本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種好氧顆粒污泥快速培養(yǎng)方法。

背景技術(shù)：

好氧顆粒污泥是好氧條件下微生物通過自凝聚作用形成的高密度生物聚集體，其具有沉降性能好、生物量高、耐沖擊負(fù)荷、能在高容積負(fù)荷條件下降解高濃度有機(jī)廢水等優(yōu)點(diǎn)。好氧顆粒污泥法依托SBR工藝，可縮小或省去污泥二沉池，占地面積小。另外，好氧顆粒污泥具備生物種群的多樣性，能夠同時(shí)去除有機(jī)物和氮磷等污染物。與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，好氧顆粒污泥法可以簡化工藝流程，減少污水處理系統(tǒng)的容積和占地面積，降低投資和運(yùn)行成本，因此，好氧顆粒污泥工藝已成為水污染控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。

國內(nèi)外研究人員圍繞著好氧顆粒污泥培養(yǎng)的底物與有機(jī)負(fù)荷、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)及其操作方式、水力剪切力與沉淀時(shí)間、接種污泥與溶解氧等條件對好氧顆粒污泥培養(yǎng)進(jìn)行了大量研究。相關(guān)的研究報(bào)道表明好氧顆粒污泥工藝啟動(dòng)時(shí)間普遍較長，一般需要30～90天的時(shí)間，有的甚至更長，啟動(dòng)速度慢成為制約好氧顆粒污泥技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用的瓶頸。另外我國城市污水大都是低有機(jī)物濃度的特點(diǎn)(COD低于200mg/L)也是好氧顆粒污泥技術(shù)在我國工程化應(yīng)用的一個(gè)瓶頸，因?yàn)楦哂袡C(jī)負(fù)荷更有利好氧顆粒污泥的形成。為了突破這些瓶頸，縮短顆粒污泥啟動(dòng)期，需要提出一種低底物濃度條件下快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法。中國專利CN201110361536.2公開了一種加速好氧顆粒污泥培養(yǎng)的方法，通過在接種了絮狀活性污泥的SBR反應(yīng)器(Sequence Batch Reactor)中投加MgAlCO₃-LDH作為污泥顆粒化促進(jìn)劑進(jìn)行好氧顆粒污泥的培養(yǎng)，SBR反應(yīng)器按進(jìn)水-曝氣-沉降-排水的方式運(yùn)行，將絮狀活性污泥顆?；臅r(shí)間縮短至3～4周，減少了好氧顆粒污泥培養(yǎng)的時(shí)間。中國專利申請文件CN201310069650.7提出了一種稀土鐠改性好氧顆粒污泥的培養(yǎng)方法，利用含Pr³⁺金屬濃度為5～15mg/L的污水循環(huán)重復(fù)馴化和改性污泥，成功獲得改性好氧顆粒污泥，通過稀土元素鐠對微生物活性的低促高抑作用，改善了好氧顆粒污泥苛刻的培養(yǎng)運(yùn)行條件等缺點(diǎn)，加速了污泥顆粒的形成，從而快速培養(yǎng)出好氧顆粒污泥。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提出了一種以稀土化合物為活性污泥促進(jìn)劑，在低底物濃度條件下快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法。

本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種好氧顆粒污泥快速培養(yǎng)方法，包括以下步驟：

S1、以活性污泥作為接種污泥，連續(xù)曝氣24～30小時(shí)后，投入序批式(SBR)反應(yīng)器，活性污泥加入量為SBR反應(yīng)器體積的30％～40％；

S2、采用人工合成模擬生活污水作為進(jìn)水，在SBR反應(yīng)器中對接種污泥進(jìn)行顆?；囵B(yǎng)；

S3、運(yùn)行調(diào)控：根據(jù)SBR反應(yīng)器運(yùn)行方式的不同，整個(gè)好氧顆粒污泥培養(yǎng)過程分為第一階段和第二階段，在第一階段和第二階段均向SBR反應(yīng)器的接種污泥中每隔3天投加一次活性污泥促進(jìn)劑，所述活性污泥促進(jìn)劑為鑭化合物和釹化合物的復(fù)配物，運(yùn)行調(diào)控結(jié)束即成功獲得具有同步脫氮除磷功能的好氧顆粒污泥。

本發(fā)明以活性污泥作為接種污泥，活性污泥先經(jīng)過24～30小時(shí)的連續(xù)曝氣，接種的二沉池污泥得到充分的吸氧、喚醒，逐步適應(yīng)反應(yīng)器新環(huán)境，以便于后期的運(yùn)行調(diào)控的處理。

本發(fā)明通過在好氧顆粒污泥培養(yǎng)過程中多次添加鑭化合物和釹化合物復(fù)配制成的活性污泥促進(jìn)劑，大大縮短了好氧顆粒污泥的培養(yǎng)周期，并且改善了好氧顆粒污泥的理化和生物學(xué)特性。稀土元素對生物體有“低促高抑”的生物學(xué)效應(yīng)，在低劑量使用可對生物機(jī)體產(chǎn)生促進(jìn)作用，而高劑量使用則對生物機(jī)體成長產(chǎn)生抑制作用。較低劑量的鑭化合物和釹化合物復(fù)配可產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，促進(jìn)好氧顆粒污泥以高于通常水平的速度形成。

