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種厭氧顆粒污泥快速培養(yǎng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及廢水生物治理領(lǐng)域，尤其是一種厭氧顆粒污泥快速培養(yǎng)的方法。
背景技術(shù)廢水的厭氧生物處理大致可分為三個階段水解酸化階段、產(chǎn)乙酸階段、產(chǎn)甲烷階段，在厭氧反應(yīng)器內(nèi)三個階段同時進(jìn)行，并保持相應(yīng)的動態(tài)平衡。由于廢水的厭氧生物處理具有能耗低、有機(jī)負(fù)荷高、耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、規(guī)模靈活、適應(yīng)能力強(qiáng)、能產(chǎn)生大量能源等獨(dú)特優(yōu)勢，因而得到了廣泛的應(yīng)用。目前，廢水的厭氧生物處理已經(jīng)發(fā)展到第三代，其特征主要是形成高效的厭氧顆粒污泥。厭氧顆粒污泥的形成主要分為三個階段小顆粒的形成期、顆粒污泥的成長期和顆粒污泥的成熟期，其主要分為兩種類型甲烷八疊球菌類型和甲烷絲狀菌類型。通常，甲烷八疊球菌類型的顆粒污泥含量較高時，廢水的處理效果更好。厭氧顆粒污泥是厭氧微生物在水處理過程中自發(fā)凝聚所形成的。新生厭氧顆粒污泥的培養(yǎng)周期較長，同時厭氧顆粒污泥的培養(yǎng)條件及運(yùn)行方式都對污泥的顆粒化進(jìn)程、結(jié)構(gòu)組成以及最終的有機(jī)物降解效率有較大的影響，從而制約其在實(shí)際中的應(yīng)用。而對于運(yùn)行中的厭氧反應(yīng)器，受金屬離子等影響，發(fā)生有機(jī)負(fù)荷中毒、微量金屬離子中毒等，導(dǎo)致厭氧顆粒污泥發(fā)生破碎、絮化，活性大幅降低，從而使反應(yīng)器的處理效率急劇下降。如何使厭氧反應(yīng)器內(nèi)厭氧顆粒污泥重新生成，成為制約企業(yè)廢水處理及連續(xù)生產(chǎn)的難題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有厭氧反應(yīng)器的二次顆粒污泥培養(yǎng)所需時間較長，甚至需要重新接種污泥，嚴(yán)重浪費(fèi)人力、物力的問題，提供一種厭氧顆粒污泥快速培養(yǎng)的方法，本發(fā)明通過厭氧反應(yīng)器中原有的破碎或絮化的厭氧顆粒污泥，快速再次形成高效穩(wěn)定的厭氧顆粒污泥，從而保證企業(yè)對污水的處理要求和正常生產(chǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 一種厭氧顆粒污泥快速培養(yǎng)的方法，包括如下步驟
(1)向裝有厭氧顆粒污泥的厭氧反應(yīng)器中加入50_100g活性炭，密閉循環(huán)L_2h，再向其中加入陽離子聚丙烯酰胺，以溶液的總體積計每升溶液加入0. 01-0. Img陽離子聚丙烯酰胺，再通過水力循環(huán)攪拌，設(shè)置水力停留時間為25 40h ；
(2)控制反應(yīng)器內(nèi)的溫度為；34 36°C，PH值為6 7，再向厭氧反應(yīng)器中加入COD值約為1300 1700mg/L的有機(jī)廢水進(jìn)行培養(yǎng)，逐漸提高加入的有機(jī)廢水的COD值，同時向其中加入微生物絮凝劑，降低水力停留時間至10 20h，最終使加入的有機(jī)廢水的COD值穩(wěn)定在13000 17000mg/L,當(dāng)COD去除率為80 95%時，即可；
所述微生物絮凝劑包括芽胞桿菌、酵母菌。所述步驟(1)中，水力停留時間為30h。
所述步驟(1)中，活性炭為100 300目。所述步驟(2)中，控制反應(yīng)器的回流比為1:1。所述步驟(2)中，降低水力停留時間至18h。所述步驟(2)中，所述微生物絮凝劑的加入量以反應(yīng)器內(nèi)溶液總體積計，每升溶液加入5毫升微生物絮凝劑。所述厭氧反應(yīng)器的高度和直徑的比為15 25:1。所述厭氧反應(yīng)器的高度和直徑的比為20:1。所述有機(jī)廢水為紅薯酒精廢水。本發(fā)明首先向裝有呈絮狀厭氧顆粒污泥的厭氧反應(yīng)器中加入活性炭，關(guān)閉厭氧反應(yīng)器進(jìn)出水及電磁閥開關(guān)，密閉循環(huán)1-池。再向其中加入陽離子聚丙烯酰胺，由于陽離子聚丙烯酰胺的量較少，可以先對其進(jìn)行稀釋后再加入?yún)捬醴磻?yīng)器中，再水力循環(huán)攪拌均勻。