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如何用河底沉积物培养处理工业废水反硝化污泥
作者:澳门威尼斯人官网-澳门威尼斯人官网网址 发布日期:2019-09-30 19:40

  一种使用河底沉积物培养工业废水处理用的反硝化污泥的培养方法,使用河底沉积物作为接种菌源,通过梯度补加河底沉积物结合梯度缩短水力停留时间的培养方式,使用硝酸钠提供氮源、葡萄糖提供无机碳源。本发明提供了一种利用河底沉积物培养反硝化污泥的方法,该反硝化污泥培养方法简单、绿色环保、易大规模推广应用,得到的反硝化污泥活性高,反硝化细菌菌群丰富,适用性强,抗水质冲击负荷能力强,能实现河底沉积物的有效利用及工业废水的深度反硝化脱氮处理。

 权利要求书

  1.一种用河底沉积物培养处理工业废水的反硝化污泥的方法,其特征在于,包括河底沉积物接种期、反硝化污泥生长期、反硝化污泥驯化期、反硝化污泥成熟期;本方法使用河底沉积物作为接种菌源,通过梯度补加河底沉积物结合梯度缩短水力停留时间(HRT,hydraulic retention time)的方式培养,选取NO3--N、NO2--N作为目标控制因子,使用硝酸钠提供氮源、葡萄糖提供无机碳源。

  2.根据权利要求1所述的培养方法,其特征在于:

  所述河底沉积物接种期过程为:始时在反应器中加入反应器有效运行体积约4%~5%的河底沉积物,在反应器中注入自来水,投加葡萄糖、硝酸钠为营养源,维持碳氮比4~5;设置水力停留时间24h;按一定梯度每天向反应器中投加河底沉积物;慢速间歇搅拌,控制系统温度、溶解氧含量和出水测试指标NO3--N、NO2—N;此过程使用连续流进行15-20天,当反应器中河底沉积物投加量达到反应器体积三分之一时结束;

  所述反硝化污泥生长期过程为:在反应器中注入自来水,投加葡萄糖、硝酸钠为营养源,维持碳氮比4~5;系统的水力停留时间由24h逐渐缩短为4~6h,随着污泥培养时间的进行,逐渐缩短水力停留时间;慢速间歇搅拌,控制出水测试指标NO3--N、NO2—N、系统温度和溶解氧;此过程使用连续流进行15-20天,当反应器出水中氮化合物含量达到控制要求时结束;

  所述反硝化污泥驯化期过程为:在反应器中注入稀释后的工业废水,连续进水、排水;根据进水中氮化合物浓度,适量投加葡萄糖补充碳源,使碳氮比维持在4~5;设置水力停留时间为12h,随着反应时间的进行,水力停留时间逐渐缩短到4~6h,并在反应器中每天补加一定量的河底沉积物,以增加反硝化污泥的培养量;慢速间歇搅拌,控制出水测试指标NO3--N、NO2—N、系统温度和系统内溶解氧含量;此过程需20天以上;

  所述反硝化污泥成熟期过程为:驯化期末期水力停留时间缩短为4~6h,稳定培养7~12天,当进、出水中硝氮去除率达到90%以上时,可认为反硝化污泥培养成熟;此时反应器中的污泥即为使用河底沉积物培养的反硝化污泥,此过程需进行10-20天。

  3.根据权利要求2所述的培养方法,其特征在于,所述河底沉积物接种期过程中,使用搅拌机慢速间歇搅拌,转速500~1000r/min,搅拌5min,静置10min;每天往反应器中投加体积比为2%的河底沉积物;控制出水测试指标NO3--N≤20mg/L、NO2--N≤10mg/L。控制系统温度维持在27℃~30℃,控制反应器中溶解氧<0.5mg/L。

  4.根据权利要求2所述的培养方法,其特征在于,所述河底沉积物接种期过程中,使用搅拌机慢速间歇搅拌,转速500~1000r/min,搅拌5min,静置10min;控制出水测试指标NO3--N≤20mg/L、NO2--N≤10mg/L;控制系统温度维持在27℃~30℃,控制系统溶解氧<0.5mg/L。

