CN101717148B - 一种提高好氧条件下溶藻菌生物除藻效果的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属环保技术领域，具体涉及一种提高好氧条件下溶藻菌除藻效果的方法。该方法包括在SBR反应器中使用离子型酶促填料，SBR反应器在好氧(溶解氧控制在0.8～1.5mg/L)条件下，用活性污泥培养、驯化生物膜，使生物膜上富集溶藻菌后，用来降解富营养化的含藻污水，同时去除系统中的磷和氮、降解COD。在合理的工艺参数运行下，SBR反应器出水可达到：叶绿素a＜40ug/L，CODcr＜50mg/L，TN＜15mg/L，NH4+-N＜5mg/L，TP＜0.5mg/L的污水处理厂一级A排放标准。
Description
技术领域
本发明属于水、废水或污水的生物处理技术领域，具体涉及一种提高好氧条件下溶藻菌生物除藻效果的方法。
背景技术
近年来，我国湖泊水体的富营养化问题十分普遍，富营养化所导致的有害藻类水华是今后许多城市水资源可持续发展的最主要威胁。藻类水华可通过生物处理技术进行控制，但常规的生物处理方法如鱼类滤食和生物接触氧化法等则具有工程投资高、管理与维护复杂、除藻效率低等缺点，不适用于大规模的水域治理。若能将生物接触氧化法好氧段的溶解氧(DO)控制在0.8～1.5mg/L，则可显著降低除藻过程中曝气的动力消耗；同时以新型填料为载体，在生物膜上富集高效降解藻类的溶藻菌，从而达到低能耗高效生物除藻的目的。
目前，文献中只有Tsuji和Kang等人对生物除藻固定化技术进行了研究(参见文献Chemosphere，2006，65：117-124；Journal of applied microbiology，2007，103：1983-1994)。在藻类污染水体治理中结合高效的人工介质，通过其富集、吸附作用，在介质表面形成生物膜，通过介质上富集的溶藻菌等微生物作用，可去除水体中的藻类。但文献中报道的除藻技术在好氧曝气过程中均没有控制DO浓度(一般都大于2mg/L)，而且采用的人工介质进行大规模生物除藻效率还需要进一步提高。
Li等人在对厌氧-低氧(溶解氧小于1mg/L)生物除磷脱氮系统进行研究时发现，低氧曝气并没有提高生物系统中出水的氮、磷浓度(参见文献Bioresour.Technol.，2008，99：4400-4407)。因此，为了提高溶藻菌生物除藻的效果，本发明提出了在好氧(DO控制在0.8～1.5mg/L)条件下，在SBR反应器中安放离子型酶促填料(专利申请号2008100408528)的方法。到目前为止，此方法在文献中尚未见报道。
发明内容
针对现有技术中好氧(DO＞2mg/L)条件下生物除藻效率有待提高，能耗也较高的缺点，本发明的目的在于提出一种提高好氧(DO为0.8～1.5mg/L)条件下溶藻菌生物除藻效果的方法。
本发明提出的提高好氧条件下溶藻菌生物除藻效果的方法，具体步骤如下：在SBR反应器内安放离子型酶促填料，将如从城市污水处理厂(采用A/O或A2/O工艺)取来的剩余的活性污泥加入反应器，进行活性污泥的驯化，生物挂膜、高效溶藻菌的培养。当生物膜上富集大量高效溶藻菌后，将活性污泥全部排掉。再将富营养化的含藻污水加入反应器，然后进行曝气，好氧条件下的溶解氧控制在好氧状态(DO为0.8～1.5mg/L)，在好氧条件下进行生物除藻。由于使用离子型酶促填料，使生物膜上的生物相更加丰富，高效降解藻类的溶藻菌种类更多，从而对藻类的去除效果更好，去除效率更高；最后，通过的静止沉淀，将处理后的污水达标排放。
本发明提出的提高好氧条件下溶藻菌生物除藻效果方法的工艺流程图，如图1所示。根据填料的特性、设备的结构，本发明方法优选的工艺参数为：填料的填充比为0.3～0.6；好氧条件下DO浓度为0.8～1.5mg/L；pH为7.0～8.0；活性污泥浓度MLSS为3000～8000mg/L左右；生物除藻的时间为4～8h。
本发明的有益效果是：
(1)好氧(DO为0.8～1.5mg/L)条件下的曝气，降低了传统好氧(DO＞2mg/L)曝气时能耗较高的缺点；同时新型填料的加入可增加生物膜上高效溶藻菌的数量和种类，提高富营养化的含藻污中藻类的去除效率，而且可以降低出水中氮、磷等营养元素的浓度，防止水体富营养化的发生。
(2)本方法在合理的运行参数下，城市污水中藻类(叶绿素a)、有机物、氨氮去除率可达到90％以上，出水达到污水处理厂一级排放标准：叶绿素a＜40ug/L，CODcr＜50mg/L，TN＜15mg/L，NH4 +-N＜5mg/L，TP＜0.5mg/L。
