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本發(fā)明涉及污水處理，具體是一種培養(yǎng)低溫好氧顆粒污泥的方法。
背景技術(shù)：
1、好氧顆粒污泥被認(rèn)為是當(dāng)前最具前途的污水處理技術(shù)，該技術(shù)不僅能實(shí)現(xiàn)同步脫氮除磷，還能最大限度地減少能源和占地面積。與傳統(tǒng)污水處理技術(shù)相比，好氧顆粒污泥能減少50~75%的占地面積。然而，該技術(shù)在實(shí)際運(yùn)行中極易受到運(yùn)行參數(shù)的影響。其中，溫度是影響好氧顆粒污泥穩(wěn)定運(yùn)行的主要因素。研究發(fā)現(xiàn)，在低溫下和較大溫度波動(dòng)下極易導(dǎo)致顆粒污泥解體，從而影響其對(duì)污水的處理性能。研究者認(rèn)為，當(dāng)溫度低于12?℃時(shí)，好氧顆粒污泥對(duì)污水的處理效能便會(huì)受到抑制，當(dāng)溫度進(jìn)一步降低后，其對(duì)污水中氮磷的去除率會(huì)下降50%以上，顆粒結(jié)構(gòu)會(huì)逐漸裂解。因此，如何克服低溫對(duì)好氧顆粒污泥的影響對(duì)推動(dòng)該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用具有十分重要的意義。
2、針對(duì)好氧顆粒污泥在低溫下面臨的技術(shù)瓶頸，現(xiàn)有研究仍主要采取逐漸降溫方式增強(qiáng)顆粒污泥對(duì)低溫的耐受性。這不僅會(huì)極大延長反應(yīng)器的啟動(dòng)時(shí)間，還會(huì)削弱微生物對(duì)低溫的耐受性。故如何在低溫下直接實(shí)現(xiàn)好氧顆粒污泥的培養(yǎng)仍是諸多學(xué)者面臨的一大挑戰(zhàn)?；诂F(xiàn)有培養(yǎng)措施的弊端，急需研發(fā)可直接適應(yīng)低溫環(huán)境、脫氮除磷性能強(qiáng)、運(yùn)行效果穩(wěn)定和抗沖擊能力強(qiáng)的耐低溫好氧顆粒污泥培養(yǎng)方法以滿足我國寒冷地區(qū)污水處理。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種培養(yǎng)低溫好氧顆粒污泥的方法，可以直接在低溫下直接實(shí)現(xiàn)對(duì)好氧顆粒污泥的培養(yǎng)。
2、本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種培養(yǎng)低溫好氧顆粒污泥的方法，包括以下步驟：
3、s1、將常溫絮狀污泥投入sbr反應(yīng)器內(nèi)部；
4、s2、向sbr反應(yīng)器注入模擬廢水，持續(xù)時(shí)間為10~20min，注水同時(shí)對(duì)sbr反應(yīng)器內(nèi)部進(jìn)行攪拌；
5、s3、sbr反應(yīng)器內(nèi)部持續(xù)攪拌90~240min；
6、s4、保持?jǐn)嚢柰瑫r(shí)對(duì)sbr反應(yīng)器內(nèi)部進(jìn)行曝氣180~480min后，停止曝氣和攪拌；
7、s5、沉淀5~10min；
8、s6、排水5~10min；
9、s7、以s2~s6為一個(gè)運(yùn)行周期，持續(xù)多次重復(fù)運(yùn)行周期，直至50~60天后，得到低溫好氧顆粒污泥；
10、在第一次進(jìn)行s4步驟中，sbr反應(yīng)器內(nèi)部進(jìn)行曝氣時(shí)，溶解氧濃度為6~7mg/l，氣體流量計(jì)流速調(diào)至200~300ml/min（增強(qiáng)對(duì)污泥的篩分能力），后續(xù)s4步驟中待污泥沉降性逐漸提升后將氣體流速降至150~200ml/min；
11、所述模擬廢水水溫為4~5℃。
12、啟動(dòng)階段采用長周期模式運(yùn)行，運(yùn)行周期為10~11h，后續(xù)將運(yùn)行周期逐漸縮至5-6h。
13、該方法采用高濃度溶解氧（do）曝氣與長周期運(yùn)行模式目的是通過增強(qiáng)微生物碳代謝能力與胞外聚合物分泌，提高微生物對(duì)低溫環(huán)境的耐受性及粘附能力。同時(shí)，高曝氣與機(jī)械攪拌相結(jié)合的運(yùn)行模式不僅能產(chǎn)生較大剪切力以去除污泥表面的松散性生物膜，還可通過促進(jìn)菌毛、鞭毛及微生物間群體感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)生增強(qiáng)微生物的聚集能力。間歇性模式的運(yùn)行模式為微生物生長創(chuàng)造了飽食-饑荒環(huán)境，進(jìn)一步增強(qiáng)了顆粒的穩(wěn)定性。隨著運(yùn)行周期的縮短，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)一步完成顆粒篩分，保留沉降性較強(qiáng)的耐低溫好氧顆粒污泥。
14、所述步驟s6中，排水比為30~50%。