每次添加合適劑量的活性污泥促進(jìn)劑后，SBR反應(yīng)器的出水水質(zhì)會有一定程度的下降，污泥的顆粒化程度受到一定的抑制，這是因?yàn)樾禄衔锏囊胧够钚晕勰喑霈F(xiàn)暫時(shí)的不適應(yīng)，在污泥適應(yīng)新環(huán)境后，反應(yīng)器中污泥的沉降性能明顯改善，出水水質(zhì)逐漸變好，這說明活性污泥促進(jìn)劑對污泥顆粒化和污泥中微生物生長的促進(jìn)作用開始顯現(xiàn)。反應(yīng)器出水水質(zhì)和污泥性能的變化與活性污泥促進(jìn)劑的投加量具有明顯的相關(guān)性，單次劑量投入越多，出水水質(zhì)下降越明顯，系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)間越長。因此，本發(fā)明提出多次低劑量添加的方案，但低劑量添加可能對顆粒污泥的形成促進(jìn)不足，為強(qiáng)化顆粒形成的效果，本發(fā)明提出了鑭化合物和釹化合物復(fù)配添加的方案。

同時(shí)，使用本發(fā)明的方案可大幅縮短好氧顆粒污泥培養(yǎng)時(shí)間，使好氧顆粒污泥反應(yīng)器能夠快速啟動(dòng)，相對于傳統(tǒng)工藝改善效果明顯。

作為優(yōu)選，步驟S1中所述活性污泥在反應(yīng)器中的接種濃度為3500～4200mg/L。在上述濃度范圍內(nèi)，活性污泥具有較好的接種效果，也比較方便后續(xù)處理。

作為優(yōu)選，所述人工合成模擬生活污水主要包括乙酸鈉、氯化銨、磷酸二氫鉀、微量元素，以乙酸鈉為碳源，氯化銨為氮源，磷酸二氫鉀為磷源，COD濃度控制在150～230mg/L，氨氮濃度控制在25～35mg/L，磷濃度控制在6～10mg/L，以碳酸氫鈉來調(diào)節(jié)pH，使系統(tǒng)pH值維持在7～8，碳酸氫鈉110mg/L，另外為了保證微生物的生長和繁殖，加入適量微量元素作為補(bǔ)充。進(jìn)一步地，微量元素包括H₃BO₃ 100mg/L，MgSO₄·7H₂O 40mg/L，CaCl₂ 30mg/L，MnCl₂·2H₂O 110mg/L，(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O 70mg/L，CuSO₄·5H₂O 30mg/L，ZnSO₄·7H₂O 100mg/L，CoCl₂·6H₂O 100mg/L，F(xiàn)eCl₃·6H₂O 1000mg/L，KI 30mg/L，NiCl₂ 60mg/L，EDTA 50mg/L中的一種或多種。

作為優(yōu)選，步驟S3中所述鑭化合物和釹化合物的質(zhì)量比為(1～3)：(3～1)，在該配比范圍內(nèi)，鑭化合物和釹化合物能夠發(fā)揮最佳的協(xié)同作用。

進(jìn)一步優(yōu)選，步驟S3中所述鑭化合物為硝酸鑭、氯化鑭中的一種或兩種，所述釹化合物為硝酸釹、氯化釹的一種或兩種。

作為優(yōu)選，步驟S3中投加活性污泥促進(jìn)劑后，SBR反應(yīng)器中鑭化合物的濃度為5～10mg/L，釹化合物濃度控制在與鑭化合物比例在此前優(yōu)選的質(zhì)量比范圍內(nèi)。鑭化合物和釹化合物的濃度過高會對好氧顆粒污泥的培養(yǎng)和形成產(chǎn)生抑制作用，而過低的濃度則對好氧顆粒污泥的培養(yǎng)和形成起不到明顯的促進(jìn)作用，因此將投加活性污泥促進(jìn)劑后，SBR反應(yīng)器中鑭化合物和釹化合物的濃度控制在上述范圍內(nèi)。

