一种水流循环好氧颗粒污泥培养装置及培养方法

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种水流循环好氧颗粒污泥培养装置及培养方法。

背景技术

好氧颗粒污泥主要由硝化细菌、反硝化细菌、聚磷菌和聚糖菌组成，因此它具备在一个反应单元中实现同步移除碳氮的性能。对于生物处理系统，生物膜相比悬浮的活性污泥的处理效果更好，而好氧颗粒污泥在一定程度上可以看成是细胞自聚而形成的特殊生物膜，因此其同时具备了生物膜和活性污泥的优势——沉降性能好和生物活性高。良好的沉降性能有助于泥水分离，从而省去污泥二沉池，简化了工艺流程，降低了建筑面积和投资，而高的生物活性则保证了出水水质的处理效果。

但好氧颗粒污泥技术应用于规模化处理污水面临诸多困难，特别是好氧颗粒污泥培养周期较长、培养过程不稳定、颗粒容易解体，解体后的好氧颗粒污泥系统不仅降低了污水处理效能，同时产生的絮体污泥也会进一步造成污水中悬浮物的二次污染问题，极大地限制了好氧颗粒污泥技术在污水处理领域的应用。

授权公告号为CN207726817U的中国实用新型专利公开了一种交替厌/好氧序批式反应装置，该装置采用厌氧/好氧交替的序批式间歇反应器运行方式实现好氧颗粒污泥的优化培养，并且在厌氧段期间通过泵循环将反应器上部的液体循环输送至反应器底部保证系统内的传质效果。但这类非好氧状态的进水，直接在下部与好氧颗粒污泥接触，对好氧颗粒污泥的适应存在消极影响，容易引起好氧颗粒污泥解体。特别是好氧颗粒污泥形成的适宜沉淀时间较短，当排水管在循环管之下，容易引起好氧颗粒污泥流失。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种水流循环好氧颗粒污泥培养装置及培养方法，能够解决好氧颗粒污泥培养周期较长、培养过程不稳定、容易解体的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开了一种水流循环好氧颗粒污泥培养装置，所述好氧颗粒污泥培养装置包括反应器主体、进水装置、排水装置、曝气装置和循环装置，所述进水装置与反应器主体最高水位处连通，所述排水装置与反应器主体上部或中部连通，所述曝气装置设置于反应器主体底部，所述循环装置包括循环管和设置在循环管上的循环泵，所述循环管进口端与反应器主体中部连通，且循环管出口端与反应器主体下部连通。

作为优选的技术方案，所述排水装置包括集水器、排水管和排水泵，所述集水器位于反应器主体上部或中部，所述集水器位于循环管进口端上方，所述排水管与集水器连通，所述排水泵与排水管连通。

作为优选的技术方案，所述进水装置包括溢流口、进水管和进水泵，所述溢流口与反应器主体连通，所述进水管与溢流口连通，所述进水泵与进水管连通。

作为优选的技术方案，所述曝气装置与曝气机连通。

作为优选的技术方案，所述好氧颗粒污泥培养装置还包括时间控制器，所述时间控制器用于控制进水泵、排水泵、曝气机以及循环泵的运行时间。

本发明还公开了一种利用所述的水流循环好氧颗粒污泥培养装置培养好氧颗粒污泥的方法，包括以下步骤：

(1)将好氧污泥接种于反应器主体内；

(2)将污水通过进水装置从反应器主体上部输入反应器主体；

(3)进水完毕后，开启曝气装置对反应器主体进行曝气，同时开启循环装置将反应器主体中部的泥水送入下部形成水流循环；

(4)曝气完毕后，停止曝气和循环，使污泥沉淀；

(5)沉淀完毕后，通过排水装置从反应器主体上部或中部排水，完成一个运行周期；

(6)重复运行步骤(2)至步骤(5)，进行下一个运行周期。

作为优选的技术方案，所述步骤(2)的进水时间为15-20min，所述步骤(3)的曝气和循环时间为100-150min，所述步骤(4)的沉淀时间为15-20min，所述步骤(5)的排水时间为10-15min。

本发明的有益效果在于：

1、本发明从反应器主体上部进水，进水对好氧颗粒污泥适应造成的冲击较小，好氧颗粒污泥不容易解体。

2、本发明将集水器设置于循环管进口端上方，减少了好氧颗粒污泥在排水时的流失。

3、本发明在反应器主体底部曝气，并且从曝气反应区上部低浓度泥水层吸水，循环泵入下部高浓度泥水层，强化传质、强化水流对污泥的剪切作用，强化好氧颗粒污泥的形成，使好氧颗粒污泥形成周期较短、培养过程稳定、好氧颗粒污泥不易解体。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为好氧颗粒污泥培养装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示一种水流循环好氧颗粒污泥培养装置，所述好氧颗粒污泥培养装置包括反应器主体1、进水装置、排水装置、曝气装置和循环装置；所述进水装置与反应器主体1最高水位处连通，所述进水装置包括溢流口2、进水管3和进水泵4，所述溢流口2与反应器主体1连通，所述进水管3与溢流口2连通，所述进水泵4与进水管3连通；所述排水装置与反应器主体1上部或中部连通，所述排水装置包括集水器5、排水管6和排水泵7，所述集水器5位于反应器主体1上部或中部，所述集水器5位于循环管进口端上方，所述排水管6与集水器5连通，所述排水泵7与排水管6连通；所述曝气装置8设置于反应器主体1底部，所述曝气装置8与曝气机9连通；所述循环装置包括循环管10和设置在循环管10上的循环泵11，所述循环管10进口端与反应器主体1中部连通，且循环管10出口端与反应器主体1下部连通。

所述好氧颗粒污泥培养装置还包括时间控制器12，所述时间控制器12用于控制进水泵4、排水泵7、曝气机9以及循环泵11的运行时间。

一种利用上述水流循环好氧颗粒污泥培养装置培养好氧颗粒污泥的方法，包括以下步骤：

(1)取污水厂二沉池回流污泥，将污泥接种于反应器主体1内，MLSS为3000-4000mg/L；

(2)取生活污水，其中COD为320-370mg/L，总氮为35-41mg/L，总磷为8-10mg/L，pH为6-8；将污水通过进水装置从反应器主体1上部输入反应器主体1；

(3)进水完毕后，开启曝气装置8对反应器主体1进行曝气，同时开启循环装置将反应器主体1中部的泥水送入下部形成水流循环；

(4)曝气完毕后，停止曝气和循环，使污泥沉淀；

(5)沉淀完毕后，通过排水装置从反应器主体1上部或中部排水，完成一个运行周期；

(6)重复运行步骤(2)至步骤(5)，进行下一个运行周期。

运行周期2.5h，各阶段时间分配为进水15min，曝气和循环110min，沉淀15min，排水10min。在稳定运行25天后，反应器内形成成熟好氧颗粒污泥，平均粒径为2.8mm，并且粒径大于1.5mm的好氧颗粒污泥占污泥总量的23％。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。