本發(fā)明屬于污水生物處理領(lǐng)域,具體為一種利用鐵離子恢復(fù)真菌膨脹嗜鹽好氧顆粒污泥的方法。

背景技術(shù)：

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，高鹽廢水的產(chǎn)生量不斷增加。由于淡水微生物在高鹽條件下無法生存，利用嗜鹽微生物培養(yǎng)的嗜鹽好氧顆粒污泥在高鹽廢水處理中展現(xiàn)了優(yōu)異的污染物降解能力。在嗜鹽好氧顆粒污泥的形成過程中，真菌可以作為顆粒核心增加細(xì)菌的定殖面積。然而，環(huán)境條件和運行參數(shù)的變化容易發(fā)生真菌膨脹造成顆粒污泥解體，導(dǎo)致污泥大量流失和出水惡化，這限制了嗜鹽好氧顆粒污泥的廣泛應(yīng)用。

2、針對如何恢復(fù)顆粒污泥，研究者提出了幾種解決方案。專利cn201810013867.9通過改變反應(yīng)器的運行條件，增加曝氣強度并逐步縮短沉降時間，有效控制了污泥膨脹并形成了外觀光滑圓潤的顆粒污泥。專利cn201210158479.2通過將進(jìn)水化學(xué)需氧量(cod)提高到1000～1500mg/l，使有利于顆粒穩(wěn)定的菌膠團菌獲得相對于絲狀菌的競爭優(yōu)勢，再利用高曝氣量(4～7l/min)提供的大水力剪切力使絲狀菌從顆粒污泥的表面脫落并排出系統(tǒng)外，恢復(fù)顆粒污泥的緊實結(jié)構(gòu)。專利cn201910301631.x通過加入群體感應(yīng)信號分子，促進(jìn)微生物分泌更多的胞外聚合物，增加顆粒污泥的密度和疏水性，使解體顆粒污泥的結(jié)構(gòu)恢復(fù)完整。但這些技術(shù)方法都是基于淡水顆粒污泥實施的，基于嗜鹽顆粒污泥開展恢復(fù)技術(shù)方法的研究有限。專利cn202211223203.8利用磁場對細(xì)菌和真菌產(chǎn)生的生物磁效應(yīng)不同，通過施加外源磁場有效的抑制了絲狀真菌的增殖，實現(xiàn)了真菌膨脹嗜鹽顆粒污泥的恢復(fù)。但是由于成本高、能源消耗大和空間限制，外源磁場的應(yīng)用場景較為有限，亟需開發(fā)更加高效、節(jié)能的嗜鹽好氧顆粒污泥恢復(fù)策略，確保嗜鹽好氧顆粒污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

3、針對以上問題，本發(fā)明提出了一種利用鐵離子恢復(fù)真菌膨脹嗜鹽好氧顆粒污泥的方法。通過投加鐵離子有效的抑制了真菌的增殖，降低了真菌的數(shù)量，恢復(fù)了嗜鹽好氧顆粒污泥的緊實穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是恢復(fù)真菌膨脹的嗜鹽好氧顆粒污泥，確保其在實際應(yīng)用中的長期穩(wěn)定運行。

2、本發(fā)明提出一種利用鐵離子恢復(fù)真菌膨脹嗜鹽好氧顆粒污泥的方法，其特征在于：通過向發(fā)生真菌膨脹的嗜鹽好氧顆粒污泥中投加鐵離子，利用鐵離子對真菌增殖的抑制作用，減少真菌的數(shù)量，從而恢復(fù)嗜鹽好氧顆粒污泥的緊實穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。實施的裝置如圖1所示，包括：(1)水箱、(2)提升泵。實施裝置的處理流程為通過提升泵(2)使水箱(1)中的鐵離子濃縮型母液進(jìn)入污水處理曝氣池進(jìn)口處。