作為優(yōu)選，步驟S3第一階段中SBR反應(yīng)器每天運(yùn)行3～4個(gè)周期，其中每一個(gè)運(yùn)行周期按進(jìn)水-曝氣-缺氧-二次曝氣-沉淀-排水的方式運(yùn)行，每一個(gè)運(yùn)行周期為6～8小時(shí)，污泥停留時(shí)間為20～30天，第一階段的運(yùn)行時(shí)間為14～19天。培養(yǎng)過程的第一階段采用兩次曝氣的方式進(jìn)行，在保證曝氣效果的同時(shí)將曝氣時(shí)間控制在較短時(shí)間內(nèi)，降低設(shè)備能耗。曝氣階段，SBR反應(yīng)器的接種污泥獲得足夠的溶解氧，SBR反應(yīng)器中的有機(jī)物與微生物及溶解氧接觸面增大，保證微生物在有充足溶解氧的條件下，對污水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化分解。停止曝氣后的缺氧階段，反應(yīng)器內(nèi)由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)化，相應(yīng)微生物進(jìn)行反硝化反應(yīng)；二次曝氣階段，能將泥水再次充分混合，為后續(xù)篩選沉降性能差的污泥予以排除做準(zhǔn)備；在沉淀階段，根據(jù)污泥沉降性能的變化，逐漸縮短沉降時(shí)間，可以篩選出沉降性能差的污泥排出SBR反應(yīng)器，沉降性能好的污泥可以保留在反應(yīng)器中繼續(xù)培養(yǎng)，直至最終顆粒污泥形成。

作為優(yōu)選，第一階段SBR反應(yīng)器的一個(gè)運(yùn)行周期中，進(jìn)水的時(shí)間為3～5分鐘，曝氣的時(shí)間為180～240分鐘，缺氧的時(shí)間為120～180分鐘，二次曝氣的時(shí)間為3～5分鐘，沉淀的時(shí)間為5～30分鐘，排水的時(shí)間為5～10分鐘。曝氣時(shí)間過長，會由于營養(yǎng)物質(zhì)不足、氧化作用過強(qiáng)而不利于微生物的增殖，使菌膠團(tuán)解體，致使污泥顆粒細(xì)小，泥水分離效果變差，影響出水水質(zhì)；如果曝氣時(shí)間過短，有機(jī)物的吸附和氧化分解不充分，會導(dǎo)致除水有機(jī)污染物濃度過高，因此本發(fā)明將曝氣時(shí)間控制在上述范圍之內(nèi)，可以保證良好的出水水質(zhì)。缺氧時(shí)間過短，反硝化反應(yīng)不能完全進(jìn)行，缺氧時(shí)間過長，影響好氧顆粒污泥的活性。沉淀階段，在上述時(shí)間內(nèi)能對SBR反應(yīng)器內(nèi)沉降性能優(yōu)劣的污泥進(jìn)行良好地區(qū)分篩選，從而保證性能良好的污泥保留在反應(yīng)器中繼續(xù)培養(yǎng)直至最終形成顆粒污泥。

進(jìn)一步優(yōu)選，第一階段SBR反應(yīng)器的一個(gè)運(yùn)行周期中，進(jìn)水的時(shí)間為3～4分鐘，曝氣的時(shí)間為180～210分鐘，缺氧的時(shí)間為120～150分鐘，二次曝氣的時(shí)間為3～5分鐘，沉淀的時(shí)間為5～20分鐘，排水的時(shí)間為5～8分鐘。

作為優(yōu)選，步驟S3第二階段中SBR反應(yīng)器每天運(yùn)行3～4個(gè)周期，每一個(gè)周期按進(jìn)水-厭氧-曝氣-沉淀-排水-靜置的方式運(yùn)行，每一個(gè)運(yùn)行周期為6～8小時(shí)，污泥停留時(shí)間為18～25天，第二階段運(yùn)行7～8天后得到具有同步脫氮除磷功能的好氧顆粒污泥。

作為優(yōu)選，第二階段SBR反應(yīng)器的一個(gè)運(yùn)行周期中，進(jìn)水的時(shí)間為3～5分鐘，厭氧時(shí)間為80～120分鐘，曝氣的時(shí)間為180～240分鐘，沉淀的時(shí)間控制在2～3分鐘，排水的時(shí)間為3-5分鐘，靜置的時(shí)間為30～60分鐘。

本發(fā)明在運(yùn)行調(diào)控的第一階段采用進(jìn)水-曝氣-缺氧-二次曝氣-沉淀-排水的方式運(yùn)行，以獲得具有同步硝化反硝化能力的好氧顆粒污泥；在第二階段采用進(jìn)水-厭氧-曝氣-沉淀-排水-靜置的方式運(yùn)行，以獲得具有同步脫氮除磷能力的好氧顆粒污泥；這種培養(yǎng)調(diào)控方式，更有利于好氧顆粒污泥中反硝化聚磷菌這類反硝化菌成為優(yōu)勢菌群，從而更適用于低濃度城市污水氮磷的同步高效去除。

進(jìn)一步優(yōu)選，第二階段SBR反應(yīng)器的一個(gè)運(yùn)行周期中，進(jìn)水的時(shí)間為3～4分鐘，厭氧時(shí)間為90～100分鐘，曝氣的時(shí)間為180～220分鐘，沉淀的時(shí)間控制在2～3分鐘，排水的時(shí)間為3～4分鐘，靜置的時(shí)間為45～60分鐘。

