[发明专利]一种好氧反硝化颗粒污泥的培养方法

说明书

技术领域：

本发明涉及废水生物处理技术中的颗粒污泥的培养方法技术领域，特别涉及一种好氧反硝化颗粒污泥的培养方法。

背景技术：

近年来，水污染日益严重，过多的含氮污染物进入天然水体，不仅使得水环境质量恶化，影响渔业、旅游业、养殖业的发展，而且还对人体健康以及动、植物的生存带来严重的危害。各国都已展开对废水处理的研究，其中，利用生物技术处理废水越来越受到人们的重视，而废水生物脱氮技术已引起世界各国的普遍关注。

传统生物脱氮技术包括好氧硝化和厌氧反硝化两个过程，存在如下弊端：工艺流程较长、需要较大的曝气池、投资和运行费用高；若要维持较高的生物浓度及良好的脱氮效果，必须同时进行污泥和硝化液回流；系统抗冲击能力较弱，高浓度含NH⁴⁺和NO^2-废水会抑制硝化菌生长；硝化过程中产生的酸度需要投入碱进行中和，增加了处理费用，还可能造成二次污染等。

近年来，好氧反硝化技术得到了研究者的重视。该技术可以实现同步硝化、反硝化，即好氧反硝化可以和硝化反应在同一个反应器中发生，减少了系统空间和工程造价，也降低了操作难度和运行成本。

尽管如此，目前好氧反硝化生物脱氮由于采用悬浮活性污泥法，所以仍然存在负荷较低、处理效率较低、运行不稳定等问题。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种好氧反硝化颗粒污泥的培养方法，它可以解决传统的硝化、反硝化生物脱氮工艺中存在的污泥浓度低、反应器效率低、投资运行费用高等问题，同时有效降低化肥、养殖等行业中含硝酸盐以及亚硝酸盐废水对水体造成的污染。

为达到上述目的，本发明一种好氧反硝化颗粒污泥的培养方法采用如下技术方案：

1、首先选取好氧絮状污泥、厌氧絮状污泥、厌氧颗粒污泥中的一种或几种装入配有三相分离器的上流式好氧污泥床反应器；

2、然后将废水从反应器底部泵入，进水方式为间歇式或连续式；反应器底部装有曝气头，废水流经反应器的同时采用空气曝气，空气速率为25～50L/h，利用气流剪切促进颗粒污泥的生成和生长；

3、保持反应器内的温度在25～35℃之间，pH值在6～8之间，溶解氧在3～6mg/L之间，水力停留时间为6-10小时，培养35～120天后，在反应器内获得好氧反硝化颗粒污泥。

其中，颗粒污泥培养过程中的底物为含硝酸盐、亚硝酸盐和有机物的废水，总的硝酸盐浓度，包括硝酸盐以及亚硝酸盐，为10～500mg/L，且亚硝酸盐与硝酸盐的摩尔比值为1∶5-5∶1；有机物包括有甲醇、乙醇、葡萄糖等。

此外，颗粒污泥培养过程中应采用逐步提高进水硝酸盐和亚硝酸盐浓度的方法，有利于获得反硝化菌大量富集的好氧反硝化颗粒污泥。

按照本发明所述方法得到的好氧反硝化颗粒污泥外观为黄褐色不规则颗粒，粒径为0.6～4mm，密度为1.02～1.40g/cm³；性能良好，可提高反应器的容积负荷、去除效率以及运行稳定性。

颗粒污泥具有微生物量高、沉降性好、耐冲击负荷等优点，可用于去除各种有机物、氨氮、磷和吸附重金属等。本发明培养出具有高活性生物脱氮能力的好氧反硝化颗粒污泥，提高了氨氮废水的反硝化脱氮效率，同时也可用于含硝酸盐以及亚硝酸盐废水的高效去除，从而可有效减少含氮废水对环境造成的污染。

具体实施方式：

实施例1

把处理淀粉废水的UASB(Up-flow Anaerobic Sludge Bed上流式厌氧污泥床)反应器中的厌氧颗粒污泥与处理城市污水的好氧絮状污泥按质量比4∶1的比例混合，然后把混合污泥接种到上流式好氧污泥床反应器中。人工配置模拟废水总硝酸盐浓度为300mg/L，其中亚硝酸盐与硝酸盐的摩尔比为2∶1，反应器操作条件为：温度25～35℃，pH值在6.4～7.8之间，溶解氧在3～6mg/L，水力停留时间为6～10小时，采用空气曝气，空气速率为20～30L/h，稳定运行72天后在反应器内观察到褐色的好氧反硝化颗粒污泥。其粒径0.7～1.1mm，密度为1.01～1.28g/cm³，总硝态氮去除率为77％。

实施例2

采用与实施例1相同的接种污泥，培养过程中进水总硝酸盐浓度由30mg/L逐步提高到300mg/L，每3天提高一次进水负荷，每次提高30mg/L，其他条件与实施例1相同，稳定运行65天后在反应器内观察到褐色的好氧反硝化颗粒污泥，其粒径0.8～1.2mm，密度约1.15g/cm³，总硝态氮去除率为83％。