CN106315847A - 一种固定填料生物膜活化更新及污泥再悬浮方法 - Google Patents

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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C02F3/2853—Anaerobic digestion processes using anaerobic membrane bioreactors

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Abstract

本发明公开了一种固定填料生物膜活化更新及污泥再悬浮方法，该方法处理步骤为：通过周期性启停风机并保证足够气扰强度，使其产生周期性且足够强度的水力强制扰动，反复扰动、冲洗固定填料，促使沉积污泥悬浮，进而完成固定填料上老化生物膜更新活化和污泥再悬浮及悬浮污泥流化过程。本发明有效解决了固定填料在厌氧或缺氧条件下运行时，老化生物膜难以自然脱落更新活化、悬浮污泥沉积以及污泥难以流化的行业难题，操作简便，具有非常广泛应用前景。

Description

一种固定填料生物膜活化更新及污泥再悬浮方法
技术领域
本发明属于环境生物技术以及水处理技术领域，具体涉及一种固定填料生物膜活化更新及污泥再悬浮方法。
背景技术
泥膜法生物反应器中微生物包括生物膜和悬浮状污泥两类形式，生物膜反应器或泥膜法生物反应器在处理废水时，由于废水中可能含有很高的盐分和各种有害物质，它们不仅在填料上的生物膜微生物体内大量积累，还会以微晶的形式附着在填料的表面，这样使生物膜以类似于结垢的形式牢固地附着在填料表面上不容易脱落，生物膜更新活化困难。泥膜法生物反应器在厌氧或缺氧环境下处理废水时，悬浮状污泥浓度的悬浮、流化程度不仅会直接影响池内污泥（微生物）与污染物的物质交换速率，而且直接关系到整个***中各单元污泥的循环、流化作用，且对整个***的脱氮除磷至关重要。
生物膜反应器中的填料分为固定式和悬浮式两种类型，其中现有的采用固定式填料构建的固定床生物膜反应器和泥膜耦合生物膜反应器在厌氧或缺氧环境下中存在以下问题：①在厌氧或缺氧环境中，由于本身缺少及时且“足够强度”的水力冲刷和搅拌，老化的固定填料上生物膜容易过厚且生物膜更新困难，沿程水头损失会逐渐变大，造成局部的短流和死水区，进而导致了传统装置的处理效果越来越差；②在厌氧或缺氧环境中，由于污泥自身重力作用和装置本身缺少“足够强度”的水力扰动原因，几乎所有流经反应器中的污泥都沉积在其底部，导致污泥和污染物不能充分接触，实际有效微生物大量减少，脱氮效率大大降低；同时，***中各单元污泥流化被截留在厌氧池或缺氧池，尤其影响了整个污水处理***中各单元间（包括好氧池、缺氧池、厌氧池、沉淀池）的污泥流化、循环效果，严重降低了整个***的脱氮、除磷、除碳效果。因此，研究开发出一种生物膜填料的更新活化和污泥再悬浮方法，其对利用厌氧或缺氧固定生物膜反应器处理废水具有十分重要的意义。
发明内容
针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种固定填料生物膜活化更新及污泥再悬浮方法，一方面，其提供的周期性足够强度的扰动力可以去除固定填料表面老化、结垢的生物膜，保留部分有活性的生物膜，有效解决厌氧或缺氧条件下的固定填料老化生物膜难以自然脱落更新活化的难题；另一方面，其提供的周期性足够强度的扰动力可以使底部沉积的污泥再悬浮，提高泥水接触效果，增加处理效率；最后，其提供的周期性足够强度的扰动力可以实现***中污泥再流化，保证***中各处理单元的污泥量，从而更好的污水处理效能。
本发明固定填料生物膜活化更新及污泥再悬浮方法，其处理步骤是：
（1）厌氧池或缺氧池运行中，当固定填料上生物膜开始老化、悬浮污泥沉积时，***开启风机，利用池底曝气产生的足够强制气水扰动力使老化生物膜从固定填料上被强制冲洗、脱落，以加速填料上生物膜更新速率及保持填料上生物膜高活性，同时使沉积的污泥再次悬浮；
（2）老化的生物膜脱落及沉积的污泥再悬浮后，***关闭风机，悬浮污泥、脱落老化生物膜与污水中污染物充分接触反应，部分悬浮污泥、脱落生物膜及污水的混合液随着水流流入下一处理单元。
（3）周期性开启、关闭风机，反复扰动、冲洗固定填料，促使沉积污泥悬浮，加速填料上生物膜更新速率及保持填料上生物膜高活性。
所述风机的开启时间为2s~600s。
所述风机的启停周期为0.5h~240h。
所述足够强制气水扰动所需的曝气强度不低于6.5m3空气/(m2池底平面积•h)。
所述的厌氧池或缺氧池是生物膜反应器或泥膜生物反应器之一。
本发明有效解决了固定填料在厌氧或缺氧条件下运行时，老化生物膜难以自然脱落更新活化、悬浮污泥沉积以及污泥难以流化的行业难题。本方法无需采用常用的化学药剂，无任何污染、价格便宜、操作方便，有很强的操作性与实际应用价值，具有较广泛的应用领域。
具体实施方式
实施例1
（1）泥膜生物反应器中，设有固定填料的缺氧反硝化脱氮池每运行8h后，固定填料上生物膜开始老化，流经水解酸化池的悬浮污泥大都被吸附截留在固定填料上和沉积在池体底部，填料表面出现大量“粘泥”现象，***开启风机90s，风机的曝气强度为10.5m3空气/(m2池底平面积•h)，池底的曝气产生的足够强制气水扰动力使老化生物膜从固定填料上被强制冲洗、脱落，填料上生物膜更新速率明显加快及保持填料上生物膜表现出较高活性，同时使沉积的污泥再次悬浮；
（2）老化的生物膜脱落及沉积的污泥再悬浮后，***开启风机90s后自动关闭，悬浮污泥、脱落老化生物膜与污水中污染物充分接触反应，部分悬浮污泥、脱落生物膜及污水的混合液随着水流流入下一处理单元。
（3）与未进行本方法的同等设备对比结果：生物膜活化更新速率明显加快，传统的沉积污泥和污泥难以流化问题得以解决，TN、TP、COD、氨氮的去除效率分别提高了60%、40%、40%、30%。
实施例2
本实施例的一种固定填料生物膜活化更新及污泥再悬浮方法，基本同实施例1，其不同之处在于：本实施例为采用的厌氧水解酸化池，，填料表面出现大量“粘泥”现象，污泥老化严重，水解酸化池运行240h后，COD降解效率下降了28%，BOD5/CODCr下降了3%，过水阻力大大提高，死水面积加大；问题出现后，***周期性开启风机，每次曝气时间为120s，风机的曝气强度为10.5m3空气/(m2池底平面积•h)，后期保持风机开启周期为1次/240h，生物膜活化更新速率明显加快，传统的沉积污泥和污泥难以流化问题得以解决，COD氨氮的去除效率分别提高了60%、40%、40%、30%。
值得说明的是，对于本领域技术人员来说，在本发明构思及具体实施例启示下，能够从本发明公开内容及常识直接导出或联想到的一些变形，本领域普通技术人员将意识到也可采用其他方法，或现有技术中常用公知技术的替代，以及特征间的相互不同组合等等的非实质性改动，同样可以被应用，都能实现本发明描述的功能和效果，不再一一举例展开细说，均属于本发明保护范围。

