本發(fā)明屬于污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種污泥深度脫水的生物改性方法。

背景技術(shù)：

近年來我國污水處理事業(yè)發(fā)展迅速，截至2015年底，全國設(shè)市城市、縣累計建成城鎮(zhèn)污水處理廠3800多座，污水日處理量達(dá)到15 000m³，每天產(chǎn)生超過10萬噸的剩余污泥(含水率80％)。這些剩余污泥是由有機物的殘片、細(xì)菌菌體、無機顆粒、有機無機膠粒等組分組成的非均質(zhì)體，能吸附污水中85％以上的有毒有害物質(zhì)。傳統(tǒng)污水處理廠剩余污泥處理成本約占污水處理廠總運行成本的20-50％，剩余污泥處置投資成本約占20-30％。剩余污泥水份含量高，且含有有機污染物和重金屬等有毒有害物質(zhì)，其不合理的處置必將給環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染。我國環(huán)保部提出污泥減量化、無害化、穩(wěn)定化的處理原則，結(jié)合我國現(xiàn)有污泥處置的現(xiàn)狀，如何有效的降低污泥中的水份含量是節(jié)約污泥處置成本、提高污泥后續(xù)處置效率的關(guān)鍵。

目前市場上污泥深度脫水的方法主要是添加石灰、三氯化鐵、聚合硫酸鐵等藥劑調(diào)質(zhì)后，采用板框壓濾脫水至含水60％以下。該種方法因板框壓濾機的機械化程度低的原因，在我國一直沒有大規(guī)模推廣。隨著板框壓濾機的自動化程度的提高，近年來化學(xué)藥劑調(diào)質(zhì)聯(lián)合板框壓濾高干脫水技術(shù)在我國開始興起。然而化學(xué)調(diào)質(zhì)聯(lián)合板框壓濾高干脫水后，污泥中的干物質(zhì)含量不降反增，根據(jù)相關(guān)文獻報道干物質(zhì)含量通常增加20-50％，嚴(yán)重影響了污泥后續(xù)資源化利用。

污泥生物調(diào)理是近年來剛剛發(fā)展起來的一種污泥深度脫水調(diào)理方法。目前報道的主要是在濃縮污泥中接種嗜酸性硫桿菌(CN 103936246 A)以及一些耐酸性的異養(yǎng)菌(ZL 200410044843.8)組成復(fù)合菌劑，并投加特定的營養(yǎng)劑(專利申請?zhí)?01010221264.1)在特定的反應(yīng)器中(ZL200520072316.8)中生物反應(yīng)1.5-2d后，在不加任何絮凝劑的情況下板框壓濾脫水至60％以下。目前該技術(shù)已經(jīng)工程化應(yīng)用，在常溫下運行狀況較好。但是在低溫(15℃以下)條件下，因微生物活性受溫度的影響導(dǎo)致處理效果明顯變差，表現(xiàn)出的特點是處理周期長、營養(yǎng)劑需求量大等，同時生物反應(yīng)時間仍然較長。專利申請(CN 104817252 A)公布了一種低溫條件下提高城市污泥脫水性能的方法，該發(fā)明采用多次低溫馴化的方法得到了復(fù)合微生物，在低溫10-15℃下生物反應(yīng)2-5天后，污泥可直接板框壓濾脫水至60％以下。專利申請(CN 104817252 A)雖然解決了低溫條件下的瓶頸，但是周期較長，通常需要2-5d，運行成本較高。而且，這些方法中對污泥中的持久性有機污染物沒有降解作用，影響污泥后續(xù)資源化利用。目前生物調(diào)理方法多應(yīng)用于城市污水處理廠的濃縮污泥的處理，對含有機酸較多的厭氧消化污泥應(yīng)用受限。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種污泥深度脫水的快速生物改性方法，以解決現(xiàn)有污泥生物調(diào)理方法存在的處理時間長、低溫運行受限制及對污泥中持久性有機污染物無降解作用等問題，根據(jù)本發(fā)明的方法，能夠大大縮短生物調(diào)理時間，降低污泥中的持久性有機污染物和重金屬含量，降低運行成本，同時該方法可適用于厭氧消化污泥的處理。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種污泥深度脫水的生物改性方法，其特征在于，采用生物改性后板框壓濾的方法，對污泥進行深度脫水處理；所述的方法采用兩種復(fù)合微生物菌群，分段對污泥進行生物改性處理，包括以下步驟：