本發(fā)明所采用的序批式SBR反應(yīng)器系統(tǒng)由主反應(yīng)器、進(jìn)水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、攪拌曝氣系統(tǒng)和相應(yīng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)組成；反應(yīng)器按進(jìn)水、厭氧、好氧曝氣、沉淀、排水工序依次運(yùn)行，反應(yīng)器的高徑比可以為5～11，容積交換率為50～100％；SBR反應(yīng)器的底部設(shè)置有微孔曝氣頭，采用ACO電磁式空氣壓縮機(jī)供氣，曝氣量由轉(zhuǎn)子流量計(jì)調(diào)節(jié)。

采用本發(fā)明的方法制得的好氧顆粒污泥電鏡掃描和顯微鏡觀察結(jié)果表明初始形成的顆粒污泥表面有很多絲狀細(xì)菌，它們交織在一起形成顆粒的框架，一些球菌和桿菌分布于其中；隨著反應(yīng)器的運(yùn)行，顆粒表面的絲狀菌數(shù)量明顯變少，成熟的顆粒污泥形成后幾乎觀察不到絲狀菌，其中的微生物以球菌和桿菌為主；同時(shí)顆粒污泥表面附著有大量原生動(dòng)物和微型后生動(dòng)物。獲得的好氧顆粒污泥的粒徑為0.20～2.60mm，密度為1.022～1.053g/L，沉降速度為25.1～37.6m/h。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明經(jīng)過配伍合理的稀土元素鑭化合物和釹化合物復(fù)配改性，在低有機(jī)負(fù)荷條件下，經(jīng)過合理的運(yùn)行調(diào)控程序后，好氧顆粒污泥生長速度增快，經(jīng)過25天左右的培養(yǎng)即可得到具有同步脫氮除磷功能的好氧顆粒污泥，顆粒污泥為外觀呈橙黃色的球形或橢球形顆粒，結(jié)構(gòu)規(guī)則密實(shí)，顆粒表面和內(nèi)部有豐富的孔隙通道與外界進(jìn)行底物和營養(yǎng)物質(zhì)交換，培養(yǎng)周期大大小于通常培養(yǎng)方法所需的35～90天的培養(yǎng)周期。

附圖說明

圖1為實(shí)施例3中SBR反應(yīng)器運(yùn)行第7天好氧顆粒污泥的形態(tài)。

圖2為實(shí)施例3中SBR反應(yīng)器運(yùn)行第15天好氧顆粒污泥的形態(tài)

圖3為實(shí)施例3中SBR反應(yīng)器運(yùn)行第20天好氧顆粒污泥的形態(tài)。

圖4為實(shí)施例3中SBR反應(yīng)器運(yùn)行第25天好氧顆粒污泥的形態(tài)。

圖5為對比例1中SBR反應(yīng)器運(yùn)行第7天好氧顆粒污泥的形態(tài)。

圖6為對比例1中SBR反應(yīng)器運(yùn)行第15天好氧顆粒污泥的形態(tài)。

圖7為對比例1中SBR反應(yīng)器運(yùn)行第20天好氧顆粒污泥的形態(tài)。

圖8為對比例1中SBR反應(yīng)器運(yùn)行第25天好氧顆粒污泥的形態(tài)。

具體實(shí)施方式

以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。

實(shí)施例1

一種好氧顆粒污泥快速培養(yǎng)方法，具體步驟如下，

1、以污水處理廠二沉池的絮狀活性污泥作為接種污泥，連續(xù)曝氣28小時(shí)后，投入序批式(SBR)反應(yīng)器，活性污泥加入量為SBR反應(yīng)器體積的30％，活性污泥在在反應(yīng)器中的接種濃度為3500mg/L。

2、為了保證好氧顆粒污泥的形成，進(jìn)水采用人工合成模擬生活污水，主要以乙酸鈉為碳源，氯化銨為氮源，磷酸二氫鉀為磷源，以碳酸氫鈉來調(diào)節(jié)pH，使系統(tǒng)pH值維持在7～8，在SBR反應(yīng)器中對接種污泥進(jìn)行顆?；囵B(yǎng)；同時(shí)為了保證微生物的生長和繁殖，加入適量微量元素作為補(bǔ)充。所述進(jìn)水COD濃度控制在150～230mg/L，氨氮濃度控制在25～35mg/L，磷濃度控制在6～10mg/L，碳酸氫鈉110mg/L，另外添加以下微量元素：H₃BO₃ 100mg/L，MgSO₄·7H₂O 40mg/L，CaCl₂ 30mg/L，MnCl₂·2H₂O 110mg/L，(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O 70mg/L，CuSO₄·5H₂O 30mg/L，ZnSO₄·7H₂O 100mg/L，CoCl₂·6H₂O 100mg/L，F(xiàn)eCl₃·6H₂O 1000mg/L，KI 30mg/L，NiCl₂ 60mg/L，EDTA 50mg/L。

3、根據(jù)SBR反應(yīng)器運(yùn)行方式的不同，整個(gè)好氧顆粒污泥培養(yǎng)過程分為第一階段和第二階段，在第一階段和第二階段均向SBR反應(yīng)器的接種污泥中每隔3天投加一次活性污泥促進(jìn)劑，活性污泥促進(jìn)劑為質(zhì)量比3：1的硝酸鑭和硝酸釹的復(fù)配物。每次投加活性污泥促進(jìn)劑后，SBR反應(yīng)器中硝酸鑭的濃度為6mg/L，硝酸釹的濃度為2mg/L。

