專利名稱：一種硝基酚降解好氧污泥顆粒化方法
技術領域：
本發明涉及一種專門降解硝基酚的好氧顆粒污泥的生產方法，主要用于處理含有硝基酚的生活污水和工業廢水。
背景技術：
隨著科技進步和人類生活水平的提高，越來越多的環境問題逐漸擺在我們面前，其中淡水資源的缺乏已嚴重影響了人類的生存與發展。保護水資源已成為全人類迫在眉睫的任務。保護水資源一方面要節約用水，另一方面要對現有污水進行處理，循環使用。
目前，在污水處理尤其是城市污水的處理中，活性污泥工藝是應用最廣泛、處理效果最好的工藝。活性污泥是由細菌、真菌、原生動物和后生動物等不同種屬的微生物組成的。它們將有機污染物氧化分解，與此同時釋放出能量作為自身的生命活動的能源，并將另一部分有機物作為其生長繁殖所需要的構造物質。
但是傳統活性污泥法處理污水存在很多問題污泥的沉降速度慢，導致污水處理設備占地面積大，基建費用高；容易發生污泥膨脹現象；處理后的剩余污泥量大，污泥后處理問題嚴重；抗沖擊負荷能力差，處理效果受水質影響大，某些難降解或有毒有機物會影響處理效果，并且可能造成該處理系統的癱瘓。
近幾年發現，在好氧條件下，活性污泥絮體能形成性能優良的顆粒污泥，即好氧顆粒污泥。它是一種細胞自身固定化顆粒，具有良好的沉淀性能、較高的生物量和在高容積負荷條件下降解高濃度有機廢水的良好生物活性，適合在高容積負荷條件下降解高濃度有機廢水。這就可以彌補傳統活性污泥法的部分缺陷。但是對于那些難降解的有毒有機物來說，這種方法仍是無能為力。而且在使用的過程中只能保存菌種，即用即培養，不利于儲存和運輸。
發明內容針對現有技術的不足，本發明提供一種便于儲存和運輸，活性和沉降性能強的硝基酚降解好氧污泥顆粒化的方法。
本方法包括以下步驟1.選取污水處理廠曝氣池中的絮狀活性污泥，接種到序批式生物反應器(SBR)中；2.配制含有硝基酚的模擬有機廢水，COD濃度為0.5～2g/L，并添加氮鹽、磷鹽、微量元素和酵母浸膏以保證微生物的正常生長，其中COD、氮元素、磷元素的質量比為100∶5∶1；3.從序批式生物反應器的底部泵入所配制的含有硝基酚的模擬有機廢水，廢水流經接種到序批式生物反應器中的活性污泥后從反應器中部流出；4.按照序批式生物反應器(SBR)的運行模式，缺氧進行10～50min后，由曝氣機在反應器底部供氣，氣體流速控制在500～900L/h之間；
5.保持序批式生物反應器內的溫度恒溫在25±5℃，pH值在7.5～8.0之間，水力停留時間在15～20小時之間，有機負荷在2～6kgCOD/m3d之間，沉降時間在2～10min之間，運行100～120天，在反應器內獲得硝基酚降解好氧顆粒污泥。
步驟2中所述微量元素至少為Zn、Na、Mg、Cu、Ca、Mo、Fe中的一種，每種微量元素在廢水中的濃度為0.001～0.01g/L。
步驟2中所述氮鹽為氯化氨(NH4Cl)和碳酸氫氨(NH4HCO3)中的一種，氮元素在廢水中的濃度是0.01～0.05g/L。
步驟2中所述磷鹽至少為磷酸二氫鉀(KH2PO4)、磷酸氫二鉀(K2HPO4)和磷酸二氫鈉(NaH2PO4)中的一種，磷元素在廢水中的濃度是0.002～0.01g/L。
步驟2中所述所述酵母浸膏的濃度為0.0003～0.0009g/L。
按照本發明所述方法培養出的好氧顆粒污泥具有更強的活性和沉降性能，硝基酚去除率可達到90％以上。
具體實施方式