然后向其中加入COD值約為1300 1700mg/L的有機(jī)廢水，控制反應(yīng)器內(nèi)的溫度及PH值，逐漸提高污水的有機(jī)負(fù)荷，減少水力停留時間至10 20h，最終使COD值穩(wěn)定在約為13000 17000mg/L,當(dāng)COD去除率穩(wěn)定在80 95%時，說明恢復(fù)污泥的活性成功。厭氧反應(yīng)器是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，存在大量不同種類的菌種。本發(fā)明向其中添加的生物絮凝劑，以芽胞桿菌、酵母菌為主，其能夠更好的促進(jìn)活性厭氧污泥的培養(yǎng)，縮短培養(yǎng)周期。通常，生成新的活性厭氧污泥時，每次有機(jī)廢水的COD值只能在之前的基礎(chǔ)上提高20 30%，而本發(fā)明每次可以使有機(jī)廢水的COD值在之前的基礎(chǔ)上提高100%左右，從而能夠顯著縮短活性厭氧污泥的制備時間，降低生產(chǎn)成本。有機(jī)廢水通常為造紙、食品工業(yè)等排放的廢水，本發(fā)明優(yōu)選紅薯酒精廢水，是酒精企業(yè)以紅薯為原材料排放的廢水。通過實(shí)驗(yàn)對比證明，本發(fā)明優(yōu)選的紅薯酒精廢水更加有利于厭氧污泥的培養(yǎng)。COD是指化學(xué)需氧量， 表示水中有機(jī)物和還原性物質(zhì)被化學(xué)氧化劑氧化所消耗的氧化劑量，折算成每升水樣消耗氧的毫克數(shù)，用Mg/L表示。本發(fā)明以厭氧反應(yīng)器中原有的污泥為基礎(chǔ)，該污泥處理污水的能力較差，通過本發(fā)發(fā)明步驟(1) (2)對其進(jìn)行培養(yǎng)，從而恢復(fù)污泥活性，經(jīng)過15-20天的培養(yǎng)，可再次形成高效穩(wěn)定的厭氧顆粒污泥。本發(fā)明通過控制反應(yīng)條件，大大縮短厭氧顆粒污泥的培養(yǎng)時間和顆粒形成時間，同時大顆粒粒徑分布明顯增多，活性極大提高。本發(fā)明能夠有效縮短厭氧顆粒污泥培養(yǎng)時間，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，滿足企業(yè)對污水的處理需求，保證企業(yè)的正常生產(chǎn)。實(shí)驗(yàn)證明，通過本發(fā)明所制備的厭氧顆粒污泥主要以甲烷八疊球菌類型為主，同時還含有少量絲狀菌與桿菌，該厭氧顆粒污泥的直徑以2— 3mm為主。與新生成的活性的厭氧污泥相比，本發(fā)明能夠有效縮短制備時間，降低生成成本，提高生成效率。同時，本發(fā)明制備的厭氧顆粒污泥處理效果較好，在厭氧反應(yīng)器中連續(xù)運(yùn)行3個月后，COD去除率保持在 90%以上，系統(tǒng)穩(wěn)定，無任何酸化等現(xiàn)象，產(chǎn)氣量及組分均很穩(wěn)定，運(yùn)行正常。
具體實(shí)施例方式本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。實(shí)施例1
采用高度與直徑比為20:1的厭氧反應(yīng)器，該厭氧反應(yīng)器內(nèi)存在厭氧顆粒污泥(因有機(jī)負(fù)荷中毒該厭氧污泥呈現(xiàn)絮狀、處理效率低下等特性)。向厭氧反應(yīng)器內(nèi)加入80g目數(shù)為200目的活性炭，密閉循環(huán)2h，再向其中加入陽離子聚丙烯酰，以反應(yīng)器內(nèi)溶液的總體積計每升溶液加入0. Img陽離子聚丙烯酰胺，通過水力循環(huán)攪勻，水力停留時間為30h，期間每6小時水力循環(huán)5min。此時，控制反應(yīng)器內(nèi)的PH值為6 7，溫度為34 36°C，回流比為1 :1，升流速度為3. 5m/H。再向其中加入COD值約為1500mg/L的紅薯酒精廢水，待厭氧反應(yīng)器運(yùn)行3d后， COD的去除率為87%。此時投加以芽胞桿菌、酵母菌等混合制成的微生物絮凝劑，投加方式為連續(xù)投加池，投加量以溶液總體積計，每升溶液加入5ml微生物絮凝劑，投加完成后繼續(xù)運(yùn)行Id。隨后提高紅薯酒精廢水的COD值至3000mg/L，待反應(yīng)2d后，繼續(xù)提升紅薯酒精廢水的COD值至6000mg/L，此時反應(yīng)器出現(xiàn)酸化，向其中加入適量氫氧化鈉，使PH值保持在6-7，待運(yùn)行3d后，進(jìn)一步提升紅薯酒精廢水COD值至10000mg/L，按前述方式和量加入微生物絮凝劑Lh，運(yùn)行1天后，再次按照前述方式和量向其中加入微生物絮凝劑Lh。