本發(fā)明屬于工業(yè)廢水生化處理領(lǐng)域，具體是一種適用于難生物降解有機(jī)廢水生物處理的活性污泥的培養(yǎng)和馴化方法。

技術(shù)背景

近年來(lái)，“水十條”和國(guó)家科技重大專項(xiàng)-水體污染控制與治理等環(huán)境政策和措施的實(shí)行，體現(xiàn)了國(guó)家層面對(duì)廢水治理的重視，作為其中的一個(gè)重要組成部分，高濃度難降解有機(jī)廢水的處理研究也是不可或缺的。高濃度難降解有機(jī)廢水主要包括焦化廢水、制藥廢水、化學(xué)原料與化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)廢水、印染和電鍍廢水等，往往具有COD_Cr高、色度高、有毒性和難降解等特點(diǎn)，處理較為困難，并且不達(dá)標(biāo)排放會(huì)對(duì)水體產(chǎn)生巨大的影響，對(duì)水生態(tài)造成嚴(yán)重的破壞。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的2014年環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2014年全國(guó)工業(yè)廢水處理量達(dá)4998694萬(wàn)噸，工業(yè)廢水排放量達(dá)1869626萬(wàn)噸，COD_Cr排放量為2745819萬(wàn)噸，因此，對(duì)工業(yè)廢水尤其是難降解有機(jī)廢水進(jìn)行處理，有利于水環(huán)境的改善。

豬糞與秸稈均是廢棄物，在進(jìn)行適當(dāng)處理后，用于活性污泥的培養(yǎng)，既可以加快活性污泥的培養(yǎng)，提高活性污泥中的微生物量，又可以做到廢物資源利用；

活性污泥是一種由細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物及藻類等微生物和它們所附著的有機(jī)物質(zhì)、無(wú)機(jī)物質(zhì)構(gòu)成的絮狀污泥的總稱，主要用途為生活污水和工業(yè)廢水的處理，具有生物活性和一定降解廢水能力的絮狀污泥。

難生物降解有機(jī)廢水一般BOD₅/COD_Cr值低、色度較高，廢水中的很多有機(jī)物為大分子、長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)或者帶有苯環(huán)等難降解基團(tuán)，很難被生物降解，一般的廢水處理技術(shù)也難以處理。

本發(fā)明采用的活性污泥為城市生活污水處理廠的新鮮剩余污泥，污泥程黑色，有臭味，污泥含水率在40％-50％之間。

通過(guò)知網(wǎng)平臺(tái)專利檢索，專利申請(qǐng)?zhí)?01510791513.3公開(kāi)了一種利用新鮮苔蘚培養(yǎng)活性污泥的方法；專利申請(qǐng)?zhí)?00910044920.6介紹了一種通過(guò)添加生物浸取物來(lái)強(qiáng)化培養(yǎng)活性污泥，提高活性污泥對(duì)太陽(yáng)能電池行業(yè)廢水的處理效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為滿足現(xiàn)場(chǎng)廢水處理工藝的需要，更加高效快速地培養(yǎng)能夠有效處理難降解廢水的活性污泥，發(fā)明了一種難降解有機(jī)廢水生物處理的活性污泥培養(yǎng)與馴化方法。

本發(fā)明所采用的培養(yǎng)馴化方案為：

1)將玉米秸稈粉碎為3～6mm的碎料，加低濃度廢水與豬糞混合均勻后投入培養(yǎng)池中，共計(jì)6t，控制溫度在30～40℃，密封后進(jìn)行15～20天厭氧發(fā)酵；

2)培養(yǎng)池中厭氧發(fā)酵完成后，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02％的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至6～8，加入12t生活污水處理廠的活性污泥，混合均勻后密封進(jìn)行厭氧發(fā)酵至表面產(chǎn)生絮狀菌絲；

3)將培養(yǎng)池內(nèi)混合物攪拌均勻，去除漂浮物和無(wú)機(jī)物沉淀后，將混合物通入生化池內(nèi)，加入70％池容的低濃度廢水，按照曝氣5h停氣1h進(jìn)行培養(yǎng)，并投加適量面粉、尿素和磷肥，培養(yǎng)得到含有大量活性微生物的活性污泥混合液；