(1)復(fù)合微生物菌群的擴大培養(yǎng)、馴化及接種物的制備

本發(fā)明采用的微生物為兩種復(fù)合微生物菌群，分別為復(fù)合菌群1和復(fù)合菌群2。兩種菌群都為經(jīng)過低溫馴化后的微生物，所述的馴化溫度為10-35℃，可在10-35℃條件下快速繁殖生長。

所述的復(fù)合菌群1由枯草芽孢桿菌、銅綠假單胞菌、白腐真菌及交替單胞菌組成。將上述微生物的菌株接種到各自的培養(yǎng)基中，然后置于10-35℃、180-200轉(zhuǎn)/分的往復(fù)式搖床中振蕩擴大培養(yǎng)，培養(yǎng)時間為2-3d，直至菌體細(xì)胞數(shù)量達(dá)到10⁸個/mL，然后將芽孢桿菌、銅綠假單胞菌、白腐真菌及交替單胞菌的培養(yǎng)液按照體積比2～3：2～4：1～3：3～5混合，吸取該混合液接種到質(zhì)量濃度為3％-8％的新鮮待處理污泥中于10-35℃、180-200轉(zhuǎn)/分的往復(fù)式搖床中振蕩擴大培養(yǎng)得到菌體細(xì)胞數(shù)量達(dá)到10⁸個/mL的污泥，接著吸取該污泥至新鮮污泥中進行培養(yǎng)，如此循環(huán)3-5次，所得到的污泥為復(fù)合菌群1污泥接種物。

所述的枯草芽孢桿菌、銅綠假單胞菌、白腐真菌及交替單胞菌的培養(yǎng)基的配方分別為(g/L)：

枯草芽孢桿菌：20g葡萄糖、15g蛋白胨、5g氯化鈉、5g牛肉膏；

銅綠假單胞菌：1g牛肉浸膏、5g蛋白胨，5g酵母膏，5g氯化鈉，10g蔗糖；

白腐真菌：氯化銨4.4g、硫酸鎂0.5g、磷酸二氫鉀0.2g、氯化鈣0.01g、吐溫80 1.0g、微量元素混合液1mL、微生物溶液0.5mL；

交替單胞菌：蛋白胨6.698g、酵母膏3.296g、NaCl₂ 4.38g、Fe₂(PO₄)₃ 0.01g、MgSO₄.7H₂O6.92g、MgCl₂.6H₂O 5.51g、CaCl₂.H₂O 1.45g、KCl 0.67g。

所述的復(fù)合菌群2由氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌組成。將上述菌株接種到各自的培養(yǎng)基中，然后置于10-35℃、180-200轉(zhuǎn)/分的往復(fù)式搖床中振蕩擴大培養(yǎng)，培養(yǎng)時間為3-4d，直至菌體細(xì)胞數(shù)量達(dá)到10⁸個/mL，然后將氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌的培養(yǎng)液按照體積比3～5：1～3混合，吸取該混合液接種到質(zhì)量濃度為3％-8％的新鮮待處理污泥中于10-35℃、180-200轉(zhuǎn)/分的往復(fù)式搖床中振蕩擴大培養(yǎng)得到菌體細(xì)胞數(shù)量達(dá)到10⁸個/mL的污泥，接著吸取該污泥至新鮮污泥中進行培養(yǎng)，如此循環(huán)3-5次，所得到的污泥為復(fù)合菌群2污泥接種物。

