培養(yǎng)水解酸化顆粒污泥的方法及水解酸化顆粒污泥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污水生物處理領(lǐng)域，具體涉及一種培養(yǎng)水解酸化顆粒污泥的方法及水解酸化顆粒污泥。
【背景技術(shù)】
[0002]在廢水處理中，厭氧處理工藝由于較好氧處理工藝耗能少，產(chǎn)泥量少，不受傳氧能力的限制且具有較高的有機負荷等特點從而得到廣泛的應用。水解酸化屬于厭氧法的一種形式，主要是由兼性或厭氧細菌產(chǎn)生的水解酶類將大分子物質(zhì)或不溶性物質(zhì)水解成低分子可溶性有機物，再由產(chǎn)酸細菌把可溶性有機物轉(zhuǎn)化為低分子有機酸、醇等，并合成新的細胞物質(zhì)等，由此提高了廢水可生化性，并可以大幅度提高后續(xù)處理能力與效果。水解酸化工藝能有效降解有機物，具有污泥消化池的功能，減少了污泥量，能實現(xiàn)污水、污泥一次處理；由于水解、酸化反應迅速，故有效水力停留時間短，水解反應池體積小，能大幅度節(jié)省污水處理土建投資。
[0003]但是，傳統(tǒng)水解酸化工藝基本都是采用的絮狀污泥，在運行過程中反應器中存留的污泥量低，微生物絮體結(jié)構(gòu)松散，沉降性相對較差，污泥容易流失，而且設計運行不善時水解酸化的程度不夠，很多大分子有機物不能有效的水解生成小分子有機物。如果在反應器中投加生物填料，可以提高水解酸化效果，但是會大幅度增加成本，另外生物填料一定時間后需要更換，帶來二次污染。
[0004]研究表明，生成顆粒污泥能夠有效保證污泥停留時間，大幅度提高反應器的微生物保有量，強化反應器效率，這些優(yōu)點可以避免在工程運行中采用傳統(tǒng)絮狀污泥固有缺陷，具有應用發(fā)展?jié)摿Φ姆较?。但是，雖然有大量顆粒污泥的研究和應用成果，但主要都集中在厭氧顆粒污泥和好氧顆粒污泥方面，目前為止，還沒有關(guān)于水解酸化顆粒污泥的培養(yǎng)方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]因此，本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中沒有水解酸化顆粒污泥的培養(yǎng)方法這一技術(shù)問題，目的在于提供一種培養(yǎng)水解酸化顆粒污泥的方法及水解酸化顆粒污泥。
[0006]本發(fā)明的培養(yǎng)水解酸化顆粒污泥的方法為:在含有經(jīng)由城市污水廠剩余活性污泥預培養(yǎng)得到的污泥作為種泥的帶有分離裝置的水解酸化反應器中，加入混凝劑，以生活污水為底物，連續(xù)進出水培養(yǎng)得到水解酸化顆粒污泥。
[0007]所述城市污水廠剩余活性污泥預培養(yǎng)為:取城市污水廠剩余活性污泥，以C0D濃度為350?600mg/L的生活污水為底物，緩慢攪拌優(yōu)選30?45rpm速率攪拌，在缺氧狀態(tài)下連續(xù)培養(yǎng)4?7天得到種泥。
[0008]控制所述種泥在水解酸化反應器中的投加量使得所述水解酸化反應器中揮發(fā)性污泥(即種泥中的有機組分)濃度為15?20g/L為宜。
[0009]所述混凝劑為聚合硫酸鐵或者陽離子型聚丙烯酰胺，所述混凝劑的加入量為在所述種泥中濃度為40?60mg/L。
[0010]在連續(xù)進出水培養(yǎng)過程中，向所述水解酸化反應器的進水為C0D濃度為200?600mg/L優(yōu)選300?500mg/L的生活污水，其中連續(xù)或間歇性地投加有微量元素Fe、Co和Ni，進水中Fe濃度為9?llmg/L優(yōu)選1 Omg/L, Co和Ni濃度為0.9?1.2mg/L，優(yōu)選1.0mg/L。微量元素的投加時，可先配置含有氯化鐵、氯化鈷和氯化鎳的微量元素液，所述微量元素液中各元素的質(zhì)量濃度比為Fe:Co:Ni = 10:0.9?1.2:0.9?1.2。
