本发明属于废水处理，具体涉及一种活性污泥的保存及生化单元快速启动方法。
背景技术：
1、炼化企业为了保证生产装置能够高效平稳运行、降低设备腐蚀和磨损、实现节能降耗等目标每年都需要对生产装置进行停工检修。生产装置停工检修的同时污水处理装置也随着同时停运，当生产装置检修完毕重新投用时，污水处理装置需要提前重新启动，等待接收生产装置的来水进行处理。
2、污水处理装置的生化单元启动时必须接种污泥，所接种的污泥需要一定的时间培养驯化，使污泥中的生物群落能够适应并处理污水中的污染物，只有功能微生物达到足够的数量和活性，才能使生产装置满负荷运行。目前所接种的污泥有两个来源，一个就是原有污水处理装置的污泥，另一个就是引入其他污水处理装置的剩余活性污泥。如果是接种原有污水处理装置中的污泥，则需要先将污泥存储，开工时再复壮后使用，这部分污泥在存储过程中常常因不具备存储条件，会发生厌氧发酵等反应进而影响生物活性，再接种时会出现大量污泥死亡，影响出水水质和污水处理效果。采用其他未停工的污水处理装置的剩余污泥作为重新启动的种泥，虽然生物活性较好，但由于不同装置所处理污水水质不同，因此形成的生物群落存在差异，所以接种其他污水处理装置的污泥时需要先对污泥进行定向驯化，比如将炼油污水处理场的剩余活性污泥接种至用于处理含有较高氨氮浓度的煤气化污水处理单元，通常污泥驯化周期一般需要1～2个月，导致污水处理场生化单元重新启动开工周期比较长，不能很快进入满负荷运行状态，进而影响生产装置的开工进度，影响企业的效益。
3、如果在污水处理装置停运时能够保存好原生污泥，在启动时就可以直接投加使用，缩短开工周期，实现装置的快速启动，从而使生产装置尽快满负荷运行。
4、cn201710188104.3公开了一种序批式活性污泥菌群的保存方法，包括对自养脱氮反应池中的活性污泥进行降温处理；然后与水混合置于菌保存罐中，调节ph；每隔一段时间向菌保存罐内添加营养液，控制菌保存罐的溶氧浓度。该方法可实现自养脱氮反应池中活性污泥菌群的长期保存，但是保存过程中需要低温条件，对大部分企业来说，将保存温度控制在2～5℃会增加保存成本。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种活性污泥的保存及生化单元快速启动方法。本发明方法可以在活性污泥存储过程中保持污泥活性不丧失，使用时不需要对污泥进行长时间驯化，只需活化后即可实现污水处理场生化单元的快速启动。本发明方法过程简单，容易控制和实现。
2、本发明提供了一种活性污泥保存及生化单元快速启动方法，包括如下步骤：
3、(1)停运时活性污泥的处理：停运前先加入活性炭，调整曝气量使溶解氧浓度控制在5mg/l以上，优选为5.5～7.0mg/l，将活性炭与污水处理池的泥水混合物充分曝气混合12～24h后停止曝气自然沉降，排出上清液使剩余泥水混合物中固体物的mlss达到15g/l以上，优选20～25g/l，存储于具备曝气或搅拌的构筑物内，优选具有曝气系统的构筑物，室温存放即可；
4、(2)停运期间污泥室温保存：在前段保存期内进行微氧保存，之后补充碳源继续保存；
5、(3)开工时生化单元的启动：开工时将步骤(2)保存的污泥接种至污水处理池，加入吸附剂，先焖爆处理，随后注入实际废水进行启动。
6、本发明方法中，步骤(1)所述的活性污泥是煤化工企业停工检修后污水处理场生化单元的活性污泥。
7、本发明方法中，步骤(1)所述的上清液中，使氨氮浓度为10～20mg/l，cod浓度为80～100mg/l。
8、本发明方法中，步骤(1)所述的活性炭可以是本领域技术人员熟知的粉末活性炭，如可以是煤基粉末活性炭。活性炭加入量按照加入后在系统中的质量浓度为100～500mg/l进行投加。
9、本发明方法中，步骤(2)所述室温保存是在室温条件下进行保存，一般是在10～35℃。所述的微氧保存是将保存体系的溶解氧浓度控制在0.1mg/l～0.5mg/l。
10、本发明方法中，步骤(2)所述的前段保存期是指前1/3～1/2的保存期，之后补充碳源保存至结束。根据停工检修工期，整个保存期一般为30～60天。
11、本发明方法中，步骤(2)所述的碳源可以是葡萄糖、甲醇、乙酸、乙酸钠等中的至少一种，优选甲醇。步骤(2)的碳源按照投加后体系中cod浓度增加1～30mg/l进行补充。