4)最后用待處理廢水對(duì)活性污泥進(jìn)行培養(yǎng)馴化，根據(jù)設(shè)計(jì)處理水量的百分比梯度進(jìn)水，每個(gè)水量梯度進(jìn)行4～6天培養(yǎng)馴化，按照曝氣5h，停曝氣1h的方式進(jìn)行曝氣。停曝氣40min后排出部分上清液，再通入待處理廢水，進(jìn)水量與出水量基本一致，同時(shí)投加適量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)篩選出能夠適應(yīng)、處理待處理廢水的活性污泥微生物，形成菌膠團(tuán)。出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)、穩(wěn)定且活性污泥相關(guān)指標(biāo)良好時(shí)即可認(rèn)為馴化完成；

本發(fā)明所述培養(yǎng)馴化方案步驟1：加入的廢水COD_Cr在300～500mg/L之間；

本發(fā)明所述培養(yǎng)馴化方案步驟3低負(fù)荷培養(yǎng)：培養(yǎng)過(guò)程正常情況下一般為2～3天，當(dāng)生化池中MLSS≥2000mg/L，SV30在15％～25％，SVI在50～90之間，且鏡檢出現(xiàn)大量輪蟲(chóng)、種蟲(chóng)等原生動(dòng)物、少量藻類和真菌，菌膠團(tuán)密實(shí)，可認(rèn)為活性污泥低負(fù)荷培養(yǎng)結(jié)束；

本發(fā)明所述培養(yǎng)馴化方案步驟4活性污泥梯度負(fù)荷培養(yǎng)馴化：通入待處理廢水后，控制生化池內(nèi)溶解氧濃度在3～8mg/L之間，同時(shí)適量投加面粉、尿素和磷肥(C:N:P＝100:(3～6):(1～2))，投加比例視待處理廢水中C:N:P比例而定。

本發(fā)明所述培養(yǎng)馴化方案步驟4活性污泥梯度負(fù)荷培養(yǎng)馴化：控制池中MLSS在2500～5500mg/L之間，SV30控制在20％～30％之間，SVI控制在60～90之間。

本發(fā)明有益效果為操作簡(jiǎn)單，可減少前期營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的投加，降低培養(yǎng)成本，同時(shí)可對(duì)豬糞秸稈進(jìn)行資源利用，培養(yǎng)馴化周期較短、污泥顆粒密實(shí)。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行闡述，本發(fā)明的保護(hù)范圍包括但不僅限于下述實(shí)施例。難降解有機(jī)廢水處理及相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員依據(jù)本發(fā)明所公開(kāi)的參數(shù)、指標(biāo)等內(nèi)容，操作得當(dāng)情況下均可實(shí)現(xiàn)活性污泥的培養(yǎng)馴化；

實(shí)施實(shí)例1：一種高濃度難降解有機(jī)廢水生化處理的活性污泥培養(yǎng)與馴化方法，操作步驟如下：

1)所采用的培養(yǎng)池容積為50m³；將玉米秸稈粉碎為3～6mm的碎料，加低濃度廢水與豬糞混合均勻后投入培養(yǎng)池中，共計(jì)6t，豬糞:秸稈:廢水質(zhì)量比為5:2:2，控制發(fā)酵溫度在30～40℃，密封后進(jìn)行15～20天厭氧發(fā)酵；

2)培養(yǎng)池中厭氧發(fā)酵完成后，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02％的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至6～8，加入12t生活污水處理廠的活性污泥，混合均勻后密封，厭氧發(fā)酵至表面產(chǎn)生絮狀菌絲；

3)將培養(yǎng)池內(nèi)混合物攪拌均勻，去除漂浮物和無(wú)機(jī)物沉淀后，將混合物通入生化池內(nèi)，生化池容積為400m³，加入70％池容的COD_Cr在300～500mg/L的低濃度廢水，按照曝氣5h停氣1h進(jìn)行培養(yǎng)，并投加適量面粉、尿素和磷肥(C:N:P＝100:5:1)，面粉投加量按照1.1g COD_Cr投加1g面粉計(jì)算，持續(xù)2～3天；

