一種填料老化生物膜的原位活化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于生物膜法污水處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種填料老化生物膜的原位活化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在污水處理的二級生化處理系統(tǒng)中，活性污泥法和生物膜法占主導(dǎo)地位，生物膜法由于具有水量水質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)、對有機(jī)物的去除、脫氮除磷及去除重金屬效果良好、動力費(fèi)用省等優(yōu)點，得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。生物膜主要由微生物細(xì)胞和它們所產(chǎn)物膜進(jìn)行生長、成熟和老化的循環(huán)。生物膜的載體一般有軟性填料、組合填料以及懸浮填料等。軟性填料和組合填料由于其具有重量輕、比表面積大、空隙可變、不易堵塞、耐沖擊負(fù)荷等效果穩(wěn)定，且造價低、運(yùn)輸方便和組裝簡易等特點，被率先廣泛應(yīng)用于處理紡織、印染、釀酒、石油化工等工業(yè)和生活污水的處理中。但是在實際的廢水處理過程中，水質(zhì)成分復(fù)雜，長時間連續(xù)處理會造成填料表面形成厚達(dá)50cm左右的泥狀生物膜，導(dǎo)致生物膜的傳質(zhì)能力大幅降低，對有機(jī)物等降解能力受到限制，影響到廢水處理廠的正常運(yùn)行，因此，對老化生物膜進(jìn)行活化十分必要。
[0003]中國專利申請?zhí)枮?01410734593.4，申請公布日為2015年3月4日的專利申請文件公開了一種老化懸浮生物膜填料修復(fù)再生方法，該生物膜填料用于廢水處理的生物反應(yīng)器中，包括:I)將生物膜反應(yīng)器中的老化生物膜懸浮生物填料取出晾干;2)啟動振動篩，使老化且松動的生物膜和在此積聚生成的污泥脫落并隨后排出；3)酸堿化學(xué)洗脫;采用先混合酸洗，后堿洗;4)酶制劑進(jìn)一步洗脫;所述酶制劑為蛋白酶;5)將步驟4)處理后的填料晾干，并將填料放回生物膜反應(yīng)器;6)生物膜再生;通入空氣或者氧氣，同時加入微量元素營養(yǎng)液實現(xiàn)對生物膜的最終更新。中國專利申請?zhí)枮?01510607465.8，申請公布日為2015年12月2日的專利申請文件公開了一種懸浮填料老化生物膜的異位活化方法，該發(fā)明的步驟為:一、從污廢水處理反應(yīng)器中取出包含老化生物膜的懸浮填料;二、生物膜揮發(fā)性固體含量測定；
三、根據(jù)揮發(fā)性固體含量數(shù)值分別選擇處理方案I或處理方案Π，對老化生物膜進(jìn)行處理；
四、水洗去除填料表面已松動卻未脫離的生物膜;五、將含有少量生物膜的懸浮填料返投至反應(yīng)器，完成異位活化。上述生物膜再生方式均為異位活化方式，需要特殊的清洗設(shè)備及清洗池，占地及人工成本較高，且采用酸或堿等非環(huán)境友好試劑，存在一定的環(huán)境風(fēng)險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]1.要解決的問題
[0005]針對現(xiàn)有的技術(shù)無法對生物膜進(jìn)行原位活化的問題，本發(fā)明提供一種填料老化生物膜的原位活化方法，適用于懸浮填料、軟性填料及組合填料的生物膜活化，根據(jù)處理水質(zhì)的特點，選擇不同的處理方案，本發(fā)明的活化劑能夠最大程度保留生物膜中相關(guān)降解微生物，縮短更新活化時間，且降低活化成本。
[0006]2.技術(shù)方案
[0007]為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0008]一種填料老化生物膜的原位活化方法，其步驟為:
[0009]I)分別測定膜生物反應(yīng)器及深度處理出水的總磷濃度；
[0010]2)根據(jù)總磷濃度數(shù)值，選擇方案1、方案π、方案m、方案IV和方案V中的一種方案，對老化生物膜進(jìn)行處理；