所述的氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌培養(yǎng)基的配方分別為(g/L)：

氧化亞鐵硫桿菌的培養(yǎng)基：(NH₄)₂SO₄ 3.0g、KCl 0.1g、K₂HPO₄ 0.5g、Ca(NO₃)₂·4H₂O0.01g、MgSO₄·7H₂O 0.5g、FeSO₄·7H₂O 22.1g、蒸餾水1000mL；

氧化硫硫桿菌的培養(yǎng)基：(NH₄)₂SO₄ 2.0g、KCl 0.1g、K₂HPO₄ 0.25g、Ca(NO₃)₂·4H₂O 0.01g、MgSO₄·7H₂O 0.25g、、Na₂S₂O₃·5H₂O 22.1g、蒸餾水1000mL。

(2)污泥的生物改性

按照新鮮污泥體積比例的10％-30％向裝有新鮮污泥的生物改性反應(yīng)器中加入所述的復(fù)合菌群1污泥接種物，并按照污泥干物質(zhì)質(zhì)量的3％-8％的比例添加生物改性微生物改性營養(yǎng)劑，在好氧的條件下反應(yīng)3-5h，反應(yīng)溫度10-35℃；接著在生物改性反應(yīng)器中按照污泥體積比例的20％-50％接入復(fù)合菌群2污泥接種物，并按照污泥干物質(zhì)質(zhì)量的1％-5％的比例添加生物改性微生物生長促進劑，在好氧的條件下反應(yīng)7-20h，反應(yīng)溫度10-35℃。

所述的微生物改性營養(yǎng)劑主要由單質(zhì)硫、硫酸亞鐵、硫酸鎂、磷酸二氫鉀、氯化鈣、硅藻土、酵母膏、氯化鈉、蔗糖、尿素組成。優(yōu)選的，復(fù)合微生物營養(yǎng)劑中，單質(zhì)硫為60-150g/kg、七水硫酸亞鐵100-300g/kg、磷酸二氫鉀30-100g/kg、氯化鈣10-20g/kg、硅藻土50-100g/kg、酵母膏20-50g/kg、氯化鈉10-30g/kg、蔗糖20-50g/kg、尿素30-50g/kg。

所述的微生物生長促進劑主要由酵母膏、維生素、氨基酸、硫代硫酸鈉、硫酸鐵、微量元素組成。優(yōu)選的，微生物生長促進劑中，酵母膏10-20g/kg、維生素10-30g/kg、氨基酸30-50g/kg、硫代硫酸鈉20-30g/kg、硫酸鐵20-50g/kg、微量元素5-10g/kg。

具體和優(yōu)化地，

所述的生物改性反應(yīng)器包括生物改性反應(yīng)器1段和生物改性反應(yīng)器2段，是由2個以上反應(yīng)池串聯(lián)組成的兩段式動態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)。進行生物改性處理時，向生物改性反應(yīng)器中連續(xù)泵入含固量3％-8％的新鮮污泥，在生物改性反應(yīng)器1段的第一個反應(yīng)池中泵入微生物改性營養(yǎng)劑和復(fù)合菌群1污泥接種物，并連續(xù)曝氣，每立方米的曝氣量為2-8Nm³/h，反應(yīng)溫度10-35℃，生物改性反應(yīng)器1段的停留時間為3-5h。

污泥在生物改性反應(yīng)器1段反應(yīng)后連續(xù)進入生物改性反應(yīng)器2段，在生物改性反應(yīng)器2段的第一個反應(yīng)池中，泵入微生物生長促進劑和復(fù)合菌群2污泥接種物，并連續(xù)曝氣，每立方米的曝氣量為2-8Nm³/h，反應(yīng)溫度10-35℃，生物改性反應(yīng)器2段的停留時間為7-20h。

如上文所述，所述的生物改性反應(yīng)器由若干個反應(yīng)池串聯(lián)組成，分別構(gòu)成生物改性反應(yīng)器1段和2段。反應(yīng)池的數(shù)量可根據(jù)停留時間和混合效果選擇。考慮污泥在反應(yīng)池中的流動和混合，串聯(lián)的各個反應(yīng)池的進泥口和出泥口位于同一水平面的對角線上，從底部開始占反應(yīng)池深度的60-75％。根據(jù)需要，可以在反應(yīng)池中設(shè)置折泥板。

