一种好氧硝化颗粒污泥长期保存及活性恢复方法

摘要

一种好氧硝化颗粒污泥长期保存及活性恢复方法，属于污泥颗粒的保存和恢复技术领域。1.测定储存前好养颗粒污泥的COD、氨氮去除能力。2.将预处理后的好氧颗粒污泥冷冻干燥后进行保存。3.将保存后的颗粒污泥恢复活性，并测定去除COD、氨氮的能力。本发明能够解决长期储存下，好氧颗粒污泥中硝化菌活性恢复周期长的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及一种好氧硝化颗粒污泥长期保存及活性恢复方法，属于污泥颗粒的保存和恢 复技术领域。

背景技术

好氧颗粒污泥是近几年发现的在好氧条件下自发形成的细胞自身固定化颗粒，它具有良 好的沉降性能、较高的生物量、较好的水力强度和在高容积负荷条件下降解较高浓度有机废 水的良好生物活性，好氧颗粒污泥的结构复杂性、生物多样性、反应器内生物截留量高,微生 物活性强等优点使其具有脱氮、除磷、处理高浓度有机物废水和含毒废水等的能力；好氧颗 粒污泥是微生物在特定环境下自发凝聚、增殖而形成的结构紧密、沉降性能良好、生物协作 性强的生物颗粒。由于其结构复杂，能够在同一个颗粒内同时保存多种氧环境与营养环境， 为各种微生物提供良好的生长环境，因而具有多种代谢活性。好氧颗粒污泥与传统活性污泥 相比具有很多优势，因此受到越来越多的关注。曾经证实应用好氧颗粒污泥技术处理高浓度 有机废水的可行性；梁梦晓将好氧颗粒污泥用于垃圾渗滤液生化处理出水的深度处理。蓝惠 霞对微好氧条件下降解五氯酚好氧颗粒污泥的培养进行了研究。

好氧颗粒污泥在实际应用过程中培养时间较长，颗粒培养运行条件对颗粒化的进程、结 构特性以及讲解功能等影响较大，从而直接影响颗粒污泥在实际工程中的生产和应用。好氧 颗粒污泥经过长时间储存后会丧失其结构稳定性和生物活性，因此存储过程中维持好氧颗粒 污泥的稳定性以及实现储存后颗粒污泥结构和生物活性的快速恢复成为影响整个运行的决定 性因素，快速高效的启动不仅可以大大减少运行周期和时间，更减少污水处理厂运行成本和 费用，为好氧颗粒污泥的实际应用及商业化生产提供了可能。目前对于好氧颗粒污泥的保存 主要是在低温下进行，污泥保存条件较为苛刻，保存费用较高，不利于好氧颗粒污泥的大规 模使用和商业推广。常温下的好氧颗粒污泥经长时间储存后（>6个月），好氧颗粒污泥的活 性恢复时间较长，大约需要一个月左右，且恢复后结构不稳定，对COD、氨氮去除率较低， 不能够达到理想要求。事实上,一些好氧颗粒污泥储存后活性恢复的研究表明其具有较好的储 存稳定性和活性恢复能力:Zhang发现室温下储存两个月后的好氧颗粒污泥仍能维持其结构 完整性；Liu以4℃下储存4个月的好氧颗粒污泥为接种污泥启动反应器,2d后恢复了活性。

发明内容

本发明的目的是提供一种好氧硝化颗粒污泥保存及活性恢复方法。

本发明好氧硝化颗粒污泥按以下步骤进行保存方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）保存前测定好氧颗粒污泥的COD处理能力和氨氮去除能力

SBR反应器中好氧颗粒污泥培养基质以醋酸钠或葡萄糖为唯一碳源，COD浓度为 700-800mg/L，氨氮浓度为70-80mg/L，磷酸盐浓度为10mg/L，钙离子浓度为20mg/L，pH=7.5， 曝气量为每21L反应器对应0.3m³/h（曝气量根据实际需要扩大或缩小，反应器正常使用）。 每6个小时为一个周期，运行2个周期（每天运行周期无限制，1个周期-4个周期均可），每个 周期结束后测定COD、氨氮的去除能力，其COD、氨氮去除能力均能达到90%以上。

（2）好氧颗粒污泥的保存方法

将好氧颗粒污泥从SBR反应器中取出，用蒸馏水清洗3遍，去除表面的营养物质，将其用 敞口的容器保存起来，（不需要密封），然后将其放入冷冻干燥机中，先进行抽真空，抽真空 时间为1-3h，然后进行冷冻干燥，冷冻温度控制在-15℃到-30℃，冷冻干燥至少24h，然后将 其取出，密封保存；保存温度优选为0-20℃；保存时间可无根据需要延长，可达到180天。

