无机盐培养基中的溶剂为水。
优选的，步骤a)中，所述富集培养的时间为20～25d。
优选的，步骤b)中，控制好氧池的ph值为6～7.5，温度为20～35℃，溶解氧浓度为2～6mg/l。
优选的，步骤b)中，所述好氧池中污泥减量微生物的接种比为0.05％～0.5％。
优选的，步骤b)中，所述接种周期为3～4个月。
本发明提供了一种高浓度有机废水的原位污泥减量化工艺，包括以下步骤：a)以好氧池活性污泥为菌源，采用无机盐培养基进行富集培养，得到污泥减量微生物；所述富集培养的ph值为7～8，温度为30～40℃，溶解氧浓度(do)为4～6mg/l；所述富集培养过程中，好氧池活性污泥的污泥浓度降低至初始污泥浓度的50％以下时，补加好氧池活性污泥至初始污泥浓度；b)将所述污泥减量微生物周期性接种到所述好氧池中，实现好氧池中的污泥减量。本发明培养出的污泥减量微生物出自原生化系统的活性污泥，可快速适应原生化系统的环境，并配合生化系统的工艺调控，实现较优的好氧池污泥减量效果。另外，本发明提供的高浓度有机废水的原位污泥减量化工艺操作简单且运行稳定，极大的节约了污泥处理成本和污水处理运作成本。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种高浓度有机废水的原位污泥减量化工艺，包括以下步骤：
a)以好氧池活性污泥为菌源，采用无机盐培养基进行富集培养，得到污泥减量微生物；
所述富集培养的ph值为7～8，温度为30～40℃，溶解氧浓度(do)为4～6mg/l；
所述富集培养过程中，好氧池活性污泥的污泥浓度降低至初始污泥浓度的50％以下时，补加好氧池活性污泥至初始污泥浓度；
b)将所述污泥减量微生物周期性接种到所述好氧池中，实现好氧池中的污泥减量。
本发明先以好氧池活性污泥为菌源，采用无机盐培养基进行富集培养，得到污泥减量微生物。
优选的，具体包括：
将好氧池活性污泥接种到培养反应器中，然后，向所述培养反应器中投加无机盐培养基进行富集培养，得到污泥减量微生物。
在本发明的某些实施例中，所述好氧池活性污泥选自高浓度有机废水处理生化系统中的好氧池活性污泥。在本发明的某些实施例中，所述高浓度有机废水中，氨氮含量为120～200mg/l，cod含量为12000～15000mg/l，总磷含量为40～50mg/l。在本发明的某些实施例中，所述高浓度有机废水中，氨氮含量为200～400mg/l，cod含量为10000～12000mg/l，总磷含量为20～40mg/l。
在本发明的某些实施例中，所述好氧池活性污泥的初始浓度为6000～15000mg/l。在某些实施例中，所述好氧池活性污泥的初始浓度为8000mg/l、14000mg/l或10000mg/l。在本发明的实施例中，实时检测培养反应器中的污泥浓度。
在本发明的某些实施例中，所述培养反应器为sbr反应器，配以可调控的控温装置和曝气装置。
在本发明的某些实施例中，所述无机盐培养基中，硝酸铵的含量为2.0～4.0g/l，氯化钠的含量为4.0～5.0g/l，无水硫酸镁的含量为1.0～2.0g/l，七水硫酸亚铁的含量为0.02～0.06g/l，磷酸铵二氢钾的含量为0.5～2.0g/l，硫酸锰的含量为0.2～0.4g/l；所述无机盐培养基中的溶剂为水。本发明对所述无机盐培养基的制备方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的无机盐培养基的制备方法即可。
本发明中，所述富集培养的ph值为7～8，温度为30～40℃，溶解氧浓度为4～6mg/l。该工艺条件下既可以保障污泥减量微生物有一个合适的生长条件，同时，还不需要有较高的投资成本。
所述富集培养过程中，好氧池活性污泥的污泥浓度降低至初始污泥浓度的50％以下时，补加好氧池活性污泥至初始污泥浓度。
在本发明的某些实施例中，所述富集培养的时间为20～25d。
富集培养后，得到污泥减量微生物。将所述污泥减量微生物周期性接种到所述好氧池中，实现好氧池中的污泥减量。
在本发明的某些实施例中，控制好氧池的ph值为6～7.5，温度为20～35℃，溶解氧浓度为2～6mg/l。好氧池中参数的控制避免了由于应用过程中的工艺调节造成操作复杂化和成本的增加。
在本发明的某些实施例中，所述好氧池中污泥减量微生物的接种比为0.05％～0.5％。
污泥减量微生物在接种到好氧池后，由于微生物生长环境的变化，会出现污泥减量效果衰减，该衰减效果可有效防止微生物污泥减量作用过盛而造成生化系统出水指标不合格的问题。
由于污泥减量微生物生长环境不同，造成的污泥减量效果的衰减速率会出现差异，因此在应用过程中需根据生化系统污泥浓度的变化调整污泥减量活性微生物的最佳投加周期。在本发明的某些实施例中，所述接种周期为3～4个月。在某些实施例中，所述接种周期为3个月或4个月。
本发明培养出的污泥减量微生物出自原生化系统的活性污泥，可快速适应原生化系统的环境，并配合生化系统的工艺调控，实现较优的好氧池污泥减量效果。
本发明提供的高浓度有机废水的原位污泥减量化工艺操作简单且运行稳定，极大的节约了污泥处理成本和污水处理运作成本。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种高浓度有机废水的原位污泥减量化工艺进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