15、所述sbr反應(yīng)器中mlss=4120~4457mg/l，mlvss=2218~2674mg/l，f=0.54~0.60，其中，mls為污泥濃度，mlvs為揮發(fā)性懸浮固體濃度，f為mlvss/mlss比值，sbr反應(yīng)器高徑比為1.70~1.75。
16、所述模擬廢水水質(zhì)碳氮比控制在5~5.5，進(jìn)水氨氮濃度為39~43mg/l，cod濃度為200~220mg/l，總磷濃度為1.8~2.5mg/l，加入0.3~0.35g/l碳酸氫鈉作為酸堿緩沖劑。
17、所述模擬廢水向sbr反應(yīng)器注水時(shí)，以乙酸鈉為碳源，以氯化銨為氮源，以磷酸二氫鉀為磷源。
18、所述攪拌速率為60~70?rpm。
19、后續(xù)運(yùn)行周期中，在sbr反應(yīng)器內(nèi)部進(jìn)行曝氣時(shí)，溶解氧濃度為4~6?mg/l。
20、本發(fā)明的有益效果是：
21、（1）為低溫環(huán)境下好氧顆粒污泥的成功培養(yǎng)提供理論支撐。目前，諸多研究認(rèn)為溫度低于10℃時(shí)好氧顆粒污泥會(huì)出現(xiàn)解體和脫氮除磷效能下降的現(xiàn)象。而通過本發(fā)明的馴化方法不僅能成功實(shí)現(xiàn)低溫活性污泥的馴化，還能確保其對(duì)氮磷具有較強(qiáng)的去除效能，這對(duì)好氧顆粒污泥技術(shù)的推廣應(yīng)用具有重要意義。
22、（2）培養(yǎng)過程中無需添加低溫菌劑與絮凝劑便可實(shí)現(xiàn)低溫好氧顆粒污泥的培養(yǎng)；
23、（3）與傳統(tǒng)活性污泥相比，低溫好氧顆粒污泥不僅具有高的生物量，還具有極強(qiáng)的除磷效果。經(jīng)培養(yǎng)后污泥生物量增加了43.33%，其對(duì)總磷的去除率超過98%；
24、（4）低溫好氧顆粒污泥對(duì)氨氮和總氮的去除率分別超過95%和70%；
25、（5）與常溫好氧顆粒污泥相比，低溫好氧顆粒污泥濃度較低，且生物生長周期較長，這可大幅縮短排泥周期和排泥量；
26、（6）低溫好氧顆粒污泥可在5?min內(nèi)迅速沉降，其沉降性提高了70%以上；
27、（7）低溫好氧顆粒污泥中具有硝化、反硝化和聚磷效果的微生物處于優(yōu)勢(shì)地位，其相對(duì)豐度分別增加了341.79%、202.62%和173.59%；
28、（8）低溫好氧顆粒污泥中同時(shí)具有硝化和反硝化功能微生物相對(duì)豐度增加了62.84%；
29、（9）培養(yǎng)馴化后低溫好氧顆粒污泥粒徑最高可達(dá)724.44μm；
30、（10）培養(yǎng)馴化后的低溫好氧顆粒污泥可確保4?℃下污水穩(wěn)定達(dá)一級(jí)a排放標(biāo)準(zhǔn)。
1.一種培養(yǎng)低溫好氧顆粒污泥的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種培養(yǎng)低溫好氧顆粒污泥的方法，其特征在于：所述步驟s6中，排水比為30~50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種培養(yǎng)低溫好氧顆粒污泥的方法，其特征在于：所述sbr反應(yīng)器中mlss=4120~4457mg/l，mlvss=2218~2674mg/l，f=0.54~0.60，其中，mls為污泥濃度，mlvs為揮發(fā)性懸浮固體濃度，f為mlvss/mlss比值，sbr反應(yīng)器高徑比為1.70~1.75。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種培養(yǎng)低溫好氧顆粒污泥的方法，其特征在于：所述模擬廢水水質(zhì)碳氮比控制在5~5.5，進(jìn)水氨氮濃度為39~43mg/l，cod濃度為200~220mg/l，總磷濃度為1.8~2.5mg/l，加入0.3~0.35g/l碳酸氫鈉作為酸堿緩沖劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種培養(yǎng)低溫好氧顆粒污泥的方法，其特征在于：所述模擬廢水向sbr反應(yīng)器注水時(shí)，以乙酸鈉為碳源，以氯化銨為氮源，以磷酸二氫鉀為磷源。
6.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種培養(yǎng)低溫好氧顆粒污泥的方法，其特征在于：所述攪拌速率為60~70?rpm。
7.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種培養(yǎng)低溫好氧顆粒污泥的方法，其特征在于：后續(xù)運(yùn)行周期中，在sbr反應(yīng)器內(nèi)部進(jìn)行曝氣時(shí)，溶解氧濃度為4~6?mg/l。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種培養(yǎng)低溫好氧顆粒污泥的方法，其特征在于：在第一次進(jìn)行s4步驟中，氣體流量計(jì)流速調(diào)至200~300ml/min，后續(xù)s4步驟中氣體流速降至150~200ml/min。