本發(fā)明屬于污泥處理領(lǐng)域，涉及一種利用剩余污泥反饋機(jī)制促進(jìn)好氧污泥顆?；姆椒?。

技術(shù)背景

好氧顆粒污泥技術(shù)相較普通活性污泥由于具有良好的沉降性能，高污泥濃度，能夠承受高有機(jī)負(fù)荷、負(fù)荷沖擊和有毒物質(zhì)等特性，正成為各界研究和報(bào)道的熱點(diǎn)。一般來說，好氧顆粒污泥的形成是一個(gè)包含物理、化學(xué)和生物作用的復(fù)雜過程，主流看法將這個(gè)過程描述為在一定的流體動(dòng)力條件下，微生物自凝聚作用形成的生物體聚團(tuán)現(xiàn)象。國(guó)內(nèi)外學(xué)者根據(jù)不同的反應(yīng)器、實(shí)驗(yàn)方法、研究目的等在各自實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上提出了各種好氧顆粒污泥形成機(jī)理。目前，好氧顆粒污泥形成的主流機(jī)理主要有胞外多聚物假說、自凝聚原理、絲狀菌假說和凝結(jié)核機(jī)理。最新研究表明，好氧污泥顆?；^程中，微生物之間的信號(hào)交流也有重要作用。

凝結(jié)核機(jī)理就是好氧顆粒污泥的形成首先要有一個(gè)凝結(jié)核來為微生物的聚集和生長(zhǎng)提供場(chǎng)所，如懸浮顆粒、接種的厭氧或好氧顆粒污泥、反應(yīng)器壁上形成的生物膜、較大的絲狀菌等等。水中的無機(jī)小顆粒在水力剪切力的作用下會(huì)帶有少量正電荷，會(huì)吸附一定量的細(xì)菌等帶負(fù)電荷的微生物：水中的有機(jī)小顆粒在水力剪切力作用下會(huì)分泌胞外聚合物，提高細(xì)胞表面的疏水性，降低細(xì)胞表面吉布斯自由能，為細(xì)胞間相互作用及黏附提供有利條件。在反應(yīng)器中控制一定的沉降時(shí)間、沉降深度等工況創(chuàng)造一定的選擇壓，將較大顆粒留在反應(yīng)器內(nèi)，從而使凝結(jié)核及黏附其上的微生物有充足的時(shí)間和養(yǎng)料來生長(zhǎng)，并進(jìn)一步黏附更多的微生物，形成外形不規(guī)則的污泥顆粒，即胚胎顆粒污泥。胚胎顆粒污泥在水力剪切力的作用下逐漸形成具有規(guī)則外形及豎實(shí)三維立體結(jié)構(gòu)的好氧顆粒污泥，當(dāng)顆粒達(dá)到一定尺寸后由于氧傳質(zhì)及基質(zhì)傳質(zhì)的限制，顆粒尺寸停止增長(zhǎng)，此時(shí)形成的好氧顆粒污泥為成熟的好氧顆粒污泥。研究表明，好氧污泥在顆?；袝?huì)產(chǎn)生明細(xì)的群感效應(yīng)，相關(guān)細(xì)胞信號(hào)分子在其中發(fā)揮著重要作用，群感效應(yīng)可以加快污泥胞外聚合物的合成、提高微生物表面附著你呢公里，信號(hào)分子可以促進(jìn)微生物分泌胞外聚合物并影響生物膜的形成，如c-di-GMP信號(hào)分子等的增加可以促進(jìn)好氧顆粒污泥的形成。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服目前好氧顆粒污泥培養(yǎng)的周期長(zhǎng)、易失穩(wěn)等問題，本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、高效的利用剩余污泥反饋機(jī)制促進(jìn)好氧污泥顆?；姆椒ā?/p>

為了解決前述問題提供如下的技術(shù)方案：

一種利用剩余污泥反饋機(jī)制促進(jìn)好氧污泥顆?；姆椒ǎㄒ韵虏襟E：

1)取污水處理廠曝氣池中的活性污泥，以800mg/L～1200mg/L的投入量接種至反應(yīng)器中；

2)采用以醋酸納為碳源的污水作為進(jìn)水，反應(yīng)器在正常運(yùn)行；

3)收集排出的剩余污泥，陰干至含水率為80％-95％，制備得到目標(biāo)污泥；

4)將步驟3)中所制備的目標(biāo)污泥投入原反應(yīng)器中并正常運(yùn)行；

5)重復(fù)步驟3)和步驟4)，直至反應(yīng)器中的好氧污泥基本顆?；⒎€(wěn)定運(yùn)行。

本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為：本發(fā)明結(jié)合微生物群感效應(yīng)和細(xì)胞信號(hào)分子學(xué)，將較輕的被選擇排出反應(yīng)器的剩余污泥，通過適當(dāng)干化等技術(shù)處理手段后返回反應(yīng)器，形成一種生物反饋機(jī)制促使反應(yīng)器中的微生物趨向于集聚并顆?；煌瑫r(shí)利用凝結(jié)核機(jī)理，利用原剩余污泥帶有的胞外聚合物等作為粘結(jié)劑，使得處理后的污泥具有一定的塊狀或絮凝團(tuán)等生物集聚體特性，為好氧污泥的顆?；峁┮欢ǖ哪Y(jié)核，利于顆粒污泥的形成；剩余污泥源于反應(yīng)器，微生物同源未有外來生物，對(duì)反應(yīng)器中的微生物不會(huì)造成生物入侵現(xiàn)象。陰干至含水率為80％-95％的污泥可以保持微生物活性而形成生物反饋，又能自凝結(jié)成塊或團(tuán)形成凝結(jié)核，確保前述機(jī)制的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)也將剩余污泥進(jìn)行資源化處理，獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益。

