一种菌藻共生颗粒污泥的培养方法技术

本发明专利技术公开了一种菌藻共生颗粒污泥的培养方法，本发明专利技术通过探究不同的光暗比对菌藻共生颗粒污泥(Algal

【技术实现步骤摘要】
一种菌藻共生颗粒污泥的培养方法


[0001]本专利技术涉及环境保护
，具体涉及一种菌藻共生颗粒污泥的培养方法。

技术介绍

[0002]目前应用最广泛的废水处理技术是活性污泥法，但其沉降性能差，泥水分离效果不佳，容易发生污泥膨胀；对冲击负荷敏感，难以适应水质多元化的变化趋势；剩余污泥量大容易对后续的污泥处置造成负担。与活性污泥相比，好氧颗粒污泥(Aerobic granular sludge,AGS)结构紧凑，沉降速率快，泥水分离简单，无需增设二次沉淀池，是活性污泥技术一个新的发展方向。另外，AGS还具有微生物种类丰富、生物量大、同步脱氮除磷和抗冲击负荷能力强等活性污泥法不可比拟的优势特征，但是好氧颗粒污泥与活性污泥相同，在运行过程中会产生大量的剩余污泥，这些剩余污泥附加值很低，后续应用途径受到限制。
[0003]菌藻共生技术是新兴的污水处理技术，藻细胞通过光合作用把污水中的营养元素转化为生物质的同时释放氧气，氧气被共生的细菌利用，同时生成藻类光合作用所需的营养物质和二氧化碳，因此，菌藻共生污水处理技术可以实现污染物高效去除与曝气能耗的同步降低。另外，微藻细胞能够积累油脂，被认为是极具潜力的替代能源。菌藻共生可以提高剩余污泥的附加价值，为污水处理资源化提供了可行性。
[0004]基于好氧颗粒污泥技术与菌藻共生系统，建立起的菌藻共生颗粒污泥(Algal
‑
bacterial granular sludge,ABGS)系统，既拥有AGS优良的沉淀性能、高生物密度、高效的脱氮除磷能力等优点，又有效缓解了悬浮微藻收集困难、颗粒污泥稳定性差、附加值较低等问题，是一种具有巨大应用前景的污水处理策略。但是，菌藻共生颗粒污泥在长期运行过程中，颗粒污泥会产生大量的剩余污泥，这部分污泥存在油脂含量低的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种菌藻共生颗粒污泥的培养方法，通过调节不同的光暗比，改善颗粒污泥的菌藻共生关系，解决现有的菌藻共生颗粒污泥油脂含量低的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采取如下技术方案：
[0007]一种菌藻共生颗粒污泥的培养方法，包括如下步骤：
[0008]S1、将絮状污泥接种到SBR反应器中，反应器包括光源、蠕动泵、曝气泵、曝气石、转子流量计；
[0009]S2、光源选为LED灯柱，控制光暗比；
[0010]S3、采用人工模拟废水作为SBR反应器的进水，以葡萄糖和乙酸钠作为碳源，氯化铵作为氮源，磷酸二氢钾作为磷源，进水中添加NaHCO3溶液使pH保持在7.0～8.0范围内，同时补给微生物生长所需的微量元素；
[0011]S4、SBR反应器按照进水
‑
静置
‑
曝气
‑
沉淀
‑
出水
‑
闲置的方式运行，4h为一个周期，一天共6个周期，其中，进水1
‑
5min，静置30
‑
40min，曝气160
‑
190min，沉淀1
‑
20min，出水1
‑
5min，闲置10
‑
15min；
[0012]S5、SBR反应器运行50d以后，即可形成菌藻共生颗粒污泥。
[0013]优选的，步骤S2中，光暗比选为0h/24h、8h/16h、16h/8h或24h/0h；进一步优选为16h/8h。
[0014]优选的，步骤S2中，LED灯柱的光照强度为193.58μmol/m2/s。
[0015]优选的，步骤S3中，人工模拟废水中COD的浓度为500
‑
800mg/L，NH
4+
‑
N的浓度为50
‑
200mg/L，PO
43
‑
‑
P的浓度为5
‑
20mg/L。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0017]本专利技术通过探究不同的光暗比对菌藻共生颗粒污泥(Algal
‑
bacterial granular sludge,ABGS)系统的影响，旨在解决菌藻共生颗粒污泥系统油脂产量低生物问题，通过实验发现16h的光照时长有利于微藻的生长，能够使菌藻共生颗粒污泥产生更多的叶绿素和油脂，考虑到剩余污泥油脂含量和系统运行的能耗问题，16h/8h的光暗比能够得到油脂含量高的颗粒污泥，具有在产业上应用的价值。
附图说明