第一階段中SBR反應(yīng)器每天運(yùn)行3～4個(gè)周期，其中每一個(gè)運(yùn)行周期按進(jìn)水-曝氣-缺氧-二次曝氣-沉淀-排水的方式運(yùn)行，每一個(gè)運(yùn)行周期為6～8小時(shí)，污泥停留時(shí)間為20～30天，該階段運(yùn)行14天后得到具有去除有機(jī)物和脫氮能力的好氧顆粒污泥。第一階段一個(gè)運(yùn)行周期中，進(jìn)水的時(shí)間為3～4分鐘，曝氣的時(shí)間為180～210分鐘，缺氧的時(shí)間為120～150分鐘，二次曝氣的時(shí)間為3～5分鐘，沉淀的時(shí)間為5～20分鐘，排水的時(shí)間為5～8分鐘。

第二階段中SBR反應(yīng)器每天運(yùn)行3～4個(gè)周期，每一個(gè)運(yùn)行周期按進(jìn)水-厭氧-曝氣-沉淀-排水-靜置的方式運(yùn)行，每一個(gè)運(yùn)行周期為6～8小時(shí)，污泥停留時(shí)間為18～25天，該階段運(yùn)行7天后即可得到具有同步脫氮除磷功能的好氧顆粒污泥。第二階段SBR反應(yīng)器的一個(gè)運(yùn)行周期中，進(jìn)水的時(shí)間為3～4分鐘，厭氧時(shí)間為90～100分鐘，曝氣的時(shí)間為180～220分鐘，沉淀的時(shí)間控制在2～3分鐘，排水的時(shí)間為3～4分鐘，靜置的時(shí)間為45～60分鐘。

實(shí)施例2

一種好氧顆粒污泥快速培養(yǎng)方法，具體步驟如下，

1、以污水處理廠二沉池的絮狀活性污泥作為接種污泥，連續(xù)曝氣25小時(shí)后，投入序批式(SBR)反應(yīng)器，活性污泥加入量為SBR反應(yīng)器體積的40％，活性污泥在在反應(yīng)器中的接種濃度為4200mg/L。

2、為了保證好氧顆粒污泥的形成，進(jìn)水采用人工合成模擬生活污水，主要以乙酸鈉為碳源，氯化銨為氮源，磷酸二氫鉀為磷源，以碳酸氫鈉來調(diào)節(jié)pH，使系統(tǒng)pH值維持在7～8，在SBR反應(yīng)器中對接種污泥進(jìn)行顆粒化培養(yǎng)；同時(shí)為了保證微生物的生長和繁殖，加入適量微量元素作為補(bǔ)充。所述進(jìn)水COD濃度控制在150～230mg/L，氨氮濃度控制在25～35mg/L，磷濃度控制在6～10mg/L，碳酸氫鈉110mg/L，另外添加以下微量元素：H₃BO₃ 100mg/L，MgSO₄·7H₂O 40mg/L，CaCl₂ 30mg/L，MnCl₂·2H₂O 110mg/L，(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O 70mg/L，CuSO₄·5H₂O 30mg/L，ZnSO₄·7H₂O 100mg/L，CoCl₂·6H₂O 100mg/L，F(xiàn)eCl₃·6H₂O 1000mg/L，KI 30mg/L，NiCl₂ 60mg/L，EDTA 50mg/L。

3、根據(jù)SBR反應(yīng)器運(yùn)行方式的不同，整個(gè)好氧顆粒污泥培養(yǎng)過程分為第一階段和第二階段，在第一階段和第二階段均向SBR反應(yīng)器的接種污泥中每隔3天投加一次活性污泥促進(jìn)劑，活性污泥促進(jìn)劑為質(zhì)量比1：2的硝酸鑭和氯化釹的復(fù)配物。每次投加活性污泥促進(jìn)劑后，SBR反應(yīng)器中硝酸鑭的濃度為7mg/L，氯化釹的濃度為14mg/L。

第一階段中SBR反應(yīng)器每天運(yùn)行3～4個(gè)周期，其中每一個(gè)運(yùn)行周期按進(jìn)水-曝氣-缺氧-二次曝氣-沉淀-排水的方式運(yùn)行，每一個(gè)運(yùn)行周期為6～8小時(shí)，污泥停留時(shí)間為20～30天，該階段運(yùn)行16天后得到具有去除有機(jī)物和脫氮能力的好氧顆粒污泥。第一階段一個(gè)運(yùn)行周期中，進(jìn)水的時(shí)間為3～4分鐘，曝氣的時(shí)間為180～210分鐘，缺氧的時(shí)間為120～150分鐘，二次曝氣的時(shí)間為3～5分鐘，沉淀的時(shí)間為5～20分鐘，排水的時(shí)間為5～8分鐘。