以下实施例所用的原料均为一般市售。
实施例1
(1)取某石化行业高浓度废水处理系统中的好氧池活性污泥接种到入sbr反应器，污泥的初始浓度为8000mg/l。
(2)控制sbr反应器中ph值为7.5～8，温度为30～40℃，do为4～6mg/l，并向反应器内投加污泥减量活性微生物专用无机盐培养基，培养基配方为：水为溶剂，硝酸铵的含量为2.0～4.0g/l，氯化钠的含量为4.0～5.0g/l，无水硫酸镁的含量为1.0～2.0g/l，七水硫酸亚铁的含量为0.02～0.06g/l，磷酸铵二氢钾的含量为0.5～2.0g/l，硫酸锰的含量为0.2～0.4g/l。向sbr反应器内通气，开始进行污泥减量微生物的培养。
(3)培养期间检测初始污泥浓度。
(4)当反应器内的污泥浓度低于初始污泥浓度的50％后，将原生化系统好氧池活性污泥补加到sbr反应器内至初始污泥浓度，继续培养。
(5)按照此培养方法培养20～25d后，可完成污泥减量微生物的培养。
(6)调节生化系统现场工艺，控制好氧池ph值为6～7.5，do为2～6mg/l。温度指标为20～35℃。
(7)将培养出的污泥减量微生物接种到原生化系统好氧池内。
(8)跟踪监测好氧池的污泥浓度判断污泥减量微生物的衰减效果，根据衰减情况继续培养污泥减量微生物，为下次接种作准备。
(9)通过该工艺调整，生化系统好氧池污泥浓度从初始的8000mg/l减量到5000mg/l，污泥减量率为37.5％。接种周期为3个月。该工艺极大的减少了生化系统污泥产出量，节约了污泥处理成本。
实施例2
某发酵行业高浓有机废水，经检测废水指标为：氨氮120～200mg/l、cod12000～15000mg/l、总磷40～50mg/l，好氧池污泥浓度为14000mg/l，好氧池有效容积6000m3。利用该方法进行运行工艺调整如下：
(1)取该厂生化系统好氧池活性污泥接种到入总体积为6m3的sbr反应器内进行污泥减量活性微生物培养，初始污泥浓度为14000mg/l。
(2)控制sbr反应器中ph值为7.5～8，温度为30～40℃，do为4～6mg/l，并向反应器内投加污泥减量活性微生物专用无机盐培养基，培养基配方为：水为溶剂，硝酸铵的含量为2.0～4.0g/l，氯化钠的含量为4.0～5.0g/l，无水硫酸镁的含量为1.0～2.0g/l，七水硫酸亚铁的含量为0.02～0.06g/l，磷酸铵二氢钾的含量为0.5～2.0g/l，硫酸锰的含量为0.2～0.4g/l。向sbr反应器内通气，开始进行污泥减量微生物的培养。
(3)培养期间检测初始污泥浓度。
(4)当反应器内的污泥浓度低于初始污泥浓度的50％后，将原生化系统好氧池活性污泥补加到sbr反应器内至初始污泥浓度，继续培养。
(5)按照此培养方法培养20～25d后，可完成污泥减量微生物的培养。
(6)调节生化系统现场工艺，控制好氧池ph值为6～7.5，do为2～6mg/l。温度指标为20～35℃。
(7)将培养出的污泥减量微生物接种到原生化系统好氧池内。
(8)跟踪监测好氧池的污泥浓度判断污泥减量微生物的衰减效果，根据衰减情况继续培养污泥减量微生物，为下次接种作准备。
(9)通过该工艺调整，生化系统好氧池污泥浓度从初始的14000mg/l减量到10000mg/l，污泥减量率为28.6％。接种周期为3个月。该工艺极大的减少了生化系统污泥产出量，节约了污泥处理成本。
实施例3
某发酵行业高浓有机废水，经检测废水指标为：氨氮200～400mg/l、cod10000～12000mg/l、总磷20～40mg/l，好氧池污泥浓度10000mg/l，好氧池有效容积4000m3。利用该方法进行运行工艺调整如下：
(1)取该厂生化系统好氧池活性污泥接种到入总体积为6m3的sbr反应器内进行污泥减量活性微生物培养，初始污泥浓度为10000mg/l。
(2)控制sbr反应器中ph值为7.5～8，温度为30～40℃，do为4～6mg/l，并向反应器内投加污泥减量活性微生物专用无机盐培养基，培养基配方为：水为溶剂，硝酸铵的含量为2.0～4.0g/l，氯化钠的含量为4.0～5.0g/l，无水硫酸镁的含量为1.0～2.0g/l，七水硫酸亚铁的含量为0.02～0.06g/l，磷酸铵二氢钾的含量为0.5～2.0g/l，硫酸锰的含量为0.2～0.4g/l。向sbr反应器内通气，开始进行污泥减量微生物的培养。
(3)培养期间检测初始污泥浓度。
(4)当反应器内的污泥浓度低于初始污泥浓度的50％后，将原生化系统好氧池活性污泥补加到sbr反应器内至初始污泥浓度，继续培养。
(5)按照此培养方法培养20～25d后，可完成污泥减量微生物的培养。
(6)调节生化系统现场工艺，控制好氧池ph值为6～7.5，do为2～6mg/l。温度指标为20～35℃。
(7)将培养出的污泥减量微生物接种到原生化系统好氧池内。
(8)跟踪监测好氧池的污泥浓度判断污泥减量微生物的衰减效果，根据衰减情况继续培养污泥减量微生物，为下次接种作准备。
(9)通过该工艺调整，生化系统好氧池污泥浓度从初始的10000mg/l减量到7500mg/l，污泥减量率为25％。接种周期为4个月。该工艺极大的减少了生化系统污泥产出量，节约了污泥处理成本。
实验结果表明，本发明提供的高浓度有机废水的原位污泥减量化工艺可以实现好氧池中的污泥减量，污泥减量率不低于25％。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。