(3)板框壓濾脫水

上述生物改性后的污泥經(jīng)板框壓濾脫水至含水率60％以下。

可采用隔膜廂式壓濾機直接壓濾，不添加任何絮凝劑，改性后污泥的進料時間為2-3h，高壓水壓榨保壓1-2h，進料壓力0.6-0.8MPa，隔膜壓榨壓力1.0-2.0MPa，壓濾水無色澄清，脫水后的污泥泥餅呈土黃色，無臭，含水率60％以下。

本發(fā)明在生物改性處理中采用兩種復(fù)合微生物菌群，并以兩段式對污泥進行處理，充分發(fā)揮兩種復(fù)合微生物之間的協(xié)同作用。在第1段反應(yīng)器中，微生物復(fù)合菌群1將污泥中的溶解性小分子有機物及持久性有機污染物充分降解，減輕其對微生物復(fù)合菌群2的毒害作用，同時在第1段反應(yīng)器中產(chǎn)生可促進污泥脫水及微生物復(fù)合菌群2生長的表面活性物質(zhì)。復(fù)合菌群2在第2段反應(yīng)器中通過生物氧化和生物酸化作用進一步破壞污泥結(jié)構(gòu)，促進污泥的水份釋放，同時使污泥中的重金屬溶解至液相中。

有益效果：本發(fā)明的污泥深度脫水的生物改性方法，采用兩種復(fù)合微生物菌群和兩段式生物改性技術(shù)，直接將污水處理廠濃縮液態(tài)污泥送到含有復(fù)合菌群的生物改性反應(yīng)器中，分段對污泥進行生物改性處理，污泥在兩段式反應(yīng)器中總的停留時間為10-25h，通過微生物的生物降解、生物破壁、生物表面活性物質(zhì)改性、生物氧化和生物酸化作用使污泥中的水份釋放出來，降解污泥中的持久性有機污染物，同時使污泥中的重金屬釋放至液相。然后將生物改性后的污泥壓濾脫水，不加任何絮凝劑的條件下脫水至泥餅含水率60％以下。本發(fā)明方法可在常溫常壓下運行，成本低，生物改性時間短，工藝流程簡單，成本低廉，具有較大的應(yīng)用價值。

具體地，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點：

(1)生物改性時間短，只需要10-25小時。

(2)微生物耐受溫度范圍廣，可在10-35℃下良好運行，不受地區(qū)限制。

(3)微生物營養(yǎng)劑和促進劑分開添加，針對性強，所用的微生物營養(yǎng)劑和促進劑總量低，運行成本進一步降低。

(4)微生物菌劑一次性投入，長期運行，無需再次添加。

(5)生物改性反應(yīng)器由兩段串聯(lián)組成，單池結(jié)構(gòu)簡單，通過進泥口和出泥口的同一水平面的對角布置，可充分保證新鮮污泥和系統(tǒng)中的污泥混合均勻，達(dá)成生物改性的效果。

經(jīng)生物改性后，污泥中的持久性有機污染物降低20-50％，重金屬含量降低60-90％，可獲得含水60％以下的清潔污泥，后續(xù)資源化利用途徑廣。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的污泥深度脫水生物改性方法的工藝流程圖；

圖2為污泥生物改性反應(yīng)器中反應(yīng)池的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下用具體實施例來說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但是本發(fā)明的保護范圍不限于此。

實施例1：復(fù)合微生物菌群的加富、馴化及接種物的制備

本發(fā)明方法中采用的微生物為兩種復(fù)合微生物菌群，分別為復(fù)合菌群1和復(fù)合菌群2。這兩種菌群都為經(jīng)過低溫馴化后的微生物，馴化溫度為10-35℃，可在10-35℃條件下快速繁殖生長。