第二階段中SBR反應(yīng)器每天運(yùn)行3～4個(gè)周期，每一個(gè)運(yùn)行周期按進(jìn)水-厭氧-曝氣-沉淀-排水-靜置的方式運(yùn)行，每一個(gè)運(yùn)行周期為6～8小時(shí)，污泥停留時(shí)間為18～25天，該階段運(yùn)行7天后即可得到具有同步脫氮除磷功能的好氧顆粒污泥。第二階段SBR反應(yīng)器的一個(gè)運(yùn)行周期中，進(jìn)水的時(shí)間為3～4分鐘，厭氧時(shí)間為90～100分鐘，曝氣的時(shí)間為180～220分鐘，沉淀的時(shí)間控制在2～3分鐘，排水的時(shí)間為3～4分鐘，靜置的時(shí)間為45～60分鐘。

實(shí)施例3

一種好氧顆粒污泥快速培養(yǎng)方法，具體步驟如下，

1、以污水處理廠二沉池的絮狀活性污泥作為接種污泥，連續(xù)曝氣25小時(shí)后，投入序批式(SBR)反應(yīng)器，活性污泥加入量為SBR反應(yīng)器體積的35％，活性污泥在在反應(yīng)器中的接種濃度為4000mg/L。

2、為了保證好氧顆粒污泥的形成，進(jìn)水采用人工合成模擬生活污水，主要以乙酸鈉為碳源，氯化銨為氮源，磷酸二氫鉀為磷源，以碳酸氫鈉來調(diào)節(jié)pH，使系統(tǒng)pH值維持在7～8，在SBR反應(yīng)器中對接種污泥進(jìn)行顆?；囵B(yǎng)；同時(shí)為了保證微生物的生長和繁殖，加入適量微量元素作為補(bǔ)充。所述進(jìn)水COD濃度控制在150～230mg/L，氨氮濃度控制在25～35mg/L，磷濃度控制在6～10mg/L，碳酸氫鈉110mg/L，另外添加以下微量元素：H₃BO₃ 100mg/L，MgSO₄·7H₂O 40mg/L，CaCl₂ 30mg/L，MnCl₂·2H₂O 110mg/L，(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O 70mg/L，CuSO₄·5H₂O 30mg/L，ZnSO₄·7H₂O 100mg/L，CoCl₂·6H₂O 100mg/L，F(xiàn)eCl₃·6H₂O 1000mg/L，KI 30mg/L，NiCl₂ 60mg/L，EDTA 50mg/L。

3、根據(jù)SBR反應(yīng)器運(yùn)行方式的不同，整個(gè)好氧顆粒污泥培養(yǎng)過程分為第一階段和第二階段，在第一階段和第二階段均向SBR反應(yīng)器的接種污泥中每隔3天投加一次活性污泥促進(jìn)劑，活性污泥促進(jìn)劑為質(zhì)量比為2：1的硝酸鑭和硝酸釹的復(fù)配物。每次投加活性污泥促進(jìn)劑后，SBR反應(yīng)器中硝酸鑭的濃度為8mg/L，硝酸釹的濃度為4mg/L。

第一階段中SBR反應(yīng)器每天運(yùn)行3～4個(gè)周期，其中每一個(gè)運(yùn)行周期按進(jìn)水-曝氣-缺氧-二次曝氣-沉淀-排水的方式運(yùn)行，每一個(gè)運(yùn)行周期為6～8小時(shí)，污泥停留時(shí)間為20～30天，該階段運(yùn)行18天后得到具有去除有機(jī)物和脫氮能力的好氧顆粒污泥。第一階段一個(gè)運(yùn)行周期中，進(jìn)水的時(shí)間為3～4分鐘，曝氣的時(shí)間為180～210分鐘，缺氧的時(shí)間為120～150分鐘，二次曝氣的時(shí)間為3～5分鐘，沉淀的時(shí)間為5～20分鐘，排水的時(shí)間為5～8分鐘。

第二階段中SBR反應(yīng)器每天運(yùn)行3～4個(gè)周期，每一個(gè)運(yùn)行周期按進(jìn)水-厭氧-曝氣-沉淀-排水-靜置的方式運(yùn)行，每一個(gè)運(yùn)行周期為6～8小時(shí)，污泥停留時(shí)間為18～25天，該階段運(yùn)行7天后即可得到具有同步脫氮除磷功能的好氧顆粒污泥。第二階段SBR反應(yīng)器的一個(gè)運(yùn)行周期中，進(jìn)水的時(shí)間為3～4分鐘，厭氧時(shí)間為90～100分鐘，曝氣的時(shí)間為180～220分鐘，沉淀的時(shí)間控制在2～3分鐘，排水的時(shí)間為3～4分鐘，靜置的時(shí)間為45～60分鐘。

實(shí)施例4

一種好氧顆粒污泥快速培養(yǎng)方法，具體步驟如下，

1、以污水處理廠二沉池的絮狀活性污泥作為接種污泥，連續(xù)曝氣25小時(shí)后，投入序批式(SBR)反應(yīng)器，活性污泥加入量為SBR反應(yīng)器體積的33％，活性污泥在在反應(yīng)器中的接種濃度為3900mg/L。