[0011]3)步驟2)完成后，對膜生物反應(yīng)器進(jìn)行強(qiáng)曝氣，曝氣時間不少于40min，然后停止曝氣，靜置沉淀，排空；
[0012]4)重復(fù)步驟2)-3)，完成生物膜原位活化。
[0013]優(yōu)選地，步驟2)中當(dāng)膜生物反應(yīng)器或深度處理出水的總磷濃度>0.lmg/L時，采用方案I，即栗入初級處理出水，進(jìn)水后強(qiáng)曝氣15-30分鐘，然后正常曝氣，按比例投加活化劑，活化劑由?；D(zhuǎn)移酶和酪氨酸組成。
[0014]優(yōu)選地，每立方米水中投加15?35g?；D(zhuǎn)移酶、4?Sg酪氨酸。
[0015]優(yōu)選地，步驟2)中當(dāng)膜生物反應(yīng)器出水的總磷濃度2 0.03mg/L，且< 0.lmg/L時，采用方案Π，即將膜生物反應(yīng)器出水重新栗入膜生物反應(yīng)器中，進(jìn)水后強(qiáng)曝氣15?30分鐘，然后正常曝氣，在栗入管道中設(shè)置混凝池，混凝池中投加鐵蛋白，鐵蛋白的投加量為每立方米水中投加5?8g。
[0016]優(yōu)選地，投加鐵蛋白的同時投加活化劑，活化劑由?；D(zhuǎn)移酶和酪氨酸組成;每立方米水中投加15?35g酰基轉(zhuǎn)移酶、4?8g酪氨酸。
[0017]優(yōu)選地，步驟2)中當(dāng)膜生物反應(yīng)器出水的總磷濃度<0.03mg/L時，采用方案ΙΠ，即將膜生物反應(yīng)器出水重新栗入膜生物反應(yīng)器中，進(jìn)水后強(qiáng)曝氣15?30分鐘，然后正常曝氣。
[0018]優(yōu)選地，正常曝氣時投加活化劑，活化劑由?；D(zhuǎn)移酶和酪氨酸組成;每立方米水中投加15?35g?；D(zhuǎn)移酶、4?8g酪氨酸。
[0019]優(yōu)選地，步驟2)中當(dāng)膜生物反應(yīng)器中出水的總磷濃度>0.1mg/L，深度處理出水的總磷濃度2 0.03mg/L，且< 0.lmg/L時，采用方案IV，S卩將深度處理出水栗入膜生物反應(yīng)器中，進(jìn)水后強(qiáng)曝氣15?30分鐘，然后正常曝氣，在回流管道中設(shè)置混凝池，混凝池中投加鐵蛋白，鐵蛋白的投加量為每立方米水中投加5?8g。
[0020]優(yōu)選地，投加鐵蛋白的同時投加活化劑，活化劑由?；D(zhuǎn)移酶和酪氨酸組成;每立方米水中投加15?35g酰基轉(zhuǎn)移酶、4?8g酪氨酸。
[0021 ] 優(yōu)選地，步驟2)中當(dāng)膜生物反應(yīng)器中出水的總磷濃度>0.lmg/L，深度處理出水總磷濃度<0.03mg/L時，采用方案V，即將深度處理出水栗入膜生物反應(yīng)器中，進(jìn)水后強(qiáng)曝氣15?30分鐘，然后正常曝氣。
[0022]優(yōu)選地，正常曝氣時投加活化劑，活化劑由?；D(zhuǎn)移酶和酪氨酸組成;每立方米水中投加15?35g?；D(zhuǎn)移酶、4?8g酪氨酸。
[0023]優(yōu)選地，正常曝氣量為滿足水中溶解氧在3?5mg/L范圍內(nèi)的曝氣量，強(qiáng)曝氣強(qiáng)度為正常曝氣的1.5倍。
[0024]優(yōu)選地，步驟4)中重復(fù)步驟2)-3)的次數(shù)為5?8次。
[0025]?；D(zhuǎn)移酶或酪氨酸在老化生物膜原位活化領(lǐng)域中的應(yīng)用。
[0026]3.有益效果
[0027]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:
[0028](I)本發(fā)明提供的固定式填料老化生物膜的原位活化方法，根據(jù)水質(zhì)的特點，針對不同的水質(zhì)及不同的要求采用不同的活化方式，以達(dá)到在短時間內(nèi)低成本高效活化生物膜；
[0029](2)本發(fā)明能夠在保證污水處理的正常運(yùn)行條件下，在保留多數(shù)功能微生物的前提下，最大程度活化老化生物膜；
[0030](3)本發(fā)明的提供的老化生物膜的原位活化方法，能夠有效解決膜難以自然脫落更新活化的難題，操作簡便，且環(huán)境友好，具有廣泛應(yīng)用前景；
