CN115784421A - 一种投加芬顿铁泥促进好氧污泥颗粒化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于污泥处理技术领域，公开了一种投加芬顿铁泥促进好氧污泥颗粒化的方法。该方法包括：S1：将芬顿铁泥投加到生化单元内，与生化单元内的絮体污泥混合；S2：所述生化单元采用进水反应‑沉淀‑排水工序循环周期运行，多次重复步骤S1，并确保单周期内进水反应工序中生化单元内BOD增加量不低于50mg/L，且排水工序时的排水的BOD含量低于5mg/L。通过本发明的方法既可以解决芬顿氧化单元中产生的芬顿铁泥的去向问题，又能够实现缩短好氧颗粒污泥技术启动时间的目的，从而降低废物处理成本和实现废水的高效处理。
Description
技术领域
本发明属于污泥处理技术领域，更具体地，涉及一种投加芬顿铁泥促进好氧污泥颗粒化的方法。
背景技术
1893年，化学家Fenton HJ发现，过氧化氢(H2O2)与二价亚铁离子的混合溶液具有强氧化性，可以将当时很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态，氧化效果十分显著。20世纪70年代，芬顿(Fenton)试剂在环境化学中找到了它的位置，由于具有去除难降解有机污染物的能力，其在印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等废水处理中体现了很广泛的应用。然而，芬顿氧化法在处理过程中的二价铁会被氧化成三价铁，并在随后的调节pH过程中产生大量的铁泥，如果不妥善处理会产生很多危害：例如占用土地；堆放过程中经风吹雨淋发生化学反应，破坏土壤结构；进入水体导致河床淤积，污染水体等。因此，芬顿铁泥的处理已经成为制约芬顿技术推广的关键。
好氧颗粒污泥技术作为废水处理中最具前景的生物技术之一，与传统活性污泥技术相比，其有着结构紧凑、沉降性能好、高生物停留时间、耐高有机负荷和毒性、以及能实现同步脱氮除磷等优点。一般来说，好氧颗粒污泥的形成是一个包含物理、化学和生物作用的复杂过程，主流看法将这个过程描述为在一定的流体动力条件下，微生物自凝聚作用形成的生物团聚现象，目前被证实对好氧颗粒污泥形成具有显著的积极作用的条件包括选择压力、有机负荷、添加金属阳离子以及添加的混凝剂或惰性载体等。然而，好氧颗粒污泥的形成时间长以及稳定性差等缺点限制了其应用范围。
因此，目前亟待提出一种投加芬顿铁泥促进好氧污泥颗粒化的方法，利用富含铁和有机物的芬顿铁泥来促进好氧颗粒污泥的形成，克服好氧颗粒污泥工艺启动时间长的缺点，提升出水质量。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种投加芬顿铁泥促进好氧污泥颗粒化的方法。通过本发明的方法既可以解决芬顿氧化单元中产生的芬顿铁泥的去向问题，又能够实现缩短好氧颗粒污泥技术启动时间的目的，从而降低废物处理成本和实现废水的高效处理。
为了实现上述目的，本发明提供了一种投加芬顿铁泥促进好氧污泥颗粒化的方法，该方法包括如下步骤：
S1：将芬顿铁泥投加到生化单元内，与生化单元内的絮体污泥混合；
S2：所述生化单元采用进水反应-沉淀-排水工序循环周期运行，多次重复步骤S1，并确保单周期内进水反应工序中生化单元内BOD增加量不低于50mg/L，且排水工序时的排水的BOD含量低于5mg/L。
本发明中，在生化单元内，投入生化单元的芬顿铁泥在与絮体污泥接触后能够促进污泥团聚，形成颗粒污泥。具体地，本发明的技术方案是基于以下思路完成的：芬顿氧化法处理废水的过程中的二价亚铁离子随着处理的进行会不断被氧化成三价铁离子，并且该三价铁离子在随后的处理过程中会形成大量铁泥。芬顿铁泥的成分为，金属离子(铁离子为主)氢氧化物，还有被包裹的有机质。而在研究好氧颗粒污泥形成机制的过程中发现，为了实现快速造粒，需要投加金属阳离子、混凝剂和惰性载体用于促进污泥团聚，同时为了保证一定的有机负荷需要生化阶段进水中有足够的有机质。因此，想到通过投加芬顿铁泥来提供金属阳离子、混凝剂和惰性载体用于促进污泥团聚，并且利用其中包裹的有机物来提高有机负荷，从而实现废物再利用，解决芬顿氧化单元中产生的芬顿铁泥难以排放的问题，同时省去了在好氧颗粒污泥技术启动阶段进行药剂投加的环节。
本发明中，步骤S2中的“进水反应-沉淀-排水工序”为“生物选择压”机制。“单周期内进水反应工序中生化单元内BOD增加量不低于50mg/L，且排水工序时的排水的BOD含量低于5mg/L”为“基质丰富/匮乏”机制。本发明使用两种机制促进好氧颗粒污泥的形成。步骤S2中的“多次重复步骤S1”即在生化单元运行过程中多次向生化单元内投加芬顿污泥，与生化单元内的絮体污泥混合，创建一个长效促进机制，实现本发明好氧颗粒污泥技术的稳定运行。
根据本发明，优选地，所述芬顿铁泥的单次用量为生化单元有效容积的0.005％-0.05％。
根据本发明，优选地，所述进水反应工序的持续时间范围为30min～720min。
根据本发明，优选地，所述进水反应工序包括进水、搅拌和曝气步骤。