實施例1選取污水處理廠曝氣池中的絮狀活性污泥，接種到SBR反應器中，接種量為25％，接種污泥濃度為304g SS/L。模擬有機廢水中硝基酚的濃度為0.2g/L，葡萄糖0.12g/L，COD為0.4g/L。此外上述廢水中還添加了NH4HCO3、KH2PO4、K2HPO4、微量元素和酵母浸膏，其中濃度分別為氮元素(N)0.02g/L，磷元素(P)0.004g/L，鎂元素(Mg)0.005g/L，鈷元素(Cu)0.002g/L，鈣元素(Ca)0.0075g/L，鉬元素(Mo)0.001g/L，鐵元素(Fe)0.008g/L、鈉元素(Na)0.0045g/L和酵母浸膏0.0007g/L。反應器操作條件為(23±1)℃，pH值為7.6，水力停留時間為17h，連續培養120天左右后，在反應器內獲得土黃色的硝基酚降解好氧顆粒污泥。
實施例2選取污水處理廠曝氣池中的絮狀活性污泥，接種到SBR反應器中，接種量為25％，接種污泥濃度為304g SS/L。模擬廢水中硝基酚的濃度為0.39g/L，葡萄糖0.15g/L，COD為0.7g/L。此外上述廢水中還添加NH4HCO3、KH2PO4、NaH2PO4、微量元素和酵母浸膏，其中濃度分別為氮元素(N)0.035g/L，磷元素(P)0.007g/L，鎂元素(Mg)0.007g/L，鋅元素(Zn)0.001g/L，鈷元素(Cu)0.002g/L，鈣元素(Ca)0.008g/L，鉬元素(Mo)0.001g/L，鐵元素(Fe)0.006g/L，鈉元素(Na)0.008g/L和酵母浸膏0.0007g/L。反應器操作條件為(25±1)℃，pH值為7.6，水力停留時間為17h，連續培養110天左右后，在反應器內獲得土黃色的硝基酚降解好氧顆粒污泥。
實施例3選取污水處理廠曝氣池中的絮狀活性污泥，接種到SBR反應器中，接種量為25％，接種污泥濃度為304g SS/L。模擬廢水中硝基酚的濃度為0.54g/L，葡萄糖0.05g/L，COD為0.8g/L。此外上述廢水中還添加NH4Cl、KH2PO4、NaH2PO4、微量元素和酵母浸膏，濃度分別為氮元素(N)0.04g/L，磷元素(P)0.008g/L，鎂元素(Mg)0.008g/L，鋅元素(Zn)0.0015g/L，鈣元素(Ca)0.008g/L，鉬元素(Mo)0.0015g/L，鐵元素(Fe)0.007g/L，鈉元素(Na)0.008g/L和酵母浸膏0.0008g/L。反應器操作條件為(23±1)℃，pH值為7.8，水力停留時間為19h，連續培養120天左右后，在反應器內獲得土黃色的硝基酚降解好氧顆粒污泥。
實施例4選取污水處理廠曝氣池中的絮狀活性污泥，接種到SBR反應器中，接種量為25％，接種污泥濃度為304g SS/L。模擬廢水中硝基酚的濃度為0.14g/L，葡萄糖0.10g/L，COD為0.3g/L。此外上述廢水中還添加NH4Cl、K2HPO4、NaH2PO4、微量元素和酵母浸膏，濃度分別為氮元素(N)0.015g/L，磷元素(P)0.003g/L，鎂元素(Mg)0.008g/L，鋅元素(Zn)0.001g/L，鈣元素(Ca)0.006g/L，鈷元素(Cu)0.0015g/L，鐵元素(Fe)0.005g/L，鈉元素(Na)0.0075g/L和酵母浸膏0.0004g/L。反應器操作條件為(25±1)℃，pH值為7.5，水力停留時間為20h，連續培養105天左右后，在反應器內獲得土黃色的硝基酚降解好氧顆粒污泥。