4)最后用待處理廢水對(duì)活性污泥進(jìn)行培養(yǎng)馴化，根據(jù)設(shè)計(jì)處理水量的百分比梯度進(jìn)水，每個(gè)水量梯度進(jìn)行4～6天培養(yǎng)馴化，按照曝氣5h，停曝氣1h的方式進(jìn)行曝氣，控制溶解氧濃度為3～8mg/L。進(jìn)水前30min停止曝氣，沉淀后排出生化池內(nèi)部分上清液，然后按照15％、30％、45％、60％、80％、100％設(shè)計(jì)水量每天進(jìn)水，上下午各進(jìn)水一半，按曝氣5h，停氣1h為一周期進(jìn)行曝氣。一個(gè)梯度水量馴化進(jìn)行4天，直至每天進(jìn)水量達(dá)到設(shè)計(jì)處理水量。每個(gè)梯度馴化時(shí)，監(jiān)測(cè)活性污泥濃度(2500～5500mg/L)、SV₃₀(20～30％)與SVI(60～90)，過(guò)高或過(guò)低都需要對(duì)進(jìn)水量、水力停留時(shí)間、污泥回流比和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的投加量進(jìn)行調(diào)整。停曝氣40min后排出部分上清液，再通入待處理廢水，進(jìn)水量與出水量基本一致，同時(shí)投加適量面粉、尿素與磷肥。進(jìn)水量達(dá)到設(shè)計(jì)處理水量時(shí)，活性污泥的馴化完成。

本實(shí)施案例操作簡(jiǎn)易，對(duì)難降解有機(jī)廢水進(jìn)行處理，每天進(jìn)水量為40t，曝氣5h，停氣1h為一周期處理一天，廢水COD_Cr由1800mg/L降低到200mg/L，達(dá)到化工園區(qū)廢水處理廠接管指標(biāo)，COD_Cr去除率為88.9％。

實(shí)施實(shí)例2：一種高濃度難降解有機(jī)廢水生化處理的活性污泥培養(yǎng)與馴化方法，操作步驟如下：

1)所采用的培養(yǎng)池容積為50m³；將玉米秸稈粉碎為3～6mm的碎料，加低濃度廢水與豬糞混合均勻后投入培養(yǎng)池中，共計(jì)6t，豬糞:秸稈:廢水質(zhì)量比為6:1:2，控制發(fā)酵溫度在30～40℃，密封后進(jìn)行15～20天厭氧發(fā)酵；

2)培養(yǎng)池中厭氧發(fā)酵完成后，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02％的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至6～8，加入12t生活污水處理廠的活性污泥，混合均勻后密封，厭氧發(fā)酵至表面產(chǎn)生絮狀菌絲；

3)將培養(yǎng)池內(nèi)混合物攪拌均勻，去除漂浮物和無(wú)機(jī)物沉淀后，將混合物通入生化池內(nèi)，生化池容積為400m³，加入70％池容的COD_Cr在400～500mg/L的低濃度廢水，按照曝氣5h停氣1h進(jìn)行培養(yǎng)，并投加適量面粉、尿素和磷肥(C:N:P＝100:5:1)，面粉投加量按照1.1g COD_Cr投加1g面粉計(jì)算，持續(xù)3～4天；

4)最后用待處理廢水對(duì)活性污泥進(jìn)行培養(yǎng)馴化，根據(jù)設(shè)計(jì)處理水量的百分比梯度進(jìn)水，每個(gè)水量梯度進(jìn)行4～6天培養(yǎng)馴化，按照曝氣5h，停曝氣1h的方式進(jìn)行曝氣,控制溶解氧濃度為3～8mg/L。進(jìn)水前30min停止曝氣，沉淀后排出生化池內(nèi)部分上清液，然后按照20％、40％、60％、80％、100％設(shè)計(jì)水量每天進(jìn)水，上下午各進(jìn)水一半，按曝氣5h，停氣1h為一周期進(jìn)行曝氣。一個(gè)梯度水量馴化進(jìn)行4天，直至每天進(jìn)水量達(dá)到設(shè)計(jì)處理水量。每個(gè)梯度馴化時(shí)，監(jiān)測(cè)活性污泥濃度(2500～5500mg/L)、SV₃₀(20～30％)與SVI(60～90)，過(guò)高或過(guò)低都需要對(duì)進(jìn)水量、水力停留時(shí)間、污泥回流比和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的投加量進(jìn)行調(diào)整。停曝氣40min后排出部分上清液，再通入待處理廢水，進(jìn)水量與出水量基本一致，同時(shí)投加適量面粉、尿素與磷肥。進(jìn)水量達(dá)到設(shè)計(jì)處理水量時(shí)，活性污泥的馴化完成。