3、基于上述裝置，鐵離子恢復(fù)真菌膨脹嗜鹽好氧顆粒污泥的步驟包括：

4、步驟1：使用鐵鹽配置鐵離子濃度為50～100g/l的濃縮型母液，并儲存在水箱(1)中。

5、步驟2：打開提升泵(2)，將水箱(1)中的母液引入發(fā)生真菌膨脹的嗜鹽好氧顆粒污泥曝氣池進(jìn)口處。提升泵流速的計算公式為其中c1為曝氣池中的鐵離子濃度5～10mg/l，c0為母液濃度，q為曝氣池設(shè)計水量，hrt為曝氣池水力停留時間。

6、步驟3：連續(xù)運行20～30天，觀察污泥表面，直至污泥表面無明顯可見的菌絲。污泥沉降性能良好，真菌膨脹的嗜鹽好氧顆粒污泥恢復(fù)緊實結(jié)構(gòu)。

7、步驟4：停止引入鐵離子。

8、步驟5：如果污泥表面仍有菌絲，重復(fù)步驟1和步驟2，連續(xù)運行20～30天，直至污泥表面無明顯可見的菌絲。

9、步驟1所述的鐵鹽包括氯化鐵、硫酸鐵、硝酸鐵。

10、本發(fā)明的技術(shù)原理：

11、本發(fā)明利用鐵離子對真菌和細(xì)菌增殖影響的差異恢復(fù)嗜鹽好氧顆粒污泥的緊實穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，原理效果圖見圖2。鐵離子可以影響微生物的代謝水平及細(xì)胞活性，對細(xì)菌和真菌引起不同的生物學(xué)效應(yīng)。對于細(xì)菌，濃度為5～10mg/l的鐵離子可以作為酶的輔助因子，促進(jìn)細(xì)菌鐵硫蛋白和血紅蛋白的合成。而對于真菌，濃度為5～10mg/l的鐵離子會包裹和覆蓋真菌的菌絲，抑制真菌對營養(yǎng)物質(zhì)的利用，且對真菌的菌絲有毒性作用。因此，在相同濃度的鐵離子作用下，細(xì)菌的增殖得到促進(jìn)，而真菌的增殖受到抑制，從而減少了真菌的數(shù)量。該方法可以恢復(fù)真菌膨脹嗜鹽好氧顆粒污泥的緊實穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

12、本發(fā)明的有益效果：

13、通過以上方法，在鐵離子的作用下，可以抑制真菌的生長，恢復(fù)真菌膨脹嗜鹽好氧顆粒污泥的緊實穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

14、鐵鹽是污水處理廠常用的絮凝劑，5～10mg/l濃度的鐵離子不會對污泥處理系統(tǒng)造成生態(tài)風(fēng)險或環(huán)境污染。該方法成本低、操作簡單、安全高效、穩(wěn)定可靠，是一種可以廣泛推廣的恢復(fù)真菌膨脹嗜鹽好氧顆粒污泥的有效方法。

技術(shù)特征：

1.一種利用鐵離子恢復(fù)真菌膨脹嗜鹽好氧顆粒污泥的方法，其特征在于，步驟包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于：步驟1所述的鐵鹽為氯化鐵、硫酸鐵或硝酸鐵。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于：步驟5：如果污泥表面仍有菌絲，重復(fù)步驟1和步驟2，連續(xù)運行20～30天，污泥表面肉眼無明顯可見的菌絲。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種利用鐵離子恢復(fù)真菌膨脹嗜鹽好氧顆粒污泥的方法，屬于污水生物處理領(lǐng)域。本發(fā)明的原理是通過投加鐵離子，利用鐵離子對細(xì)菌和真菌引起的不同生物學(xué)效應(yīng)，細(xì)菌的增殖得到促進(jìn)，而真菌的增殖受到抑制，從而減少了真菌的數(shù)量，實現(xiàn)了真菌膨脹嗜鹽好氧顆粒污泥緊實穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的恢復(fù)。本發(fā)明可以使真菌過度生長的嗜鹽好氧顆粒污泥在較短時間內(nèi)重新恢復(fù)緊實致密的顆粒，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和高鹽廢水的快速處理。該方法利用的鐵離子濃度不會對污泥處理系統(tǒng)造成生態(tài)風(fēng)險或環(huán)境污染，且成本低、操作簡單、安全高效、穩(wěn)定可靠。

技術(shù)研發(fā)人員：崔有為,梁輝凱
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2