根据本发明，优选地，所述进水、搅拌和曝气三个步骤的重复次序任意组合，每个步骤的重复次数不超过4次。
根据本发明，优选地，所述沉淀工序的持续时间范围为从30～90min逐渐缩短到3～5min。
根据本发明，优选地，所述排水工序的持续时间范围为0min～180min。
根据本发明，优选地，所述排水工序中的排水高度在所述生化单元的40～60％处。
根据本发明，优选地，所述生化单元内的絮体污泥浓度控制在2000～10000mg/L。
根据本发明，优选地，所述生化单元内的有机负荷控制在0.02～0.8kgBOD/(kgMLSS·d)。
本发明的技术方案的有益效果如下：
本发明的方法既可以解决芬顿氧化单元中产生的芬顿铁泥的排放问题，又能够使得废物得到再利用，同时省去了在好氧颗粒污泥技术启动阶段进行药剂投加的环节，有效促进好氧颗粒污泥的形成与稳定运行，实现废水的高效处理。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了本发明实施例1提供的一种投加芬顿铁泥促进好氧污泥颗粒化的方法的芬顿铁泥促进好氧污泥颗粒化的技术原理图。
图2示出了本发明实施例1提供的一种投加芬顿铁泥促进好氧污泥颗粒化的方法培育的好氧颗粒污泥图。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
实施例1
本实施例提供一种投加芬顿铁泥促进好氧污泥颗粒化的方法，该方法包括如下步骤：
S1：将芬顿铁泥投加到生化单元内，与生化单元内的絮体污泥混合；
生化单元内的絮体污泥，5000mL，浓度为5000mg/L；
生化单元有效容积为5000mL，芬顿铁泥的用量为生化单元有效容积的0.01％；
S2：所述生化单元采用进水反应-沉淀-排水工序循环周期运行，多次将体积为生化单元有效容积0.01％的芬顿铁泥投加到生化单元内，与生化单元内的絮体污泥混合，并确保单周期内进水反应工序中生化单元内BOD增加量不低于50mg/L，且排水工序时的排水的BOD含量低于5mg/L。
所述进水反应工序的持续时间为300min，所述进水反应工序包括进水、搅拌和曝气步骤，所述进水、搅拌和曝气三个步骤依次进行。所述进水为本领域技术人员公知的垃圾渗滤液。
所述沉淀工序的持续时间范围为从90min逐渐缩短到3min；
所述排水工序的持续时间为10min。所述排水工序中的排水高度在所述生化单元的50％处。
所述生化单元内的絮体污泥浓度控制在2000～10000mg/L，有机负荷控制在0.1～0.4kgBOD/(kgMLSS·d)。
通过上述方法，步骤S2的生化单元运行总时间为400～313min，本实例好氧颗粒污泥启动时间为10天，颗粒稳定维持时间超过500天，形成的颗粒中位径超过800μm，本实施例的芬顿铁泥促进好氧污泥颗粒化的技术原理如图1所示，培育的好氧颗粒污泥如图2所示。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (10)
1.一种投加芬顿铁泥促进好氧污泥颗粒化的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1：将芬顿铁泥投加到生化单元内，与生化单元内的絮体污泥混合；
S2：所述生化单元采用进水反应-沉淀-排水工序循环周期运行，多次重复步骤S1，并确保单周期内进水反应工序中生化单元内BOD增加量不低于50mg/L，且排水工序时的排水的BOD含量低于5mg/L。
2.根据权利要求1所述的投加芬顿铁泥促进好氧污泥颗粒化的方法，其中，所述芬顿铁泥的单次用量为生化单元有效容积的0.005％-0.05％。
3.根据权利要求1所述的投加芬顿铁泥促进好氧污泥颗粒化的方法，其中，所述进水反应工序的持续时间范围为30min～720min。
4.根据权利要求1所述的投加芬顿铁泥促进好氧污泥颗粒化的方法，其中，所述进水反应工序包括进水、搅拌和曝气步骤。
5.根据权利要求4所述的投加芬顿铁泥促进好氧污泥颗粒化的方法，其中，所述进水、搅拌和曝气三个步骤的重复次序任意组合，每个步骤的重复次数不超过4次。
6.根据权利要求1所述的投加芬顿铁泥促进好氧污泥颗粒化的方法，其中，所述沉淀工序的持续时间范围为从30～90min逐渐缩短到3～5min。
7.根据权利要求1所述的投加芬顿铁泥促进好氧污泥颗粒化的方法，其中，所述排水工序的持续时间范围为0min～180min。
8.根据权利要求1所述的投加芬顿铁泥促进好氧污泥颗粒化的方法，其中，所述排水工序中的排水高度在所述生化单元的40～60％处。
9.根据权利要求1所述的投加芬顿铁泥促进好氧污泥颗粒化的方法，其中，所述生化单元内的絮体污泥浓度控制在2000～10000mg/L。
10.根据权利要求1所述的投加芬顿铁泥促进好氧污泥颗粒化的方法，其中，所述生化单元内的有机负荷控制在0.02～0.8kgBOD/(kgMLSS·d)。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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