本實(shí)施案例操作簡(jiǎn)易，對(duì)難降解有機(jī)廢水進(jìn)行處理，每天進(jìn)水量為40t，曝氣5h，停氣1h為一周期處理一天，廢水COD_Cr由2000mg/L降低到220mg/L，達(dá)到化工園區(qū)廢水處理廠接管指標(biāo)，COD_Cr去除率為89％。

實(shí)施實(shí)例3：一種高濃度難降解有機(jī)廢水生化處理的活性污泥培養(yǎng)與馴化方法，操作步驟如下：

1)所采用的培養(yǎng)池容積為50m³；將玉米秸稈粉碎為3～6mm的碎料，加低濃度廢水與豬糞混合均勻后投入培養(yǎng)池中，共計(jì)6t，豬糞:秸稈:廢水質(zhì)量比為6:2:2，控制發(fā)酵溫度在30～40℃，密封后進(jìn)行15～20天厭氧發(fā)酵；

2)培養(yǎng)池中厭氧發(fā)酵完成后，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02％的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至6～8，加入12t生活污水處理廠的活性污泥，混合均勻后密封，厭氧發(fā)酵至表面產(chǎn)生絮狀菌絲；

3)將培養(yǎng)池內(nèi)混合物攪拌均勻，去除漂浮物和無(wú)機(jī)物沉淀后，將混合物通入生化池內(nèi)，生化池容積為400m³，加入70％池容的COD_Cr在400～600mg/L的低濃度廢水，按照曝氣5h停氣1h進(jìn)行培養(yǎng)，并投加適量面粉、尿素和磷肥(C:N:P＝100:5:1)，面粉投加量按照1.1gCOD_Cr投加1g面粉計(jì)算，持續(xù)4～5天；

4)最后用待處理廢水對(duì)活性污泥進(jìn)行培養(yǎng)馴化，根據(jù)設(shè)計(jì)處理水量的百分比梯度進(jìn)水，每個(gè)水量梯度進(jìn)行4～6天培養(yǎng)馴化，按照曝氣5h，停曝氣1h的方式進(jìn)行曝氣,控制溶解氧濃度為3～8mg/L。進(jìn)水前30min停止曝氣，沉淀后排出生化池內(nèi)部分上清液，然后按照15％、30％、50％、70％、100％設(shè)計(jì)水量每天進(jìn)水，上下午各進(jìn)水一半，按曝氣5h，停氣1h為一周期進(jìn)行曝氣。一個(gè)梯度水量馴化進(jìn)行4天，直至每天進(jìn)水量達(dá)到設(shè)計(jì)處理水量。每個(gè)梯度馴化時(shí)，監(jiān)測(cè)活性污泥濃度(2500～5500mg/L)、SV₃₀(20～30％)與SVI(60～90)，過(guò)高或過(guò)低都需要對(duì)進(jìn)水量、水力停留時(shí)間、污泥回流比和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的投加量進(jìn)行調(diào)整。停曝氣40min后排出部分上清液，再通入待處理廢水，進(jìn)水量與出水量基本一致，同時(shí)投加適量面粉、尿素與磷肥。進(jìn)水量達(dá)到設(shè)計(jì)處理水量時(shí)，活性污泥的馴化完成。

本實(shí)施案例操作簡(jiǎn)易，對(duì)難降解有機(jī)廢水進(jìn)行處理，每天進(jìn)水量為40t，曝氣5h，停氣1h為一周期處理一天，廢水COD_Cr由2000mg/L降低到180mg/L，達(dá)到化工園區(qū)廢水處理廠接管指標(biāo)，COD_Cr去除率為91％。