CN105238728A - 一种用于河流黑臭水体治理的复合微生物制剂及制备方法、应用和应用方法 - Google Patents

一种用于河流黑臭水体治理的复合微生物制剂及制备方法、应用和应用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于河流黑臭水体治理的复合微生物制剂及制备方法、应用和应用方法,属于污水的生物处理领域。其包含以下步骤:(1)取柳木切成长方体;(2)配置混合溶液;(3)将步骤(1)中热解后的柳木块从炉子中取出,在温度降低到85℃之前投入到步骤(2)的溶液中;4)选取养猪场的沼气池,从沼气池中称取沼液,搅拌混合;然后向沼液中投入枯草芽胞杆菌和白色念珠菌;(5)将步骤(3)中得到的负载后的柳木块投入沼液中,得出复合微生物制剂。本发明稳定性好,准备工作简单,不仅能消除水体的黑臭,而且对污水中的硫化氢和铁、锰硫化物等物质具有很强的吸附作用,处理后的水质完全符合国家排放标准,无二次污染。

Description

一种用于河流黑臭水体治理的复合微生物制剂及制备方法、应用和应用方法
技术领域
[0001] 本发明属于污水的生物处理领域,具体地说,涉及一种用于河流黑臭水体治理的复合微生物制剂及制备方法、应用和应用方法。
背景技术
[0002] 河流等景观水体是城市人居环境中重要的组成部分,但由于其易污染、水环境容量小、水体自净能力差等特点,很容易成为居民生活污水、雨水及垃圾的受纳体,从而导致水体溶解氧的大量消耗,造成了水体缺氧而呈黑臭状态,使整个生态系统出现危机。城市河流出现黑臭,已成为我国许多大、中城市共同存在的污染问题,河流黑臭是我国城市河网的一个普遍现象,严重影响居民生活、城市形象和生态环境。
[0003] 具体分析,都知道,城市河道黑臭主要是过量纳污导致水体供氧和耗氧失衡的结果,水体缺氧乃至厌氧条件下污染物转化并产生氨氮、硫化氢、挥发性有机酸等恶臭物质以及铁、锰硫化物等黑色物质。生活污水是导致城市河道黑臭的最普遍和最主要的污染源。其他污染源还有:生活垃圾、有机工业废水、合流制管网溢流污水、污水厂尾水、畜禽养殖场粪便污水等。消除城市河道黑臭、改善城市水环境质量,对保障城市人居健康、促进社会和谐与经济持续发展具有极其重要的现实意义。
[0004] 而现有的处理方法一般是物理法、化学法和生物法,但是物理法投资成本高,见效慢,化学法则存在使用成本高,容易造成水体二次污染的问题,生物方法在河流黑臭治理中的应用十分广泛,主要有人工湿地处理、水生植物恢复、生物修复等,但是生物法存在处理速度慢的问题。
[0005] 所以现在流行综合处理方式,尤其是采用微生物处理的方式更加得到大众的认可,例如如专利号为201010610486.2的发明专利,该发明提供了一份名称为一种微生物对黑臭河道处理及原位生态修复的方法的专利文件,其技术特征是从污水中筛选出有针对性的目的菌种,与现有菌种进行匹配组合成复合微生物菌剂,然后使用匹配的复合微生物菌剂对河道污水进行处理。该发明根据河道污染的具体情况,采用筛选污水中生长的菌株对污水进行治理,并针对河道水体的污染情况将其与现有菌种进行匹配、组合,使之在微生物污水处理系统中发挥协同作用,快速形成优势菌群,对河道中污染物进行分解、吸收、转移,从而达到最佳处理效果;其采用微生物治理水体,后通过水体的自净能力来治理水体,达到治标治本的目的,不会产生二次污染;;具有安全、高效、成本低、投资省,操作简单等特点。但是其有一个很大的缺陷,就是在处理废水是需要专门对微生物进行培养,费时费力,准备工作要求高,耗时长的问题。
发明内容
[0006] 1、要解决的问题
[0007] 针对现有河流黑臭水体治理中存在费时费力,准备工作要求高,耗时长的问题,本发明提供一种用于河流黑臭水体治理的复合微生物制剂及制备方法、应用和应用方法,本发明稳定性好,准备工作简单,不仅能消除水体的黑臭,而且对污水中的硫化氢和铁、锰硫化物等物质具有很强的吸附作用,处理后的水质完全符合国家排放标准,无二次污染。