[0031](4)本發(fā)明的原位活化方法相比于異位老化生物膜活化，可以保證廢水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時工作強(qiáng)度及處理費(fèi)用會得到大幅削減，更重要的是，原位生物膜活化可以周期運(yùn)行，保障污水處理系統(tǒng)的持續(xù)高效處理能力。
【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明的填料老化生物膜原位活化方法的操作流程圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行描述。
[0034]實施例1
[0035]如圖1所示，一種填料老化生物膜原位活化方法，進(jìn)行某市政污水處理廠中的好氧組合填料生物膜活化。其中軟性填料為聚丙烯腈，該組合填料中的軟性填料上被物化污泥和生化沉積污泥所包裹，形成了一串串凹凸的柱狀物，填料間空隙變窄或結(jié)成片，在表層生物膜下均為黑色粘泥，生物膜的厚度均在20mm以上。該市政污水處理廠中的深度處理工藝為超濾-反滲透。
[0036]本實施例的具體活化過程為:
[0037]步驟一、分別采集膜生物反應(yīng)器的出水及深度處理后的出水各500mL，加入ImL硫酸進(jìn)行酸化，然后取25mL樣品測定總磷含量，具體步驟參照GB 11893-89，膜生物反應(yīng)器出水總磷測定值為0.92 ± 0.05mg/L，深度處理出水中總磷的濃度為0.08 ± 0.02mg/L ；
[0038]步驟二、將該膜生物反應(yīng)器(4111\30111\4.6111(8\1^!0=5221113)停止進(jìn)水和曝氣，靜置沉淀2h，排出上清液；
[0039]步驟三、本實施例中膜生物反應(yīng)器出水總磷濃度大于0.lmg/L，深度處理出水總磷的濃度2 0.03mg/L，且< 0.lmg/L，采用方案IV對膜生物反應(yīng)器中的老化生物膜進(jìn)行活化。即栗入深度處理出水500m3，進(jìn)水后強(qiáng)曝氣(使水中的溶解氧在4.5-7.5mg/L范圍內(nèi))20分鐘，然后進(jìn)行正常水平曝氣(使水中的溶解氧在3-4mg/L范圍內(nèi))。在深度處理和膜生物反應(yīng)器之間的回流管道中設(shè)置混凝池，混凝池中投加鐵蛋白，鐵蛋白的投加量為每立方米水中5g；
[0040]步驟四、反應(yīng)器正常運(yùn)行19小時后，進(jìn)行強(qiáng)曝氣50min，然后停止曝氣，靜置沉淀2h，排空。
[0041]步驟五、重復(fù)步驟二到步驟四3次后，填料上的生物部分脫落；
[0042]步驟六、在步驟三的基礎(chǔ)上在反應(yīng)器每立方米水中投加18g?；D(zhuǎn)移酶、6g酪氨酸，重復(fù)步驟二、三、六6次之后，生物膜基本脫落，厚度均值在0.2cm左右，CODcr的去除率有效提升15%左右，完成生物I吳原位活化。
[0043]實施例2
[0044]本實施例的一種填料老化生物膜原位活化方法，進(jìn)行某好氧軟性填料生物膜活化。該膜生物反應(yīng)器中的軟性填料上被物化污泥和生化沉積污泥所包裹，形成棍狀，且粗細(xì)不一。表層生物膜下邊為黑色污泥，且有惡臭。生物膜的厚度均值在40mm左右，反應(yīng)器中水體渾濁且污泥沉降形差，無深度處理工藝。
[0045]本實施例的具體活化過程為:
[0046]步驟一、采集膜生物反應(yīng)器的出水500mL作為水樣，加入ImL硫酸進(jìn)行酸化，然后取25mL樣品進(jìn)行測定，具體步驟參照GB 11893-89，測定膜生物反應(yīng)器的出水總磷濃度值為
0.5±0.04mg/L;
[0047]步驟二、將該膜生物反應(yīng)器(5m X 15m X 2.95m(B X L X H) = 222m3)停止進(jìn)水和曝氣，靜置沉淀2h，排出上清液；
[0048]步驟三、當(dāng)膜生物反應(yīng)器出水總磷的濃度>0.lmg/L時，采用方案I對膜生物反應(yīng)器中的老化生物膜進(jìn)行活化。即栗入初級處理出水，進(jìn)水后強(qiáng)曝氣20分鐘，然后進(jìn)行正常水平曝氣(原運(yùn)行時曝氣水平，即維持水中溶解氧在4-5mg/L范圍內(nèi)的曝氣量)，然后根據(jù)進(jìn)水的體積按比例投加活化劑?；罨瘎┯甚；D(zhuǎn)移酶和酪氨酸組成;投加比