  5.根据权利要求2所述的培养方法,其特征在于,所述反硝化污泥驯化期过程中,使用搅拌机慢速间歇搅拌,转速500~1000r/min,搅拌5min,静置10min;反应器中每天补加体积比为0.5%河底沉积物,控制出水测试指标NO3--N≤10mg/L、NO2--N≤5mg/L。控制系统温度维持在27℃~30℃。控制反应器内溶解氧<0.5mg/L。

  6.根据权利要求1所述的培养方法,其特征在于,所述工业废水为含高浓度硝酸盐氮的钢铁行业综合污处理水厂曝气池出水,所述钢铁行业综合污处理水厂曝气池出水的水质为:pH7.2~7.5,COD50±5mg/L,硝氮25±2mg/L,氨氮0.1mg/L,亚硝酸盐氮0.02mg/L,总氮25±3mg/L,总磷0.2mg/L,苯酚60μg/mL,氰化物0.1mg/L,色度10,浊度10,碱度120mg/L。

  说明书

  一种用河底沉积物培养处理工业废水的反硝化污泥的方法

  技术领域

  本发明属于废水处理领域,尤其涉及一种用于含高浓度硝酸盐氮工业废水处理的反硝化污泥的培养方法。

  背景技术

  生物硝化、反硝化已成水处理行业处理高氮素含量工业废水的常用工艺,目前污水处理厂常用含高活性菌群的活性污泥作为载体进行污水处理。污水处理厂曝气池出水经曝气硝化处理后,需进入反硝化池进行反硝化脱氮处理,使用活性污泥法进行反硝化处理是目前较流行的生化操作。因此,培养驯化高活性的反硝化微生物菌群,对污水处理行业至关重要。

  污水处理厂大规模使用反硝化污泥进行污水脱氮时,需要大量的高活性反硝化污泥,但在实际操作中,污水处理厂反硝化池中的反硝化污泥受到水质冲击的影响菌群活性极易受到影响,污泥龄较短,污泥流失量较大,且目前反硝化污泥培养驯化时间较长、培养过程复杂等导致经济成本较高,因此寻找高效的反硝化污泥培养方法以降低污泥培养成本,对污水处理行业尤其是使用反硝化污泥的污水处理厂具有重要的经济价值。

  河底沉积物含有丰富的有机质,菌群种类丰富,富含对环境有较强适应能力的高活性脱氮菌群,是驯化活性污泥的良好菌源。但河底沉积物目前常用疏浚或填埋等方式处理,有效利用率较低,未能发挥最大经济价值。

  综上所述,反硝化污泥在培养过程中存在较多不足,如培养驯化时间长、培养过程复杂、成本高等,且大量河底沉积物未能有效利用,急需自然且环保的利用方式。

  发明内容

  为解决上述技术问题,本发明提供了一种使用河底沉积物培养工业废水处理用的反硝化污泥的培养方法。该方法利用河底沉积物得到反硝化污泥,培养方法简单、绿色环保、易大规模推广应用,成本较低,得到的反硝化污泥活性较高,菌群种类丰富,抗水质冲击负荷能力强,能实现河底沉积物的有效利用及工业废水的深度反硝化脱氮处理。

  为达上述目的,本发明采用如下技术方案:

  一种使用河底沉积物培养工业废水处理用的反硝化污泥的培养方法,使用河底沉积物作为接种菌源,通过梯度补加河底沉积物结合梯度缩短水力停留时间的培养方式,选取NO3--N、NO2--N作为目标控制因子,使用硝酸钠提供氮源、葡萄糖提供无机碳源。