[0008] 2.技术方案
[0009] 为了解决以上问题,本发明采用的具体技术方案如下:
[0010] 一种用于河流黑臭水体治理的复合微生物制剂的制备方法,其步骤为:
[0011 ] (1)取柳木切成长方体,最短的边长为a,则a的大小为3_15cm,将切好的柳木块置于密封的加热炉中密封加热,使其在无氧环境中加热热解,热解温度为180-240°C,热解时间为3-5小时,得到热解后的柳木块;选择柳木块,性质更稳定,空气更大,负载量高,同时为后续的微生物提供一个保存环境;
[0012] (2)配置混合溶液,按照如下组份及质量百分比配备溶液:碳酸钠5-7%,聚氨基甲酸酯3-6%,丙烯酰胺0.5-1.5%,酪朊酸钠1-4%,余量为水;
[0013] (3)将步骤⑴中热解后的柳木块从炉子中取出,在温度降低到85°C之前投入到步骤(2)的溶液中,浸泡15-30h,捞出柳木块,将柳木块晒干,得到负载后的柳木块;该溶液能渗入到柳木炭中,一方面放置柳木炭能在防止柳木炭的腐烂,同时保持微生物在干燥后不死亡,保存时间更久;
[0014] (4)选取养猪场的沼气池(这点是基于养猪场的沼气池具有自己的特性,就是反硝化细菌多,其中的菌种处理氨氮能力强),从沼气池中称取沼液,向沼液中加入沼液质量0.5-1%的聚氨基甲酸酯、沼液质量0.9-2%的丙烯酰胺、沼液质量1-1.5%的酪朊酸钠、沼液质量3-5%的磷酸铵、沼液质量0.8-1.2%的辛烯基琥珀酸淀粉酯、沼液质量0.5-1.0%的氯化镁、沼液质量0.8-1.2%的磷酸二氢钾、沼液质量0.2-0.4%的氯化钠、沼液质量10-13%的麦麸和沼液质量15-20%的淀粉,搅拌混合;然后向每升沼液中投入枯草芽胞杆菌0.002-0.008g和白色念珠菌0.010-0.020g,将沼液的温度保持在10-20°C之间,保持48-60h ;以上是为了促进菌种繁殖和生长;
[0015] (5)将步骤(3)中得到的负载后的柳木块投入到步骤⑷得到的沼液中,浸泡12-24h,捞出后柳木块后在阴凉处晾干柳木块,得出复合微生物制剂,此步骤中能将大量的菌种吸附到柳木炭中,晾干后保存在热解后的柳木炭中,保存周期长,不易损坏。
[0016] 优选地,所述的步骤(1)中的a的大小为10-12cm.
[0017] 优选地,所述的步骤(2)中的碳酸钠6 %,聚氨基甲酸酯5 %,丙烯酰胺1 %,酪朊酸钠2%,余量为水。
[0018] 优选地,所述的步骤⑷中的沼液中在搅拌前,向每立方米沼液中加入15_30kg的河流污泥。如果加入要处理的河流的污泥,能使得菌种更有针对性。
[0019] —种前面方法中得到的种用于河流黑臭水体治理的复合微生物制剂。
[0020] 前面所述的复合微生物制剂在处理河流黑臭水体治理方面的应用。
[0021] 一种处理河流黑臭水体治理方面的使用方法,其步骤为:
[0022] 将上述方案中的制备的复合微生物制剂投入需要处理的黑臭水体中,添加量为l-3kg/立方米。
[0023] 优选地,添加复合微生物制剂之后进行间歇性曝气。
[0024] 3.有益效果
[0025] 相比于现有技术,本发明的有益效果为:
[0026] (1)本发明的复合微生物制剂的制备方法选择柳木块,性质更稳定,空气更大,负载量高,同时为后续的微生物提供一个保存环境;其中,对含重金属离子或者氨氮和硫化氢含量高的的黑臭污水的具有较好的净化效果,同时能够吸附污水中的颗粒物和其他杂质,通过各种成分的相互作用,显著提高污水净化能力,使净化效率显著提高,净化后的污水符合国家标准,可直接排放。
[0027] (2)本发明中的酪朊酸钠和辛烯基琥珀酸淀粉酯和能促进菌种的繁殖,提高繁殖速度,尤其是能促进反硝化菌和枯草芽胞杆菌的生长。
[0028] (3)本发明中选择养猪场的沼气池的沼液作为培养基,使其培养的菌种更加的适应处理黑臭水体,因为基于养猪场的沼气池具有自己的特性,就是反硝化细菌多,其中的菌种处理氨氮能力强。