復(fù)合菌群1包括枯草芽孢桿菌、銅綠假單胞菌、白腐真菌及交替單胞菌，購置于德國菌種保藏中心。將上述菌株接種到各自的培養(yǎng)基中，枯草芽孢桿菌、銅綠假單胞菌、白腐真菌及交替單胞菌的培養(yǎng)基的配方分別為如下(g/L)：

枯草芽孢桿菌的培養(yǎng)基為：20g葡萄糖、15g蛋白胨、5g氯化鈉、5g牛肉膏；

銅綠假單胞菌的培養(yǎng)基為：1g牛肉浸膏、5g蛋白胨，5g酵母膏，5g氯化鈉，10g蔗糖；

白腐真菌的培養(yǎng)基為：氯化銨4.4g、硫酸鎂0.5g、磷酸二氫鉀0.2g、氯化鈣0.01g、吐溫80 1.0g、微量元素混合液1mL、微生物溶液0.5mL；

交替單胞菌的培養(yǎng)基為：蛋白胨6.698g、酵母膏3.296g、NaCl₂ 4.38g、Fe₂(PO₄)₃0.01g、MgSO₄.7H₂O 6.92g、MgCl₂.6H₂O 5.51g、CaCl₂.H₂O 1.45g、KCl 0.67g。

將上述菌株接種到各自的培養(yǎng)基中，然后置于15℃、180轉(zhuǎn)/分的往復(fù)式搖床中振蕩擴大培養(yǎng)，培養(yǎng)時間為3d，直至菌體細(xì)胞數(shù)量達(dá)到10⁸個/mL，然后將枯草芽孢桿菌、銅綠假單胞菌、白腐真菌及交替單胞菌的培養(yǎng)液按照體積比2：4：3：5混合，吸取該混合液接種到質(zhì)量濃度為5％的新鮮待處理污泥中于15℃、180轉(zhuǎn)/分的往復(fù)式搖床中振蕩擴大培養(yǎng)得到菌體細(xì)胞數(shù)量達(dá)到10⁸個/mL的污泥，接著吸取該污泥至新鮮污泥中進行培養(yǎng)，如此循環(huán)5次，所循環(huán)得到的污泥為復(fù)合菌群1接種物。

復(fù)合菌群2包括氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌，兩種菌均來自實驗室分離。將上述菌株接種到各自的培養(yǎng)基中，氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫硫桿菌培養(yǎng)基的配方分別為(g/L)：

氧化亞鐵硫桿菌的培養(yǎng)基：(NH₄)₂SO₄ 3.0g、KCl 0.1g、K₂HPO₄ 0.5g、Ca(NO₃)₂·4H₂O0.01g、MgSO₄·7H₂O 0.5g、FeSO₄·7H₂O 22.1g、蒸餾水1000mL；

氧化硫硫桿菌的培養(yǎng)基：(NH₄)₂SO₄ 2.0g、KCl 0.1g、K₂HPO₄ 0.25g、Ca(NO₃)₂·4H₂O 0.01g、MgSO₄·7H₂O 0.25g、、Na₂S₂O₃·5H₂O 22.1g、蒸餾水1000mL。

將上述菌株接種到各自的培養(yǎng)基中，然后置于15℃、180轉(zhuǎn)/分的往復(fù)式搖床中振蕩擴大培養(yǎng)，培養(yǎng)時間為4d，直至菌體細(xì)胞數(shù)量達(dá)到10⁸個/mL，然后將氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌的培養(yǎng)液按照體積比3：2混合，吸取該混合液接種到質(zhì)量濃度為5％的新鮮待處理污泥中于15℃、180轉(zhuǎn)/分的往復(fù)式搖床中振蕩擴大培養(yǎng)得到菌體細(xì)胞數(shù)量達(dá)到10⁸個/mL的污泥，接著吸取該污泥至新鮮污泥中進行培養(yǎng)，如此循環(huán)5次，所循環(huán)得到的污泥為復(fù)合菌群2接種物。