同時， 降低水力停留時間至Mh，穩(wěn)定運(yùn)行2d后，進(jìn)一步提升紅薯酒精廢水COD值至15000mg/L， 穩(wěn)定運(yùn)行，降低水力停留時間至18h，待其穩(wěn)定運(yùn)行，出水COD的去除率穩(wěn)定在90%時，觀察厭氧反應(yīng)器內(nèi)厭氧顆粒污泥情況。經(jīng)過分析，制備的厭氧顆粒污泥要以甲烷八疊球菌類型為主，同時存在少量絲狀菌與桿菌，外觀直徑以2-3mm為主。通過判斷，厭氧反應(yīng)器內(nèi)厭氧顆粒污泥的二次培養(yǎng)成功。繼續(xù)運(yùn)行3個月，厭氧反應(yīng)器COD去除率穩(wěn)定(達(dá)90%以上)，無任何酸化等現(xiàn)象， 產(chǎn)氣量及組分均很穩(wěn)定，運(yùn)行正常。實(shí)施例2
采用高度與直徑比為15:1的厭氧反應(yīng)器，該厭氧反應(yīng)器內(nèi)有由于有機(jī)負(fù)荷中毒而呈現(xiàn)絮狀，處理效率低下的厭氧顆粒污泥。向厭氧反應(yīng)器內(nèi)加入IOOg目數(shù)為300目的活性炭，密閉循環(huán)Lh，再向其中加入陽離子聚丙烯酰胺溶液，以溶液的總體積計每升溶液加入0. 05mg陽離子聚丙烯酰胺，通過水力循環(huán)攪勻，水力停留時間為25h，期間每6小時水力循環(huán)5min。此時，控制反應(yīng)器內(nèi)的PH值為6 7，溫度為34 36°C，回流比為1 :1，升流速度為3. 5m/H。再向其中加入COD值約為1300mg/L的紅薯酒精廢水，待厭氧反應(yīng)器運(yùn)行3d后， COD的去除率為90%。此時投加以芽胞桿菌、酵母菌混合制成的微生物絮凝劑，投加方式為連續(xù)投加池，投加量以溶液總體積計，每升溶液加入5ml微生物絮凝劑，投加完成后繼續(xù)運(yùn)行Id。隨后提高紅薯酒精廢水的COD值至3200mg/L，待反應(yīng)2d后，繼續(xù)提升紅薯酒精廢水的COD值至6000mg/L，此時反應(yīng)器出現(xiàn)酸化，向其中加入適量氫氧化鈉，使PH值保持在 6-7，待運(yùn)行3d后，進(jìn)一步提升紅薯酒精廢水COD值至10000mg/L，按前述方式和量加入微生物絮凝劑Lh，運(yùn)行1天后，再次按照前述方式和量向其中加入微生物絮凝劑Lh。同時，降低水力停留時間至24h，穩(wěn)定運(yùn)行2d后，進(jìn)一步提升紅薯酒精廢水COD值至17000mg/L，穩(wěn)定運(yùn)行，降低水力停留時間至20h，待其穩(wěn)定運(yùn)行，出水COD的去除率穩(wěn)定在80%時，觀察厭氧反應(yīng)器內(nèi)厭氧顆粒污泥情況。經(jīng)過分析，制備的厭氧顆粒污泥要以甲烷八疊球菌類型為主，同時存在少量絲狀菌與桿菌，外觀直徑以2-3mm為主。通過判斷，厭氧反應(yīng)器內(nèi)厭氧顆粒污泥的二次培養(yǎng)成功。繼續(xù)運(yùn)行3個月，厭氧反應(yīng)器COD去除率穩(wěn)定(達(dá)90%以上)，無任何酸化等現(xiàn)象， 產(chǎn)氣量及組分均很穩(wěn)定，運(yùn)行正常。實(shí)施例3
采用高度與直徑比為25:1的厭氧反應(yīng)器，該厭氧反應(yīng)器內(nèi)有由于有機(jī)負(fù)荷中毒而呈現(xiàn)絮狀，處理效率低下的厭氧顆粒污泥。向厭氧反應(yīng)器內(nèi)加入50g目數(shù)為100目的活性炭，密閉循環(huán)1.5h，再向其中加入陽離子聚丙烯酰胺溶液，以溶液的總體積計每升溶液加入0. 02mg陽離子聚丙烯酰胺，通過水力循環(huán)攪勻，水力停留時間為40h，期間每6小時水力循環(huán)5min。此時，控制反應(yīng)器內(nèi)的PH值為6 7，溫度為34 36°C，回流比為1 :1，升流速度為3. 5m/H。再向其中加入COD值約為1700mg/L的紅薯酒精廢水，待厭氧反應(yīng)器運(yùn)行3d后， COD的去除率為89%。此時投加以芽胞桿菌、酵母菌混合制成的微生物絮凝劑，投加方式為連續(xù)投加池，投加量以溶液總體積計，每升溶液加入5ml微生物絮凝劑，投加完成后繼續(xù)運(yùn)行Id。隨后提高紅薯酒精廢水的COD值至3500mg/L，待反應(yīng)2d后，繼續(xù)提升紅薯酒精廢水的COD值至6500mg/L，此時反應(yīng)器出現(xiàn)酸化，向其中加入適量氫氧化鈉，使PH值保持在 6-7，待運(yùn)行3d后，進(jìn)一步提升紅薯酒精廢水COD值至9500mg/L，按前述方式和量加入微生物絮凝劑Lh，運(yùn)行1天后，再次按照前述方式和量向其中加入微生物絮凝劑Lh。