2、為了保證好氧顆粒污泥的形成，進(jìn)水采用人工合成模擬生活污水，主要以乙酸鈉為碳源，氯化銨為氮源，磷酸二氫鉀為磷源，以碳酸氫鈉來調(diào)節(jié)pH，使系統(tǒng)pH值維持在7～8，在SBR反應(yīng)器中對接種污泥進(jìn)行顆粒化培養(yǎng)；同時(shí)為了保證微生物的生長和繁殖，加入適量微量元素作為補(bǔ)充。所述進(jìn)水COD濃度控制在150～230mg/L，氨氮濃度控制在25～35mg/L，磷濃度控制在6～10mg/L，碳酸氫鈉110mg/L，另外添加以下微量元素：H₃BO₃ 100mg/L，MgSO₄·7H₂O 40mg/L，CaCl₂ 30mg/L，MnCl₂·2H₂O 110mg/L，(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O 70mg/L，CuSO₄·5H₂O 30mg/L，ZnSO₄·7H₂O 100mg/L，CoCl₂·6H₂O 100mg/L，F(xiàn)eCl₃·6H₂O 1000mg/L，KI 30mg/L，NiCl₂ 60mg/L，EDTA 50mg/L。

3、根據(jù)SBR反應(yīng)器運(yùn)行方式的不同，整個(gè)好氧顆粒污泥培養(yǎng)過程分為第一階段和第二階段，在第一階段和第二階段均向SBR反應(yīng)器的接種污泥中每隔3天投加一次活性污泥促進(jìn)劑，活性污泥促進(jìn)劑為質(zhì)量比為1：1的氯化鑭和硝酸釹的復(fù)配物。每次投加活性污泥促進(jìn)劑后，SBR反應(yīng)器中氯化鑭的濃度為6mg/L，硝酸釹的濃度為6mg/L。

第一階段中SBR反應(yīng)器每天運(yùn)行3～4個(gè)周期，其中每一個(gè)運(yùn)行周期按進(jìn)水-曝氣-缺氧-二次曝氣-沉淀-排水的方式運(yùn)行，每一個(gè)運(yùn)行周期為6～8小時(shí)，污泥停留時(shí)間為20～30天，該階段運(yùn)行18天后得到具有去除有機(jī)物和脫氮能力的好氧顆粒污泥。進(jìn)水的時(shí)間為3～5分鐘，曝氣的時(shí)間為180～240分鐘，缺氧的時(shí)間為120～180分鐘，二次曝氣的時(shí)間為3～5分鐘，沉淀的時(shí)間為5～30分鐘，排水的時(shí)間為5～10分鐘。

第二階段中SBR反應(yīng)器每天運(yùn)行3～4個(gè)周期，每一個(gè)運(yùn)行周期按進(jìn)水-厭氧-曝氣-沉淀-排水-靜置的方式運(yùn)行，每一個(gè)運(yùn)行周期為6～8小時(shí)，污泥停留時(shí)間為18～25天，該階段運(yùn)行7天后即可得到具有同步脫氮除磷功能的好氧顆粒污泥。第二階段SBR反應(yīng)器的一個(gè)運(yùn)行周期中，進(jìn)水的時(shí)間為3～5分鐘，厭氧時(shí)間為80～120分鐘，曝氣的時(shí)間為180～240分鐘，沉淀的時(shí)間控制在2～3分鐘，排水的時(shí)間為3～5分鐘，靜置的時(shí)間為30～60分鐘。

實(shí)施例5

一種好氧顆粒污泥快速培養(yǎng)方法，具體步驟如下，

1、以污水處理廠二沉池的絮狀活性污泥作為接種污泥，連續(xù)曝氣28小時(shí)后，投入序批式(SBR)反應(yīng)器，活性污泥加入量為SBR反應(yīng)器體積的35％，活性污泥在在反應(yīng)器中的接種濃度為4100mg/L。

2、為了保證好氧顆粒污泥的形成，進(jìn)水采用人工合成模擬生活污水，主要以乙酸鈉為碳源，氯化銨為氮源，磷酸二氫鉀為磷源，以碳酸氫鈉來調(diào)節(jié)pH，使系統(tǒng)pH值維持在7～8，在SBR反應(yīng)器中對接種污泥進(jìn)行顆粒化培養(yǎng)；同時(shí)為了保證微生物的生長和繁殖，加入適量微量元素作為補(bǔ)充。所述進(jìn)水COD濃度控制在150～230mg/L，氨氮濃度控制在25～35mg/L，磷濃度控制在6～10mg/L，碳酸氫鈉110mg/L，另外添加以下微量元素：H₃BO₃ 100mg/L，MgSO₄·7H₂O 40mg/L，CaCl₂ 30mg/L，MnCl₂·2H₂O 110mg/L，(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O 70mg/L，CuSO₄·5H₂O 30mg/L，ZnSO₄·7H₂O 100mg/L，CoCl₂·6H₂O 100mg/L，F(xiàn)eCl₃·6H₂O 1000mg/L，KI 30mg/L，NiCl₂ 60mg/L，EDTA 50mg/L。

