CN112358042B - 一种废水处理反硝化脱氮颗粒污泥的培养方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种废水处理反硝化脱氮颗粒污泥的培养方法，首先将污水处理厂驯化后的反硝化絮状污泥接种至反硝化脱氮颗粒污泥反应器中，以模拟废水为进水，控制COD浓度与NO3 ‑‑N浓度比，在厌氧的条件下进行培养，同时监测NO3 ‑‑N的出水情况，在保持NO3 ‑‑N去除率80％以上的前提下，不断增大进水中COD和NO3 ‑‑N浓度，直至COD、NO3 ‑‑N浓度达到一定值时，待NO3 ‑‑N去除率达到90％以上时，调节反应器停留时间，待出水NO3 ‑‑N去除率达到95％以上，即获得废水处理反硝化脱氮颗粒污泥。本发明培养的反硝化脱氮颗粒污泥，具备沉降性能好、生物浓度高、运行成本及能耗低、耐冲击负荷高和抗毒性作用强等优点，降低反应器运行成本和能耗，培养的颗粒污泥可用于处理高COD和高NO3 ‑‑N废水。

Description

一种废水处理反硝化脱氮颗粒污泥的培养方法
技术领域
本发明属于一种颗粒污泥的培养方法，特别涉及一种废水处理反硝化脱氮颗粒污泥的培养方法。
背景技术
生物法脱氮的可行性和经济性优于其他工艺，而生物脱氮的关键在于反硝化。反硝化过程即反硝化细菌将硝酸盐中的氮通过一系列中间产物还原为氮气的过程。有机废水中含有较高浓度COD和硝态氮时，采用恒温、厌氧的方式处理该废水时，絮状反硝化污泥逐渐颗粒化。传统的反硝化污泥脱氮存在脱氮效率低、能耗高等问题，与传统反硝化絮状污泥脱氮相比，培养反硝化脱氮颗粒污泥将会有效去除有机废水中的COD和硝态氮，颗粒污泥具备沉降性能好、生物浓度高、运行成本及能耗低、耐冲击负荷高和抗毒性作用强等优点，且能节省占地面积、药剂使用、电耗、污泥处置等费用。培养反硝化脱氮颗粒污泥将会带来更多的效益，反硝化脱氮颗粒污泥的培养也成为人们关注的重点。
发明内容
本发明目的是提供一种废水处理反硝化脱氮颗粒污泥的培养方法，通过反硝化脱氮颗粒污泥反应器有效地促进废水处理反硝化脱氮颗粒污泥的形成，通过对试验参数的控制，得到反硝化脱氮颗粒污泥。
本发明的技术方案是：以污水处理厂驯化后的反硝化絮状污泥为接种污泥，接种至反硝化脱氮颗粒污泥反应器中，以模拟废水为进水，模拟废水NO3 --N初始值为1,000～1,500mg/L，COD初始值为4,000～7,500mg/L，控制COD浓度与NO3 --N浓度之比为4～5比1，在厌氧的条件下进行培养同时监测NO3 --N的出水情况，在保持NO3 --N去除率80％以上的前提下，不断增大进水中COD和NO3 --N浓度，直至NO3 --N浓度升高至2,000～3,000mg/L，COD浓度升高至8,000～1,5000mg/L，此时NO3 --N的去除率降低；停止增大进水中COD和NO3 --N浓度后，NO3 --N浓度不断增大，待NO3 --N去除率增大至90％以上时，将反应器的停留时间调整为原停留时间的50％～100％；待出水NO3 —N的去除率达到95％以上，即获得废水处理反硝化脱氮颗粒污泥。
优选的，所述NO3 --N的初始值为1,000mg/L，COD初始值为4,000mg/L。
优选的，所述COD浓度与NO3--N浓度之比为4比1。
优选的，所述保持NO3--N的去除率80％以上运行时间至少5d，保持反应器内部NO3--N的去除率稳定在80％以上之后再不断增大进水中COD和NO3--N浓度。
优选的，所述反应器的培养温度为30±2℃、pH值为3.5～6.5、水力停留时间为1～2d。
优选的，所述反应器的培养温度为30℃、pH值为3.5、水力停留时间为1d。
优选的，所述反应器的停留时间调整为原停留时间的50％。
优选的，所述模拟废水中包括COD、NO3 --N、磷酸盐以及微量元素Mn、Co、Cu、Zn、Ni、Mo、Se。
本发明采用废水处理反硝化脱氮颗粒污泥技术，快速培养出沉降性能好、生物浓度高、颗粒尺寸大、耐冲击负荷高和抗毒性作用强的废水处理反硝化脱氮颗粒污泥，从而有效解决了高毒性污染因子对微生物的生物毒性抑制，且生物处理负荷高，去除效率高，***工作稳定，处理效果好，节省占地面积，降低运行成本和能耗。与现有技术相比，本发明利用废水处理反硝化脱氮颗粒污泥反应器有效地促进反硝化脱氮颗粒污泥的形成，所得到的颗粒污泥活性高、性能稳定、沉降性能好、生物浓度高、耐冲击负荷高、抗毒性性能强，能有效处理含高浓度硝态氮废水，保证废水处理反硝化脱氮颗粒污泥反应器的高负荷处理能力和稳定性和处理能力，降低废水处理成本。
附图说明
图1为本发明所述颗粒污泥培养过程中COD、NO3 --N的去除效果图；
图2为试验反硝化脱氮颗粒污泥外观图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步描述，但本发明适用范围并不仅限于此：
实施例1：
采用反硝化脱氮颗粒污泥反应器(有效体积16L)进行反硝化颗粒污泥培养试验，将污水处理厂驯化后的反硝化絮状污泥接种至反硝化脱氮颗粒污泥反应器中，以模拟废水为进水，接种后反应器的污泥浓度为5.0g/L，模拟废水NO3 --N初始值为1,000mg/L，COD初始值为4,000mg/L，控制COD浓度与NO3 --N浓度之比为4比1，在避光厌氧的条件下进行培养同时监测NO3 --N的出水情况，反应器的培养温度为32℃，pH值为3.5，水力停留时间1d，所述模拟废水包括COD、NO3 --N、磷酸盐以及微量元素Mn、Co、Cu、Zn、Ni、Mo、Se。
在保持NO3 --N去除率在80％以上，稳定运行5d的前提下，不断增大进水中COD和NO3 --N浓度，直至NO3 --N浓度达到2,000mg/L，COD浓度达到8,000mg/L，待NO3 --N去除率达到90％以上时，将反应器停留时间调整为原停留时间的50％，即0.5d。
经过60d的连续运行，反应器内絮状污泥形成明显的颗粒状污泥，试验过程中NO3 --N的去除率为98.3±1.5％，反硝化脱氮颗粒污泥形态为表面光滑、灰褐色的颗粒污泥，且颗粒污泥平均粒径为3.0mm。
实施例2：
采用反硝化脱氮颗粒污泥反应器(有效体积16L)进行反硝化颗粒污泥培养试验，将污水处理厂驯化后的反硝化絮状污泥接种至反硝化脱氮颗粒污泥反应器中，以模拟废水为进水，接种后反应器的污泥浓度为5.0g/L，模拟废水NO3 --N初始值为1,500mg/L，COD初始值为7,500mg/L，控制COD浓度与NO3 --N浓度之比为5，在避光厌氧的条件下进行培养同时监测NO3 --N的出水情况，反应器的培养温度为28℃，pH值为6.5，水力停留时间2d，所述模拟废水包括COD、NO3 --N、磷酸盐以及微量元素Mn、Co、Cu、Zn、Ni、Mo、Se。
在保持NO3 --N去除率80％以上，稳定运行8d的前提下，不断增大进水中COD和NO3 --N浓度，直至NO3 --N浓度达到3,000mg/L，COD浓度达到1,5000mg/L，待NO3 --N去除率达到90％以上时，将反应器停留时间调整为原停留时间的100％，即2d。
经过60d的连续运行，反应器内絮状污泥形成明显的颗粒状污泥，试验过程中NO3 --N为95.3±2.0％，反硝化脱氮颗粒污泥形态为表面光滑、灰褐色的颗粒污泥，且颗粒污泥平均粒径为2.5mm。
以上方法得到的反硝化脱氮污泥可以在含高浓度有机物和硝态氮的废水中进行污水的净化，污水COD浓度为8,000mg/L，NO3 --N浓度为1,000mg/L，将所述反硝化脱氮颗粒污泥投入到该废水中，在厌氧条件下进行污水处理后，废水中的COD浓度为260mg/L，NO3 --N浓度为6mg/L。
试验结果证明本方法能够在较短时间内培养反硝化脱氮颗粒污泥，所得到的颗粒污泥活性高、性能稳定、沉降性能好、生物浓度高、耐冲击负荷高、抗毒性性能强，能有效去除废水中COD和NO3 --N，提高反应器的稳定性。