實施例2

一種污泥深度脫水的生物改性方法，采用生物改性聯(lián)合板框壓濾的方法，對污泥進行快速深度脫水處理。所述的方法采用兩種復(fù)合微生物菌群(復(fù)合菌群1和復(fù)合菌群2)，采用兩段式生物改性技術(shù)對污泥進行生物改性處理，所述的方法包括以下步驟：

(1)復(fù)合微生物菌群的的加富、馴化及接種物的制備

同實施例1。

(2)污泥的生物改性

按照新鮮污泥體積比例的10％-30％向裝有新鮮污泥的生物改性反應(yīng)器中加入所述的復(fù)合菌群1污泥接種物，并按照污泥干物質(zhì)質(zhì)量的3％-8％的比例添加微生物改性營養(yǎng)劑，在好氧的條件下反應(yīng)3-5h；接著在生物改性反應(yīng)器中按照污泥體積比例的20％-50％接入復(fù)合菌群2污泥接種物，并按照污泥干物質(zhì)質(zhì)量的1％-5％的比例添加微生物改性生長促進劑，在好氧的條件下反應(yīng)7-20h。

所述的微生物改性營養(yǎng)劑主要由單質(zhì)硫、硫酸亞鐵、硫酸鎂、磷酸二氫鉀、氯化鈣、硅藻土、酵母膏、氯化鈉、蔗糖、尿素組成，還可以添加維生素和微量元素。優(yōu)選的，微生物改性營養(yǎng)劑中，單質(zhì)硫為60-150g/kg、七水硫酸亞鐵100-300g/kg、磷酸二氫鉀30-100g/kg、氯化鈣10-20g/kg、硅藻土50-100g/kg、酵母膏20-50g/kg、氯化鈉10-30g/kg、蔗糖20-50g/kg、尿素30-50g/kg。

所述的微生物生長促進劑主要是由酵母膏、維生素、氨基酸、硫代硫酸鈉、硫酸鐵、微量元素組成。優(yōu)選的，微生物生長促進劑中，酵母膏10-20g/kg、維生素10-30g/kg、氨基酸30-50g/kg、硫代硫酸鈉20-30g/kg、硫酸鐵20-50g/kg、微量元素5-10g/kg。

所述的生物改性反應(yīng)器包括生物改性反應(yīng)器1段和生物改性反應(yīng)器2段，是由2個以上反應(yīng)池串聯(lián)組成的兩段式動態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)。進行生物改性處理時，向生物改性反應(yīng)器1段中連續(xù)泵入含固量3％-8％的新鮮污泥，在生物改性反應(yīng)器1段的第一個反應(yīng)池中泵入微生物改性營養(yǎng)劑和復(fù)合菌群1污泥接種物，并連續(xù)曝氣，每立方米的曝氣量為2-8Nm³/h，反應(yīng)溫度10-35℃，生物改性反應(yīng)器1段的停留時間為3-5h。

污泥在生物改性反應(yīng)器1段反應(yīng)后連續(xù)進入生物改性反應(yīng)器2段，在生物改性反應(yīng)器2段的第一個反應(yīng)池中，泵入微生物生長促進劑和復(fù)合菌群2污泥接種物，并連續(xù)曝氣，每立方米的曝氣量為2-8Nm³/h，反應(yīng)溫度10-35℃，生物改性反應(yīng)器2段的停留時間為7-20h。

上述污泥生物改性過程中，污泥在推流的作用下從生物改性反應(yīng)器1段反應(yīng)后進行2段反應(yīng)，當(dāng)污泥推流到2段的最后一個反應(yīng)池后污泥流出動態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)，完成污泥生物改性過程。

如上文所述，生物改性反應(yīng)器由2個以上反應(yīng)池串聯(lián)組成，通?？梢园?-10個反應(yīng)池，分別構(gòu)成生物改性反應(yīng)器1段和2段。反應(yīng)池的數(shù)量可根據(jù)停留時間要求選擇。考慮污泥在反應(yīng)池中的流動和混合，串聯(lián)的各個反應(yīng)池的進泥口和出泥口位于同一水平面的對角線上，從底部開始占反應(yīng)池深度的60-75％。根據(jù)需要，可以在反應(yīng)池中設(shè)置折泥板。