12、本发明方法中，步骤(3)所述吸附剂是以包埋了碳酸钙的交联壳聚糖为基体，其上吸附生长有异养菌，所述吸附剂中，以质量分数计，其中异养菌占吸附剂质量的5％～50％，优选10％～30％，包埋了碳酸钙的交联壳聚糖占吸附剂质量的50％～95％，优选70％～90％。所述包埋了碳酸钙的交联壳聚糖中，壳聚糖与碳酸钙的质量比为1～5：0.5～5。
13、本发明方法中，步骤(3)所述的吸附剂是通过下述方法制备：首先制备包埋碳酸钙的交联壳聚糖载体；将包埋碳酸钙的交联壳聚糖载体投加到利用有机碳源的异养菌培养体系进行吸附生长，培养至对数生长后期停止，取出固体物干燥得到吸附剂。
14、本发明方法中，所述的吸附剂的制备方法中，所述的包埋碳酸钙的交联壳聚糖载体可以采用本领域常规的制备方法获得。交联的方法主要可以采用直接交联、交联中进行化学修饰等。直接交联法使用的交联剂有环氧氯丙烷、戊二醛﹑甲醛﹑冠醚类和京尼平等中至少一种，优选京尼平。交联是壳聚糖与交联剂分子之间发生交联反应，使壳聚糖分子由直链变成网状结构，通过交联可以改善壳聚糖的比表面积和孔结构等物理性能，有效地提高壳聚糖的稳定性。
15、本发明方法中，所述的吸附剂中，所述的异养菌可以是酵母菌、乳酸菌、硫酸盐还原菌等利用有机碳源的异养菌中的至少一种，优选酵母菌。所述的酵母菌可以选自假丝酵母、隐球酵母、汉逊氏酵母属、毕赤氏酵母、红酵母、球拟酵母或丝孢酵母等中的至少一种，优选热带假丝酵母菌。所述的乳酸菌可以选自乳杆菌、双歧杆菌、乳球菌等中的至少一种。所述的硫酸盐还原菌可以选自脱硫单胞菌、脱硫线菌等中的至少一种。
16、本发明方法中，所述的吸附剂的制备方法中，所述的有机碳源根据选择的具体菌种确定，一般为所选择异养菌常规培养采用的糖类、蛋白质、有机酸等含碳有机物，如可以是葡萄糖、己糖、木糖、蔗糖、淀粉等中的至少一种。有机碳源按照加入后体系中质量浓度为1～5g/l进行投加。
17、本发明方法中，所述的吸附剂的制备方法中，所述的异养菌的培养条件为：温度20～38℃，优选20～30℃，ph为6.0～8.5，优选6.0～7.0；静置发酵或者摇床培养，静置发酵培养每隔30～60min进行搅拌，摇床培养转速为200～600r/min。培养至对数生长后期，一般是培养24h～80h。
18、本发明方法中，所述的吸附剂的制备方法中，所述的干燥温度为25～50℃，干燥时间为1～5h。
19、本发明方法中，步骤(3)开工时一次性接种保存的污泥和吸附剂，吸附剂的加入量按照所加入系统中混合液的配比50～100mg/l进行投加，再加入清水使活性污泥浓度为4000～5000mg/l，接种后进行焖爆处理，焖爆时间为24～60h，焖爆后排出带有悬浮碎片的上清液，加入实际废水进行启动。实际废水的水质一般为：氨氮浓度为100～500mg/l，cod浓度为500～1000mg/l。所述实际废水即为正常操作时处理的废水。停运前处理的废水即实际废水。
20、本发明方法中，步骤(3)中当出水中cod浓度为60mg/l以下、氨氮浓度为8mg/l以下、总氮为30mg/l以下时，保存的污泥完成了系统的快速启动过程。
21、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
22、(1)本发明通过停运前加入活性炭并增加溶解氧，为保存期间的污泥储备营养物质和微氧环境，可以避免微生物的群落结构改变或污泥失活。本发明方法保存的活性污泥用于原污水处理装置的启动，可以在一周内实现启动，所处理污水量达到满负荷，污染物实现达标处理，装置运行平稳。
23、(2)与现有技术采用低温、缺氧、干燥、定期补充营养物质等技术手段不同，本发明在保存期不需要额外提供溶解氧浓度和碳源，使异养好氧菌在兼氧条件下既能够利用活性炭中吸附的有机物质维持生存又能够发生内源呼吸释放氨氮和胞内储能物质，用于对溶解氧需求较低的硝化细菌的细胞合成，维持活性污泥中各种功能微生物的活性。
24、(3)本发明方法保存的污泥在开工启动时补充以带有正电荷的交联壳聚糖与异养菌组合的吸附剂，可以快速提高生物密度，实现装置检维修后脱氮功能的快速启动，解决了接种其他污泥因生物群落不合理导致驯化时间长和污泥存储不当启动周期长的问题，从而实现生化单元的快速启动，不影响生产装置的开工进度。
25、(4)本发明方法保存污泥过程中无需低温条件，常温保存即可，节约了成本。