(3)本方法运行效果稳定，抗冲击负荷强。
附图说明
图1是提高好氧(0.8～1.5mg/L)条件下溶藻菌生物除藻效果的方法的工艺流程图。
图中标号：1为调节池，内存丰富营养化的含藻污水，2为进水泵，3为SBR反应器，4为填料，5为曝气头，6为磁力搅拌器，7为曝气泵，8为排水泵。
具体实施方式
实施例1：
以富营养化的含藻污水处理为例，工艺流程按附图1所示。含藻污水水质为CODCr：210mg/L，TN：19mg/L，NH4 +-N：15mg/L，TP：1.0mg/L，叶绿素a：460ug/L。SBR反应器进水流量为15L/d，污水在反应器中的水力停留时间为8h，控制好氧条件下DO浓度为1.0±0.20mg/L，好氧处理时间为6h。运行后的出水结果为CODcr：20.1mg/L，TN：13.8mg/L，TP：0.40mg/L，NH4 +-N：2.1mg/L，叶绿素a：30.9ug/L，出水水质符合污水处理厂一级A排放标准。
实施例2：
以富营养化的含藻污水处理为例，工艺流程按附图1所示。控制好氧条件下DO浓度为0.5±0.20mg/L，其余同实施例1。运行结果为CODcr：40.6mg/L，TN：18.6mg/L，TP：0.55mg/L，NH4 +-N：8.3mg/L，叶绿素a：76.5ug/L，出水水质不符合污水处理厂一级A排放标准。
实施例3：
以富营养化的含藻污水处理为例，工艺流程按附图1所示。控制好氧条件下DO浓度为1.1±0.20mg/L，好氧处理时间为4h，其余同实施例1。运行结果为CODcr：20.5mg/L，TN：18.9mg/L，TP：0.60mg/L，NH4 +-N：5.5mg/L，叶绿素a：29.5ug/L，出水水质不符合污水处理厂一级A排放标准。
实施例4：
以富营养化的含藻污水处理为例，工艺流程按附图1所示。含藻污水水质为CODCr：260mg/L，TN：22mg/L，NH4 +-N：18mg/L，TP：1.0mg/L，叶绿素a：520ug/L。SBR反应器进水流量为15L/d，污水在反应器中的水力停留时间为8h，控制好氧条件下DO为1.0±0.20mg/L，好氧处理时间为7h。运行后的出水结果为CODcr：35.5mg/L，TN：14.3mg/L，TP：0.48mg/L，NH4 +-N：1.6mg/L，叶绿素a：35.8ug/L，出水水质符合污水处理厂一级A排放标准。
实施例5：
以富营养化的含藻污水处理为例，工艺流程按附图1所示。控制好氧条件下DO为0.5±0.20mg/L，其余同实施例4。运行后的出水结果为CODcr：56.0mg/L，TN：21.3mg/L，TP：0.65mg/L，NH4 +-N：9.1mg/L，叶绿素a：75.8ug/L，出水水质不符合污水处理厂一级A排放标准。
实施例6：
以富营养化的含藻污水处理为例，工艺流程按附图1所示。控制好氧条件下DO为1.1±0.20mg/L，好氧处理时间为4h，其余同实施例4。运行后的出水结果为CODcr：40.5mg/L，TN：20.3mg/L，TP：0.58mg/L，NH4 +-N：4.6mg/L，叶绿素a：35.4ug/L，出水水质不符合污水处理厂一级A排放标准。
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种提高好氧条件下溶藻菌生物除藻效果的方法，其特征在于具体步骤如下：在SBR反应器中安装好离子型酶促填料，加入活性污泥进行驯化，使生物膜上富集大量的高效溶藻菌，然后排掉活性污泥；再将富营养化的含藻污水加入SBR反应器，然后进行曝气，在好氧条件下进行生物除藻，使处理后的含藻污水达到排放标准；其中，所述好氧条件的溶解氧浓度为0.8～1.5mg/L。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：SBR反应器中酶促离子型填料的填充比为0.3～0.6。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述活性污泥取自污水处理厂的剩余活性污泥。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述活性污泥浓度为3000～8000mg/L。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于生物除藻的时间为4～8h。
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