同時，降低水力停留時間至24h，穩(wěn)定運(yùn)行2d后，進(jìn)一步提升紅薯酒精廢水COD值至13000mg/L，穩(wěn)定運(yùn)行，降低水力停留時間至10h，待其穩(wěn)定運(yùn)行，出水COD的去除率穩(wěn)定在95%時，觀察厭氧反應(yīng)器內(nèi)厭氧顆粒污泥情況。經(jīng)過分析，制備的厭氧顆粒污泥主要以甲烷八疊球菌類型為主，同時存在少量絲狀菌與桿菌，外觀直徑以2-3mm為主。通過判斷，厭氧反應(yīng)器內(nèi)厭氧顆粒污泥的二次培養(yǎng)成功。繼續(xù)運(yùn)行3個月，厭氧反應(yīng)器COD去除率穩(wěn)定(達(dá)90%以上)，無任何酸化等現(xiàn)象， 產(chǎn)氣量及組分均很穩(wěn)定，運(yùn)行正常。采用其它造紙、農(nóng)藥、食品工業(yè)等排放的有機(jī)廢水也能夠達(dá)到相近的效果。本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
權(quán)利要求
1.一種厭氧顆粒污泥快速培養(yǎng)的方法，包括如下步驟(1)向裝有厭氧顆粒污泥的厭氧反應(yīng)器中加入50 IOOg活性炭，密閉循環(huán)1 2h，再向其中加入陽離子聚丙烯酰胺，以溶液的總體積計每升溶液加入0. 01 0. Img陽離子聚丙烯酰胺，再通過水力循環(huán)攪拌，設(shè)置水力停留時間為25 40h ；(2)控制反應(yīng)器內(nèi)的溫度為；34 36°C，PH值為6 7，再向厭氧反應(yīng)器中加入COD值約為1300 1700mg/L的有機(jī)廢水進(jìn)行培養(yǎng)，逐漸提高加入的有機(jī)廢水的COD值，同時向其中加入微生物絮凝劑，降低水力停留時間至10 20h，最終使加入的的有機(jī)廢水的COD值穩(wěn)定在13000 17000mg/L,當(dāng)COD去除率為80 95%時，即可；所述微生物絮凝劑包括芽胞桿菌、酵母菌。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厭氧顆粒污泥快速培養(yǎng)的方法，其特征在于，所述步驟(1)中，活性炭為100 300目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厭氧顆粒污泥快速培養(yǎng)的方法，其特征在于，所述步驟(1)中，水力停留時間為30h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厭氧顆粒污泥快速培養(yǎng)的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，控制反應(yīng)器的回流比為1:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厭氧顆粒污泥快速培養(yǎng)的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，降低水力停留時間至18h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的厭氧顆粒污泥快速培養(yǎng)的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，所述微生物絮凝劑的加入量以反應(yīng)器內(nèi)溶液總體積計，每升溶液加入5毫升微生物絮凝劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的厭氧顆粒污泥快速培養(yǎng)的方法，其特征在于，所述厭氧反應(yīng)器的高度和直徑的比為15 25:1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厭氧顆粒污泥快速培養(yǎng)的方法，其特征在于，所述厭氧反應(yīng)器的高度和直徑的比為20:1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1_5、8任一所述的厭氧顆粒污泥快速培養(yǎng)的方法，其特征在于，所述有機(jī)廢水為紅薯酒精廢水。
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