實施例5選取污水處理廠曝氣池中的絮狀活性污泥，接種到SBR反應器中，接種量為25％，接種污泥濃度為304g SS/L。模擬廢水中硝基酚的濃度為0.2g/L，葡萄糖0.12g/L，COD為0.4g/L。此外上述廢水中還添加NH4Cl、KH2PO4、K2HPO4、微量元素和酵母浸膏，濃度分別為氮元素(N)0.02g/L，磷元素(P)0.004g/L，鎂元素(Mg)0.008g/L，鋅元素(Zn)0.004g/L，鈣元素(Ca)0.004g/L，鉬元素(Mo)0.001g/L，鈷元素(Cu)0.001g/L，鐵元素(Fe)0.008g/L，鈉元素(Na)0.005g/L和酵母浸膏0.0006g/L。反應器操作條件為(27±1)℃，pH值為7.5，水力停留時間為15h，連續培養110天左右后，在反應器內獲得土黃色的硝基酚降解好氧顆粒污泥。
權利要求
1.一種硝基酚降解好氧污泥顆粒化方法，其特征在于包括以下步驟(1)選取污水處理廠曝氣池中的絮狀活性污泥，接種到序批式生物反應器中；(2)配制含有硝基酚的模擬有機廢水，COD濃度為0.5～2g/L，并添加氮鹽、磷鹽、微量元素和酵母浸膏以保證微生物的正常生長，其中COD、氮元素、磷元素的質量比為100∶5∶1；(3)從序批式生物反應器的底部泵入所配制的含有硝基酚的模擬有機廢水，廢水流經接種到序批式生物反應器中的活性污泥后從反應器中部流出；(4)按照序批式生物反應器的運行模式，缺氧進行10～50min后，由曝氣機在反應器底部供氣，氣體流速控制在500～900L/h之間；(5)保持序批式生物反應器內的溫度恒溫在25±5℃，pH值在7.5～8.0之間，水力停留時間在15～20小時之間，有機負荷在2～6kgCOD/m3d之間，沉降時間在2～10min之間，運行100～120天，在反應器內獲得硝基酚降解好氧顆粒污泥。
2.根據權利要求1所述的硝基酚降解好氧污泥顆粒化方法，其特征在于步驟(2)中所述微量元素至少為Zn、Na、Mg、Cu、Ca、Mo、Fe中的一種，每種微量元素在廢水中的濃度為0.001～0.01g/L。
3.根據權利要求1所述的硝基酚降解好氧污泥顆粒化方法，其特征在于步驟(2)中所述氮鹽為氯化氨和碳酸氫氨中的一種，氮元素在廢水中的濃度是0.01～0.05g/L。
4.根據權利要求1所述的硝基酚降解好氧污泥顆粒化方法，其特征在于步驟(2)中所述磷鹽至少為磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀和磷酸二氫鈉中的一種，磷元素在廢水中的濃度是0.002～0.01g/L。
5.根據權利要求1所述的硝基酚降解好氧污泥顆粒化方法，其特征在于步驟(2)中所述所述酵母浸膏的濃度為0.0003～0.0009g/L。
全文摘要
本發明提供了一種硝基酚降解好氧污泥顆粒化方法，包括以下步驟1.選取污水處理廠曝氣池中的活性污泥，接種到序批式生物反應器中；2.配制含有硝基酚的模擬有機廢水；3.從序批式生物反應器的底部泵入所配制的含有硝基酚的模擬有機廢水；4.按照序批式生物反應器的運行模式，缺氧進行10～50min后，由曝氣機在反應器底部供氣；5.保持序批式生物反應器內的溫度、pH值、水力停留時間、有機負荷及沉降時間，運行一段時間以后，在反應器內獲得硝基酚降解好氧顆粒污泥。按照本發明所述方法培養出的好氧顆粒污泥具有更強的活性和沉降性能，便于儲存和運輸，硝基酚去除率可達90％以上。
文檔編號C02F3/12GK1834029SQ200610043360
公開日2006年9月20日 申請日期2006年3月30日 優先權日2006年3月30日
發明者王曙光, 鞏文信, 楊珊珊, 劉賢偉, 高寶玉 申請人:山東大學