Claims (6)

1.一种反硝化脱氮颗粒污泥的培养方法，其特征在于包括以下步骤：
以污水处理厂驯化后的反硝化絮状污泥为接种污泥，接种至反硝化脱氮颗粒污泥反应器中，以模拟废水为进水，模拟废水NO3 --N初始值为1,000~1,500mg/L，COD初始值为4,000~7,500mg/L，控制COD浓度与 NO3 --N浓度之比为4~5比1，在厌氧的条件下进行培养，所述培养的温度为30±2℃、pH值为3.5~6.5、水力停留时间为1~2d，同时监测NO3 --N的出水情况，在保持NO3 --N去除率80%以上运行时间至少5d的前提下，不断增大进水中COD和NO3 --N浓度，直至NO3 --N浓度达到2,000mg/L，COD浓度达到8,000mg/L；待NO3 --N去除率达到90%以上时，将反应器停留时间调整为原停留时间的50%~100%；待经过60d的连续运行，出水NO3 --N去除率达到95%以上，即获得废水处理反硝化脱氮颗粒污泥。
2.如权利要求1所述的反硝化脱氮颗粒污泥的培养方法，其特征在于，所述NO3 --N的初始值为1,000mg/L，COD初始值为4,000mg/L。
3.如权利要求1所述的反硝化脱氮颗粒污泥的培养方法，其特征在于，所述COD浓度与NO3 --N浓度之比为4比1。
4.如权利要求1所述的反硝化脱氮颗粒污泥的培养方法，其特征在于，所述培养的温度为30℃、pH值为3.5、水力停留时间为1d。
5.如权利要求1所述的反硝化脱氮颗粒污泥的培养方法，其特征在于，所述反应器的停留时间调整为原停留时间的50%。
6.如权利要求1所述的反硝化脱氮颗粒污泥的培养方法，其特征在于，所述模拟废水包括COD、NO3 --N、磷酸盐以及微量元素Mn、Co、Cu、Zn、Ni、Mo、Se。
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