(3)污泥板框壓濾脫水

步驟(2)生物改性后的污泥在隔膜廂式壓濾機下直接壓濾，不添加任何絮凝劑，改性后污泥的進料時間為2-3h，高壓水壓榨保壓1-2h，進料壓力0.6-0.8MPa，隔膜壓榨壓力1.0-2.0MPa，壓濾水無色澄清，脫水后的污泥泥餅呈土黃色，無臭，含水率60％以下。

實施例3南京某城市污水處理廠污泥生物改性

根據(jù)本發(fā)明所提及的工藝方法，按照圖1所示的工藝流程對南京某城市污水處理廠的污泥進行生物改性。該水廠污水處理為活性污泥法，污泥沒有經(jīng)過厭氧或者好氧處理。取約10噸含固3％的濃縮污泥，經(jīng)測定有機質(zhì)含量45％，pH值為7.6。復(fù)合微生物菌群的加富、馴化及接種物的制備同實施例1，但在本實施例中馴化溫度為30℃。

生物改性階段：

按照新鮮污泥體積比例的10％向裝有新鮮污泥的生物改性反應(yīng)器中加入所述的復(fù)合菌群1污泥接種物，并按照污泥干物質(zhì)3％的比例添加微生物改性營養(yǎng)劑，在好氧的條件下反應(yīng)4h；接著在生物改性反應(yīng)器中按照污泥體積比例的20％接入復(fù)合菌群2污泥接種物，并按照污泥干物質(zhì)1％的比例添加微生物生長促進劑，在好氧的條件下反應(yīng)15h。

本實施例中總的生物改性反應(yīng)器的體積為3m³，是由8個反應(yīng)池串聯(lián)組成的兩段式動態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)。進行生物改性處理時，向第1段動態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)(生物改性反應(yīng)器1段)中連續(xù)泵入含固3％的新鮮污泥，第1段動態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)包括2個反應(yīng)池，向第1段的第一個反應(yīng)池中泵入微生物改性營養(yǎng)劑和復(fù)合菌群1污泥接種物，并連續(xù)曝氣，反應(yīng)溫度30℃。微生物改性營養(yǎng)劑按照污泥干物質(zhì)3％的比例添加，復(fù)合菌群1污泥接種物為新鮮污泥體積的10％，每立方米的曝氣量為3Nm³/h。污泥在第1段動態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)中的停留時間為4h。

第1段動態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)的污泥反應(yīng)后進入第2段動態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)(生物改性反應(yīng)器2段)，第2段動態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)由6個反應(yīng)池組成；當(dāng)?shù)?段反應(yīng)后的污泥進入第2段的第一個反應(yīng)池時，泵入微生物生長促進劑和復(fù)合菌群2污泥接種物，并連續(xù)曝氣；微生物生長促進劑按照污泥干物質(zhì)1％的比例添加，復(fù)合菌群2污泥接種物為新鮮污泥體積的20％，每立方米的曝氣量為3Nm³/h，反應(yīng)溫度30℃。污泥在第2段動態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)中的停留時間為15h。

污泥在推流的作用下從動態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)第1段反應(yīng)后進入第2段反應(yīng)，當(dāng)污泥推流到第2段的最后一個反應(yīng)池后污泥流出反應(yīng)系統(tǒng)，完成污泥生物改性過程。

動態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)各段各個反應(yīng)池的結(jié)構(gòu)如圖2所示，進泥口和出泥口位于同一水平面的對角線上，從底部開始占反應(yīng)池深度的60％。第1段反應(yīng)系統(tǒng)的單個反應(yīng)池的長：寬：高＝4：3：5；第2段反應(yīng)系統(tǒng)的單個反應(yīng)池的長：寬：高＝4：2：5。根據(jù)需要，可以反應(yīng)池中設(shè)置折泥板。