[0011]在連續(xù)進出水培養(yǎng)過程中，初始有機容積負荷為0.4?1.0kgC0D/m3.d，初始水力停留時間10?18h優(yōu)選12?14h，pH值穩(wěn)定在4.5?6.5之間；培養(yǎng)1?4d優(yōu)選2d后，逐步降低水力停留時間，使培養(yǎng)過程中的有機容積負荷以步幅0.4?0.6kgC0D/m3.d優(yōu)選0.5kg COD/m3.d的速度逐漸增加到5?8kg C0D/m 3.d優(yōu)選6.0kgC0D/m3.d左右，每步提高有機容積負荷以COD去除率在15?20%并穩(wěn)定10?20個水力停留時間周期為準。
[0012]培養(yǎng)20?35天后，水解酸化反應器中生成外觀直徑為1.0?2.4mm、沉降速度50?80m/h的以球菌和桿菌為主體、少量絲狀菌為骨架的表面比較光滑的規(guī)則的橢球型顆粒污泥，即水解酸化顆粒污泥。
[0013]所述水解酸化顆粒污泥生成以后，然后可進一步以C0D濃度為700?1000mg/L的生活污水為底物、或水力停留時間為1.2?2h連續(xù)進出水培養(yǎng)，可以大量生成水解酸化顆粒污泥供生產(chǎn)使用。
[0014]所述水解酸化反應器為帶有分離器的柱狀反應器。
[0015]本發(fā)明積極進步效果在于:
[0016]1、本發(fā)明的培養(yǎng)水解酸化顆粒污泥的方法可快速在所述水解酸化反應器中生成水解酸化顆粒污泥且不易流失，水解酸化顆粒污泥體積占水解酸化反應器反應區(qū)容積的60?70%，解決了傳統(tǒng)水解發(fā)酵反應器污泥量低、污泥容易流失的問題。
[0017]2、水解酸化顆粒污泥出現(xiàn)后，C0D去除率可穩(wěn)定在15?20%，出水中含有大量有機酸，解決了傳統(tǒng)水解發(fā)酵反應器的處理效率不高的問題。
[0018]3、可提高水解酸化反應器的運行負荷、底物轉(zhuǎn)化效率和運行穩(wěn)定性，是一種可廣泛適用于污水生物處理的預處理方法。
【具體實施方式】
[0019]下面通過實施例進一步說明本發(fā)明。
[0020]實施例1
[0021]1)取城市污水廠剩余活性污泥，以C0D濃度為350mg/L的生活污水為底物，30rpm
緩慢攪拌，在缺氧狀態(tài)下連續(xù)培養(yǎng)5天得到種泥。
[0022]2)向種泥中添加聚合硫酸鐵，使之濃度為50mg/L，攪拌2分鐘，生成棕褐色、沉降性能良好的塊狀絮體。再加入到配有分離器的水解酸化反應器(直徑20cm，總?cè)莘e27L，其中反應器18L，分離器9L)中，水解酸化反應器中揮發(fā)性污泥濃度控制為18.2g/L ;通過計量栗連續(xù)向水解酸化反應器中輸入進水C0D濃度為400mg/L的生活污水；控制生活污水流量使初始水力停留時間為12h，初始有機容積負荷為0.8kgC0D/m3.d，系統(tǒng)內(nèi)pH值穩(wěn)定在
5.5?6.5之間。
[0023]3) 2天后，逐步加大進水量，以步幅0.4kgC0D/m3.d的速度將有機容積負荷逐漸增加到4.8kgC0D/m3.d以上，增加有機容積負荷的時間以COD去除率在20%穩(wěn)定15個水力停留時間為準。在連續(xù)進出水培養(yǎng)過程中每5天投加一次含有氯化鐵、氯化鈷鈷和氯化鎳的微量元素液(質(zhì)量濃度Fe:Co:Ni = 100:10:10mg/L)，控制進水中微量元素濃度為鐵1 Omg/L、鈷和鎳都為lmg/Lo
[0024]培養(yǎng)25天后，生成規(guī)則的黃棕色橢球形顆粒污泥，顆粒外觀光滑，內(nèi)部以球菌和桿菌為主體、少量絲狀菌為骨架，顆粒直徑為1?3mm，顆粒密度為1.05g/cm3，沉降速度60?70m/h ;污泥體積占反應器容積的60 %。橢球形顆粒污泥出現(xiàn)后C0D去除率穩(wěn)定在15?25%，出水中揮發(fā)酸濃度為150?200mg/L。
[0025]實施例2
[0026]1)取城市污水廠剩余活性污泥，以投加有蔗糖的C0D濃度為600mg/L的生活污水為底物，30rp