本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)為：

(1)利用微生物群感效應(yīng)和細(xì)胞信號(hào)分子學(xué)，人為創(chuàng)造一種生物反饋機(jī)制促進(jìn)好氧污泥顆?；?。

(2)利用凝結(jié)核機(jī)理，將技術(shù)處理后的污泥投回反應(yīng)器中，促進(jìn)好氧污泥顆粒化，同時(shí)同源的微生物不會(huì)造成生物入侵影響。

(2)廢物資源化，利用剩余污泥進(jìn)行資源化處理，減少產(chǎn)泥量。

(3)操作簡(jiǎn)單，僅需要適當(dāng)干化處理，工藝簡(jiǎn)單，成本低。

(4)誘導(dǎo)制備的好氧顆粒污泥與普通的活性污泥相比，具有密實(shí)、處理效率高、沉降性能好等優(yōu)勢(shì)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此。

實(shí)例1

一種利用剩余污泥反饋機(jī)制促進(jìn)好氧污泥顆?；姆椒?，包括以下步驟：

1)取污水處理廠曝氣池中的活性污泥，以800mg/L的投入量接種至序批式反應(yīng)器中。

2)采用以醋酸納、氧化氨、磷酸二氫鉀配置成COD為1000mg/L、NH₄⁺-N濃度為60mg/L、TP濃度為10mg/L的污水，連續(xù)運(yùn)行：設(shè)定靜置時(shí)間為lh，曝氣時(shí)間為3h，反應(yīng)器正常運(yùn)行。

3)收集排出的剩余污泥，陰干至含水率為80％，制備得到目標(biāo)污泥。

4)將步驟3)中所制備的目標(biāo)污泥投入原反應(yīng)器中并正常運(yùn)行，反應(yīng)器中出現(xiàn)大量大小不一的塊狀或團(tuán)狀污泥。

5)重復(fù)步驟3)和步驟4)，運(yùn)行15天后，直至反應(yīng)器中的顆粒化達(dá)到80％，顆粒污泥的SVI<50ml/g，沉降性能良好。

本發(fā)明利用剩余污泥反饋機(jī)制形成的顆粒污泥具有密實(shí)、處理效率高，沉降性能好等優(yōu)勢(shì)。COD的去除率在85％左右，氨氮的去除率基本保持在90％左右，TP去除率在70％以上，沉降速度20～30m/h，污泥容積指數(shù)(SVI)從接種污泥的140ml/g下降到55ml/g以下。

實(shí)例2

一種利用剩余污泥反饋機(jī)制促進(jìn)好氧污泥顆?；姆椒?，包括以下步驟：

1)取污水處理廠曝氣池中的活性污泥，以900mg/L的投入量接種至序批式反應(yīng)器中。

2)采用以醋酸納、氧化氨、磷酸二氫鉀配置成COD為1000mg/L、NH₄⁺-N濃度為60mg/L、TP濃度為10mg/L的污水，連續(xù)運(yùn)行：設(shè)定靜置時(shí)間為lh，曝氣時(shí)間為3h，反應(yīng)器正常運(yùn)行。

3)收集排出的剩余污泥，陰干至含水率為90％，制備得到目標(biāo)污泥。

4)將步驟3)中所制備的目標(biāo)污泥投入原反應(yīng)器中并正常運(yùn)行，反應(yīng)器中出現(xiàn)大量大小不一的塊狀或團(tuán)狀污泥。

5)重復(fù)步驟3)和步驟4)，運(yùn)行15天后，直至反應(yīng)器中的顆?；_(dá)到76％，顆粒污泥的SVI<48ml/g，沉降性能良好。

本發(fā)明利用剩余污泥反饋機(jī)制形成的顆粒污泥具有密實(shí)、處理效率高，沉降性能好等優(yōu)勢(shì)。COD的去除率在85％左右，氨氮的去除率基本保持在95％左右，TP去除率在70％以上，沉降速度20～30m/h，污泥容積指數(shù)(SVI)從接種污泥的140ml/g下降到48ml/g以下。

實(shí)例3

一種利用剩余污泥反饋機(jī)制促進(jìn)好氧污泥顆粒化的方法，包括以下步驟：

1)取污水處理廠曝氣池中的活性污泥，以1000mg/L的投入量接種至序批式反應(yīng)器中。

2)采用以醋酸納、氧化氨、磷酸二氫鉀配置成COD為1000mg/L、NH₄⁺-N濃度為60mg/L、TP濃度為10mg/L的污水，連續(xù)運(yùn)行：設(shè)定靜置時(shí)間為lh，曝氣時(shí)間為3h，反應(yīng)器正常運(yùn)行。

3)收集排出的剩余污泥，陰干至含水率為95％，制備得到目標(biāo)污泥。

4)將步驟3)中所制備的目標(biāo)污泥投入原反應(yīng)器中并正常運(yùn)行，反應(yīng)器中出現(xiàn)大量大小不一的塊狀或團(tuán)狀污泥。

5)重復(fù)步驟3)和步驟4)，運(yùn)行20天后，直至反應(yīng)器中的顆?；_(dá)到70％，顆粒污泥的SVI<50ml/g，沉降性能良好。

本發(fā)明利用剩余污泥反饋機(jī)制形成的顆粒污泥具有密實(shí)、處理效率高，沉降性能好等優(yōu)勢(shì)。COD的去除率在90％左右，氨氮的去除率基本保持在95％左右，TP去除率在70％以上，沉降速度20～30m/h，污泥容積指數(shù)(SVI)從接種污泥的140ml/g下降到50ml/g以下。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。