Claims (5)

1.一种固定填料生物膜活化更新及污泥再悬浮方法，其处理步骤如下：
（1）厌氧池或缺氧池运行中，当固定填料上生物膜开始老化、悬浮污泥沉积时，***开启风机，利用池底曝气产生的足够强制气水扰动力使老化生物膜从固定填料上被强制冲洗、脱落，同时使沉积的污泥再次悬浮；
（2）老化的生物膜脱落及沉积的污泥再悬浮后，***关闭风机，悬浮污泥、脱落老化生物膜与污水中污染物充分接触反应，部分悬浮污泥、脱落生物膜及污水的混合液随着水流流入下一处理单元；
（3）周期性开启、关闭风机，反复扰动、冲洗固定填料，以及促使沉积污泥再悬浮，加速填料上生物膜更新速率及保持填料上生物膜高活性。
2.根据权利要求1所述的一种固定填料生物膜活化更新及污泥再悬浮方法，其特征在于：所述风机的开启时间为2s~600s。
3.根据权利要求1所述的一种固定填料生物膜活化更新及污泥再悬浮方法，其特征在于：所述风机的启停周期为0.5h~240h。
4.根据权利要求1所述的一种固定填料生物膜活化更新及污泥再悬浮方法，其特征在于：所述足够强制气水扰动所需的曝气强度不低于6.5m3空气/(m2池底平面积•h)。
5.根据权利要求1所述的一种固定填料生物膜活化更新及污泥再悬浮方法，其特征在于：所述的厌氧池或缺氧池是生物膜反应器或泥膜生物反应器之一。
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