采用上述保存方法保存的好氧颗粒污泥恢复活性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将保存的好氧颗粒污泥取出，放在室温20℃中自然解冻1h，然后加入自来水放入SBR反 应器中浸泡使其恢复形态，其中污泥颗粒质量浓度MLSS为2000-3000mg/L,浸泡期间采用微 曝气量，曝气量控制在0.05-0.1m³/h（微曝气是为了避免曝气量过大使恢复初期的好氧颗粒 污泥解体，曝气量控制在均可）经过24h(空曝气时间控制在24-48h)后SBR反应器开始正常 运行，运行条件：以醋酸钠或葡萄糖为唯一碳源，COD浓度为700-800mg/L，氨氮浓度为 70-80mg/L，磷酸盐浓度为10mg/L，钙离子浓度为20mg/L，pH=7.5，曝气量为每21L反应器 对应0.3-0.5m³/h曝气量根据实际需要扩大或缩小，反应器正常使用）。每6个小时为一个周 期，运行2个周期（每天运行周期无限制，1个周期-4个周期均可），运行周期仍为6小时， 直到活性恢复。每天运行两个周期，曝气量控制在每21L反应器对应0.3m³/h，pH=7.5，COD、 氨氮、磷酸盐浓度保持不变，周期结束时测定COD、氨氮去除率。反应器运行一天，COD、 氨氮去除能力恢复到到50%，反应器运行7天后好氧颗粒污泥活性恢复正常，COD、氨氮去 除能力恢复到到90%以上，其形态也未发生变化，球体仍为圆形。如图1、2和3所示可以清 晰看出保存前后及恢复后好氧硝化颗粒污泥形态上没有发生任何变化，无解体破裂现象。

采用本发明方案对于好氧硝化颗粒污泥保存温度没有特殊限制，另外保存时间也可以根据 实际需要延长或者缩短，本发明保存方法和活性恢复方法方便易行，容易操作，适合长期或 者短期好氧硝化颗粒污泥的保存，保存并恢复后，活性污泥颗粒完整，并且回复时间短。

附图说明

附图1是本发明的好氧硝化颗粒污泥保存前实物图；

附图2是本发明的好氧硝化颗粒污泥恢复过程中微曝气2小时后的图；

附图3为本发明好氧硝化颗粒污泥恢复反应器运行7天后好氧颗粒污泥的图。

具体实施方法

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。

实施例1

所用SBR反应器的体积为21L.

1.保存前测定好氧颗粒污泥污泥的COD处理能力和氨氮去除能力。SBR反应器中好氧颗粒 污泥培养基质以醋酸钠为唯一碳源，COD浓度为700-800mg/L，氨氮浓度为70-80mg/L，磷酸 盐浓度为10mg/L，钙离子浓度为20mg/L，pH=7.5，曝气量为0.3m³/h。每6个小时为一个周期， 每天运行2个周期，每个周期结束后测定COD、氨氮的去除能力，其COD、氨氮去除能力均 能达到90%以上。

2.好氧颗粒污泥的保存方法：将其SBR反应器中取出，用蒸馏水清洗3遍，去除表面的营 养物质，将其用培养皿或其他容器保存起来，（不需要密封），然后将其放入冷冻干燥机中， 先进行抽真空，时间为2h，然后进行冷冻干燥，冷冻温度控制在-25℃，冷冻干燥24h，然后 将其取出，密封保存，保存温度为4℃，保存时间为45天；

3.好氧颗粒污泥的活性恢复：将好氧颗粒污泥取出，放在室温20℃中自然解冻1h，然后 加入自来水放入SBR反应器中浸泡使其恢复形态，污泥颗粒质量浓度MLSS为2500mg/L,浸泡期 间减小曝气，曝气量控制在0.05m³/h，经过24后SBR反应器开始正常运行，运行条件与到保存 前一致，运行周期仍为6小时，每天运行两个周期，曝气量控制在0.3m³/h，pH=7.5，COD、 氨氮、磷酸盐浓度保持不变，周期结束时测定COD、氨氮去除率。反应器运行一天，COD、 氨氮去除能力恢复到到50%，反应器运行7天后好氧颗粒污泥活性恢复正常，COD、氨氮去除 能力恢复到到90%以上，其形态也未发生变化，球体仍为圆形，没有出现解体现象。如图1、 2和3所示可以清晰看出保存前后及恢复后好氧硝化颗粒污泥形态上没有发生任何变化，无解 体破裂现象。