  作为优选技术方案,本发明所述的培养方法,包括河底沉积物接种期、反硝化污泥生长期、反硝化污泥驯化期、反硝化污泥成熟期。

  MLSS是混合液悬浮固体浓度(mixed liquid suspended solids)的简写,又称为混合液污泥浓度,它表示的是单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总重量(mg/L)。由于测定方法比较简便易行,此项指标应用较为普遍,是活性污泥处理系统重要的设计运行参数。

  作为优选技术方案,本发明所述的反硝化污泥培养方法,所述河底沉积物接种期过程为:河底沉积物MLSS=850g/L。在反应器中加入体积比4%-5%的河底沉积物。加入自来水。投加葡萄糖、硝酸钠为营养源。葡萄糖投加量为500mg/L,维持碳氮比4~5。设置水力停留时间24h。使用搅拌机慢速间歇搅拌,转速500~1000r/min,搅拌5min,静置10min。每天往反应器中投加体积比为2%的河底沉积物。控制出水测试指标NO3--N≤20mg/L、NO2--N≤10mg/L。控制系统温度维持在27℃~30℃。控制反应器中溶解氧<0.5mg/L。

  作为优选技术方案,本发明所述的反硝化污泥培养方法,所述反硝化污泥生长期过程为:在反应器中使用连续流配水,配水中使用自来水投加葡萄糖、硝酸钠为营养源,葡萄糖投加量为500mg/L,维持碳氮比4~5。将系统的水力停留时间由24h逐渐缩短为4~6h。使用搅拌机慢速间歇搅拌,转速500~1000r/min,搅拌5min,静置10min。控制出水测试指标NO3--N≤20mg/L、NO2--N≤10mg/L。控制系统温度维持在27℃~30℃。控制系统溶解氧<0.5mg/L。

  作为优选技术方案,本发明所述的反硝化污泥培养方法,所述反硝化污泥驯化期过程为:在反应器中注入稀释后的工业废水,连续进水、排水。根据进水中氮化合物浓度,适量投加葡萄糖补充碳源浓度,使碳氮比维持在4~5。设置水力停留时间为12h,随着污泥培养过程的进行,水力停留时间逐渐缩短到4~6h,并在反应器中每天补加体积比为0.5%河底沉积物,以增加反硝化污泥的培养量。使用搅拌机慢速间歇搅拌,转速500~1000r/min,搅拌5min,静置10min。控制出水测试指标NO3--N≤5mg/L、NO2--N≤5mg/L。控制系统温度在27℃~30℃。控制反应器内溶解氧<0.5mg/L。

  作为优选技术方案,本发明所述的反硝化污泥培养方法,所述反硝化污泥成熟期过程为:在反硝化污泥驯化期末期水力停留时间缩短为4~6h时,稳定培养7~12天后,当系统出水中硝氮去除率达到90%以上时,可认为反硝化污泥培养成熟。此时,反应器中的污泥即为使用河底沉积物培养的反硝化污泥。

  作为优选技术方案,本发明所述的反硝化污泥培养方法,所述工业废水为含高浓度硝酸盐氮废水,优选为钢铁行业综合污水处理厂曝气池出水。

  作为优选技术方案,本发明所述的反硝化污泥培养方法,所述钢铁行业综合污水处理厂曝气池出水的水质为:pH7.2~7.5,COD50±5mg/L,硝氮25±2mg/L,氨氮0.1mg/L,亚硝酸盐氮0.02mg/L,总氮25±3mg/L,总磷0.2mg/L,苯酚60μg/mL,氰化物0.1mg/L,色度10,浊度10,碱度120mg/L。

  与现有技术相比,本发明具有以下有益效果为:

  1、本发明为河底沉积物的有效利用提供一条环保实用的处置方法;

  2、通过本发明方法培养的反硝化污泥适用性强、反硝化细菌种类丰富、能承较高的氮素负荷,经其处理后的废水达到了国家排放标准;

  3、本发明河底沉积物来源广泛,成本较低,培养方法简单、易大规模推广应用,培养的反硝化污泥活性高,目标因子控制明确,具有较大的经济价值及良好的应用前景。

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