板框壓濾階段：

生物改性后污泥通過輸送泵泵入隔膜式板框壓濾機，進料時間為2h，高壓水壓榨保壓1h，進料壓力0.6MPa，隔膜壓榨壓力1.0Mpa。

脫水后的污泥泥餅含水率58％，通過生物改性后污泥中的持久性有機污染物降低20％，重金屬含量降低60％。

實施例4南京某石化厭氧消化污泥生物改性

根據(jù)本發(fā)明方法，按照圖1所示的工藝流程對南京某石化廠厭氧消化污泥進行生物改性。該廠污水處理為活性污泥法，污泥經(jīng)過厭氧消化處理。取約10噸含固8％的濃縮污泥，經(jīng)測定有機質(zhì)含量43％，pH值為7.5。復(fù)合微生物菌群的加富、馴化及接種物的制備同實施例1，在本實施例中馴化溫度為30℃。

生物改性階段：

按照新鮮污泥體積比例的30％向裝有新鮮污泥的生物改性反應(yīng)器中加入所述的復(fù)合菌群1污泥接種物，并按照污泥干物質(zhì)8％的比例添加微生物改性營養(yǎng)劑，在好氧的條件下反應(yīng)4h；接著在生物改性反應(yīng)器中按照污泥體積比例的50％接入復(fù)合菌群2污泥接種物，并按照污泥干物質(zhì)5％的比例添加微生物生長促進劑，在好氧的條件下反應(yīng)20h。

本實施例中總的生物改性反應(yīng)器的體積為200m³，由8個反應(yīng)池串聯(lián)組成兩段式動態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)。進行生物改性處理時，向第1段動態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)中連續(xù)泵入含固8％的新鮮污泥，第1段動態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)包括2個反應(yīng)池，向第1段的第一個反應(yīng)池中泵入微生物改性營養(yǎng)劑和復(fù)合菌群1污泥接種物，并連續(xù)曝氣，反應(yīng)溫度30℃。微生物改性營養(yǎng)劑按照污泥干物質(zhì)8％的比例添加，復(fù)合菌群1污泥接種物為新鮮污泥體積的30％，每立方米的曝氣量為3Nm³/h。污泥在第1段動態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)中的停留時間為4h。

第1段動態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)的污泥反應(yīng)后進入第2段動態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)，第2段動態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)由6個反應(yīng)池組成；當(dāng)?shù)?段反應(yīng)后的污泥進入第2段的第一個反應(yīng)池時，泵入微生物生長促進劑和復(fù)合菌群2污泥接種物，并連續(xù)曝氣；微生物生長促進劑按照污泥干物質(zhì)5％的比例添加，復(fù)合菌群2污泥接種物為新鮮污泥體積的50％，每立方米的曝氣量為8Nm³/h，反應(yīng)溫度30℃。污泥在第2段動態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)中的停留時間為20h。

污泥在推流的作用下從動態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)第1段反應(yīng)后進而進入第2段反應(yīng)，當(dāng)污泥推流到第2段的最后一個反應(yīng)池后污泥流出反應(yīng)系統(tǒng)，完成污泥生物改性過程。

動態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)各段各個反應(yīng)池的的結(jié)構(gòu)如圖2所示，進泥口和出泥口位于同一水平面的對角線上，從底部開始占反應(yīng)池深度的75％。第1段反應(yīng)系統(tǒng)的單個反應(yīng)池的長：寬：高＝4：3：5；第2段反應(yīng)系統(tǒng)的單個反應(yīng)池的長：寬：高＝4：2：5。根據(jù)需要，可以反應(yīng)池中設(shè)置折泥板。

板框壓濾階段：

生物改性后污泥通過輸送泵泵入隔膜式板框壓濾機，進料時間為3h，高壓水壓榨保壓2h，進料壓力0.8MPa，隔膜壓榨壓力2.0Mpa。

脫水后的污泥泥餅含水率57％，通過生物改性后污泥中的持久性有機污染物降低50％，重金屬含量降低90％。