3、根據(jù)SBR反應(yīng)器運(yùn)行方式的不同，整個(gè)好氧顆粒污泥培養(yǎng)過程分為第一階段和第二階段，在第一階段和第二階段均向SBR反應(yīng)器的接種污泥中每隔3天投加一次活性污泥促進(jìn)劑，活性污泥促進(jìn)劑為質(zhì)量比為1：3的鑭化合物和釹化合物的復(fù)配物，鑭化合物為硝酸鑭和氯化鑭，釹化合物為硝酸釹和氯化釹。每次投加活性污泥促進(jìn)劑后，SBR反應(yīng)器中鑭化合物的濃度為10mg/L，釹化合物的濃度為30mg/L。

第一階段中SBR反應(yīng)器每天運(yùn)行3～4個(gè)周期，其中每一個(gè)運(yùn)行周期按進(jìn)水-曝氣-缺氧-二次曝氣-沉淀-排水的方式運(yùn)行，每一個(gè)運(yùn)行周期為6～8小時(shí)，污泥停留時(shí)間為20～30天，該階段運(yùn)行19天后得到具有去除有機(jī)物和脫氮能力的好氧顆粒污泥。進(jìn)水的時(shí)間為3～5分鐘，曝氣的時(shí)間為180～240分鐘，缺氧的時(shí)間為120～180分鐘，二次曝氣的時(shí)間為3～5分鐘，沉淀的時(shí)間為5～30分鐘，排水的時(shí)間為5～10分鐘。

第二階段中SBR反應(yīng)器每天運(yùn)行3～4個(gè)周期，每一個(gè)運(yùn)行周期按進(jìn)水-厭氧-曝氣-沉淀-排水-靜置的方式運(yùn)行，每一個(gè)運(yùn)行周期為6～8小時(shí)，污泥停留時(shí)間為18～25天，該階段運(yùn)行8天后即可得到具有同步脫氮除磷功能的好氧顆粒污泥。第二階段SBR反應(yīng)器的一個(gè)運(yùn)行周期中，進(jìn)水的時(shí)間為3～5分鐘，厭氧時(shí)間為80～120分鐘，曝氣的時(shí)間為180～240分鐘，沉淀的時(shí)間控制在2～3分鐘，排水的時(shí)間為3～5分鐘，靜置的時(shí)間為30～60分鐘。

對比例1

與實(shí)施例3的區(qū)別在于，在整個(gè)好氧顆粒污泥培養(yǎng)階段未添加硝酸鑭和硝酸釹的復(fù)配物，培養(yǎng)過程中第一階段運(yùn)行35天，第二階段運(yùn)行14天。

對比例2

與實(shí)施例3的區(qū)別在于，在整個(gè)好氧顆粒污泥培養(yǎng)階段只添加硝酸鑭，培養(yǎng)過程中第一階段運(yùn)行25天，第二階段運(yùn)行13天。

對比例3

與實(shí)施例3的區(qū)別在于，在整個(gè)好氧顆粒污泥培養(yǎng)階段只添加硝酸釹，培養(yǎng)過程中第一階段運(yùn)行21天，第二階段運(yùn)行14天。

將本發(fā)明實(shí)施例1～5中培養(yǎng)的好氧顆粒污泥與對比例1～3中培養(yǎng)的好氧顆粒污泥的理化性質(zhì)進(jìn)行比較，對比結(jié)果如下：

表1：實(shí)施例1～5和對比例1～3中顆粒污泥理化性質(zhì)的比較

實(shí)施例3中反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行后出水處理效果如下：出水COD為10～21mg·L^-1，氨氮為0～0.4mg·L^-1，TN為7.6～9.3mg·L^-1，TP為0～0.21mg·L^-1，COD、氨氮、TN、TP去除率分別達(dá)到92.3±3.2％，99.2±0.8％，76.1±3.6％，97.5±1.7％，出水水質(zhì)達(dá)到國家城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)。

附圖1-8分別是實(shí)施例3和對比例1在整個(gè)培養(yǎng)過程不同時(shí)期的污泥外觀形態(tài)變化。結(jié)果顯示，在同樣的運(yùn)行時(shí)間，實(shí)施例3中好氧顆粒污泥的形成速度、外觀形態(tài)、密實(shí)程度、粒徑大小等性能指標(biāo)均明顯優(yōu)于對比例1中的好氧顆粒污泥。

綜上所述，采用本發(fā)明的方法可加速好氧顆粒污泥的形成，經(jīng)過21～27天的培養(yǎng)時(shí)間即可獲得外觀呈橙黃色的球形或橢球形顆粒，結(jié)構(gòu)規(guī)則密實(shí)，顆粒表面和內(nèi)部有豐富的孔隙通道與外界進(jìn)行底物和營養(yǎng)物質(zhì)交換。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。