[0018]图1为本专利技术不同光暗比下ABGS系统培养实验反应装置图，其中：1、人工模拟废水；2、进水泵；3、遮光罩；4、光源；5、曝气泵；6、流量计；R1、光暗比0h/24h；R2、光暗比8h/16h；R3、光暗比16h/8h；R4、光暗比24h/0h；
[0019]图2为本专利技术各反应体系颗粒污泥叶绿素a含量变化趋势图。
具体实施方式
[0020]以下通过具体较佳实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术并不仅限于以下的实施例。
[0021]需要说明的是，无特殊说明外，本专利技术中涉及到的化学试剂均通过商业渠道购买。
[0022]本专利技术所采用的接种污泥取自武汉市江夏污水处理厂曝气池，接种污泥形态为深褐色的絮状流体，生物相丰富。污泥接种之前首先持续曝气72h，所有反应器的初始混合液悬浮固体浓度(MLSS)约为13.3g/L，污泥体积指数(SVI
30
)为27.7ml/g，MLVSS/MLSS为0.56，反应器中的微藻均为自生。
[0023]采用人工模拟废水作为SBR反应器的进水以保证实验进水水质的稳定性与实验的准确性，分别以葡萄糖和乙酸钠作为碳源，氯化铵作为氮源，磷酸二氢钾作为磷源，进水中添加NaHCO3溶液使pH保持在7.0～8.0范围内，同时补给微生物生长所需的微量元素如Ca
2+
、Mg
2+
、Fe
2+
，人工模拟废水水质组成见表1：
[0024]表1人工模拟废水水质组成
[0025][0026]实验在如图1所示的四个透明有机玻璃制成的柱形SBR反应器中进行，每个反应器的高为0.6m，直径为0.06m，有效工作体积为1.6L，反应器由光源、进气泵、曝气泵、曝气石、转子流量计等部件构成，反应器进出水、曝气、静置均由时间控制器控制运行。
[0027]反应器底部装有曝气石，转子流量计控制曝气量约为2L
·
min
‑1，各反应器的光照由相同的全光谱灯柱提供，LED灯柱的光照强度为193.58μmol/m2/s(18W,CCT＝4316K)，配备时间控制器用以控制反应器的光照时长。
[0028]实验四个反应器分别命名为R1、R2、R3、R4，其光暗比分别为0h/24h、8h/16h、16h/8h、24h/0h，实验过程中为了防止各反应器间的光照相互影响，在相应的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种菌藻共生颗粒污泥的培养方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将絮状污泥接种到SBR反应器中，反应器包括光源、蠕动泵、曝气泵、曝气石、转子流量计；S2、光源选为LED灯柱，控制光暗比；S3、采用人工模拟废水作为SBR反应器的进水，以葡萄糖和乙酸钠作为碳源，氯化铵作为氮源，磷酸二氢钾作为磷源，进水中添加NaHCO3溶液使pH保持在7.0～8.0范围内，同时补给微生物生长所需的微量元素；S4、SBR反应器按照进水
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静置
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曝气
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沉淀
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出水
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闲置的方式运行，4h为一个周期，一天共6个周期，其中，进水1
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5min，静置30
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40min，曝气160
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190min，沉淀1
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20min，出水1
‑
5min...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡伟，张劲，李星浩，胡沛琦，毕文武，李毅涛，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：