一种基于粒径反馈与微载体强化的好氧颗粒污泥稳定性维持方法与流程

本发明属于污水生物处理，具体涉及一种基于粒径反馈与微载体强化的好氧颗粒污泥稳定性维持方法。

背景技术：

1、好氧颗粒污泥工艺（ags）因其沉降性能优良、生物量高、可同步脱氮除磷等优势，在工业及城镇污水处理中应用前景广阔。然而，长期运行过程中，反应器内易发生丝状菌过度增殖，导致颗粒结构疏松、沉降性恶化甚至解体，最终引发出水水质超标和污泥大量流失。

2、传统应对丝状菌膨胀的手段主要包括加大剩余污泥排放量、投加化学絮凝剂或杀菌剂等。其中，加大排泥虽能暂时排出部分丝状菌，但同时会造成功能菌群（如硝化菌、聚磷菌）的大量流失，延长系统恢复时间；投加化学药剂则增加运行成本，且存在二次污染风险。因此，如何在不断运行、不大量投加化学药剂的前提下，智能抑制丝状菌膨胀并持续强化颗粒骨架稳定性，已成为本领域亟待突破的技术瓶颈。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于粒径反馈与微载体强化的好氧颗粒污泥稳定性维持方法，本发明能够在线监测好氧颗粒污泥的颗粒形态、自动触发溶解氧调控；并且利用惰性微载体周期性投入以持续加固颗粒结构的方法，从而提高好氧颗粒污泥系统的稳定运行时长。

2、为了实现本发明的目的，本发明提供了以下技术方案：

3、一种基于粒径反馈与微载体强化的好氧颗粒污泥稳定性维持方法，包括以下步骤：

4、于反应器中培养好氧颗粒污泥；所述反应器以进水—曝气—沉淀—排水为单一周期间歇循环运行；所述曝气阶段的溶解氧设定值为2.0~3.0mg/l，运行时间为120~180minh；

5、在线监测好氧颗粒污泥状态，当好氧颗粒污泥体积加权平均粒径dv50＞1.7mm或丝状菌指数fi＞1.6时，将曝气阶段的溶解氧设定值下调至0.4~0.8mg/l，维持运行120~180min；后恢复正常运行程序；

6、每个运行周期排水之后，于反应器中投加惰性微载体；所述惰性微载体投加量为反应器内混合液悬浮固体浓度的3.0~8.0%。

7、优选地，所述惰性微载体包括硅藻土、沸石粉和细砂中的一种或多种。

8、优选地，所述惰性微载体的平均粒径为100~300μm。

9、优选地，所述反应器还配置在线图像分析仪、中央可编程控制器和溶解氧调节阀。

10、优选地，所述在线图像分析仪包括显微镜和图像处理单元。

11、优选地，所述进水阶段的运行时间为10~15min；所述沉淀阶段的运行时间为15~30min；所述排水阶段的运行时间为5~10min。

12、优选地，所述反应器中初始混合液悬浮固体为2~4.5g/l。

13、优选地，所述反应器中污泥体积指数为50~80ml/g。

14、优选地，所述反应器为序批式反应器。

15、本发明提供了一种基于粒径反馈与微载体强化的好氧颗粒污泥稳定性维持方法，包括以下步骤：于反应器中培养好氧颗粒污泥；所述反应器以进水—曝气—沉淀—排水为单一周期间歇循环运行；所述曝气阶段的溶解氧设定值为2.0~3.0mg/l，运行时间为120~180minh；在线监测好氧颗粒污泥状态，当好氧颗粒污泥体积加权平均粒径dv50＞1.7mm或丝状菌指数fi＞1.6时，将曝气阶段的溶解氧设定值下调至0.4~0.8mg/l，维持运行120~180min；后恢复正常运行程序；每个运行周期排水之后，于反应器中投加惰性微载体；所述惰性微载体投加量为反应器内初始混合液悬浮固体浓度的3.0~8.0%。本发明通过在线监测反应器混合液中的污泥颗粒图像，当dv50＞1.7mm或fi＞1.6时，自动将好氧段的溶解氧设定值由正常的2.0~3.0mg/l下调至0.4~0.8mg/l，并维持2~3h，以形成限氧环境，抑制丝状菌的快速生长及颗粒内核因缺氧发生的自溶。限氧结束后，将溶解氧恢复至正常水平，系统继续执行常规的饱食-饥饿交替运行模式，维持功能菌群活性。并且本发明在每个运行周期的沉淀结束、排水之后，向反应器中投加惰性微载体；当运行下一周期进水时，惰性微载体在水力剪切及水流紊动作用下嵌入正在形成的菌胶团内部，充当颗粒的核心骨架，持续强化颗粒致密性。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

17、1)本发明构建了基于颗粒形态（dv50、fi）实时反馈的智能溶氧调控逻辑，将丝状菌膨胀抑制在萌芽阶段，避免了依赖人工经验和滞后性操作，响应迅速且精准。

18、2)本发明通过周期性引入廉价的惰性微载体，为新生菌胶团持续提供刚性核心骨架，在不投加化学絮凝剂的前提下，显著增强颗粒抗剪切能力和长期结构稳定性，剩余污泥产量降低35%以上。

19、3)本发明实施例结果表明，采用本发明提供的基于粒径反馈与微载体强化的好氧颗粒污泥稳定性维持方法，好氧颗粒污泥系统可连续稳定运行12个月以上而不发生膨胀解体，污泥体积指数（svi）始终维持在50~80ml/g，出水水质稳定达标，运行管理简便，具有良好的工程应用前景。

1.一种基于粒径反馈与微载体强化的好氧颗粒污泥稳定性维持方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述好氧颗粒污泥稳定性维持方法，其特征在于，所述惰性微载体包括硅藻土、沸石粉和细砂中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述好氧颗粒污泥稳定性维持方法，其特征在于，所述惰性微载体的平均粒径为100~300μm。

4.根据权利要求1所述好氧颗粒污泥稳定性维持方法，其特征在于，所述反应器还配置在线图像分析仪、中央可编程控制器和溶解氧调节阀。

5.根据权利要求1所述好氧颗粒污泥稳定性维持方法，其特征在于，所述在线图像分析仪包括显微镜和图像处理单元。

6.根据权利要求1所述好氧颗粒污泥稳定性维持方法，其特征在于，所述进水阶段的运行时间为10~15min；所述沉淀阶段的运行时间为15~30min；所述排水阶段的运行时间为5~10min。

7.根据权利要求1所述好氧颗粒污泥稳定性维持方法，其特征在于，所述反应器中初始混合液悬浮固体为2~4.5g/l。

8.根据权利要求1所述好氧颗粒污泥稳定性维持方法，其特征在于，所述反应器中污泥体积指数为50~80ml/g。

9.根据权利要求1所述好氧颗粒污泥稳定性维持方法，其特征在于，所述反应器为序批式反应器。