[0029] (4)本发明的组成成分来源广泛、廉价易得,对污水的净化效果好,适合工业化生产。
具体实施方式
[0030] 下面结合具体的实施例,对本发明作详细描述。
[0031] 实施例1
[0032] —种用于河流黑臭水体治理的复合微生物制剂的制备方法,其步骤为:
[0033] (1)取柳木切成长方体,尺寸为llcmXllcmX50cm,将切好的柳木块置于密封的加热炉中密封加热,使其在无氧环境中加热热解,热解温度为180°C,热解时间为4小时,得到热解后的柳木块;(2)配置混合溶液,按照如下组份及质量百分比配备溶液:碳酸钠6%,聚氨基甲酸酯3 %,丙烯酰胺1.5%,酪朊酸钠2 %,余量为水;(3)将步骤(1)中热解后的柳木块从炉子中取出,在温度降低到100°C时投入到步骤(2)的溶液中(主要是利用余温吸附,增加吸附效率和速度),柳木块完全浸没在溶液中,浸泡30h,捞出柳木块,将柳木块晒干,得到负载后的柳木块;(4)选取某养猪场的沼气池,从沼气池中称取沼液,向沼液中加入沼液质量0.8%的聚氨基甲酸酯、沼液质量0.9%的丙烯酰胺、沼液质量1.2%的酪朊酸钠、沼液质量3%的磷酸铵、沼液质量0.8%的辛烯基琥珀酸淀粉酯、沼液质量.0.5%的氯化镁、沼液质量1.0%的磷酸二氢钾、沼液质量0.4%的氯化钠、沼液质量12%的麦麸和沼液质量20%的淀粉,搅拌混合;然后向每升沼液中投入枯草芽胞杆菌0.008g和白色念珠菌0.0lOg,将沼液的温度保持在13-18°C之间,保持48h ;(5)将步骤(3)中得到的负载后的柳木块投入到步骤(4)得到的沼液中,浸泡24h,捞出后柳木块后在阴凉处晾干柳木块,得出复合微生物制剂。
[0034] 将上述方案中制备的复合微生物制剂投入某城市需要处理的黑臭水沟中,添加量为2kg/立方米,添加复合微生物制剂之后进行间歇性曝气,每天曝气lh ;在未进行处理前,测定河流水体中总氮、总磷的含量分别为28.51mg/L、3.07mg/L,浊度为、39.13mg/L,溶解氧D0 = 0.5mg/L,B0D5 = 17mg/L,此类水体水质处于劣V类标准。处理3个月后,测定河流水体中总氮、总磷的含量分别为5.10mg/L、0.16mg/L,池度为10.61mg/L,溶解氧DO = 13mg/L,B0D5 = 5mg/L,铜和铁的含量分别下降39%和76%,这说明铜离子和铁离子被复合微生物制剂所吸附。
[0035] 实施例2
[0036] —种用于河流黑臭水体治理的复合微生物制剂的制备方法,其步骤为:
[0037] (1)取柳木切成长方体,尺寸为20cmX 20cmX 100cm,将切好的柳木块置于密封的加热炉中密封加热,使其在无氧环境中加热热解,热解温度为240°C,热解时间为5小时,得到热解后的柳木块;(2)配置混合溶液,按照如下组份及质量百分比配备溶液:碳酸钠5%,聚氨基甲酸酯6%,丙烯酰胺0.5%,酪朊酸钠1%,余量为水;(3)将步骤(1)中热解后的柳木块从炉子中取出,在温度降低到85°C时投入到步骤(2)的溶液中,浸泡20h,捞出柳木块,将柳木块晒干,得到负载后的柳木块;(4)选取养猪场的沼气池(这点是基于养猪场的沼气池具有自己的特性,就是反硝化细菌多,其中的菌种处理氨氮能力强),从沼气池中称取沼液,向沼液中加入沼液质量0.5%的聚氨基甲酸酯、沼液质量1.5%的丙烯酰胺、沼液质量1%的酪朊酸钠、沼液质量5%的磷酸铵、沼液质量1%的辛烯基琥珀酸淀粉酯、沼液质量0.8%的氯化镁、沼液质量0.8%的磷酸二氢钾、沼液质量0.3%的氯化钠、沼液质量10%的麦麸和沼液质量18%的淀粉,搅拌混合;然后向每升沼液中投入枯草芽胞杆菌0.002g和白色念珠菌0.020g,将沼液的温度保持在15-20°C之间,保持60h ; (5)将步骤(3)中得到的负载后的柳木块投入到步骤(4)得到的沼液中,浸泡12h,捞出后柳木块后在阴凉处晾干柳木块,得出复合微生物制剂。
[0038] 将上述方案中制备的复合微生物制剂投入需要处理的黑臭水体中,添加量为1kg/立方米,添加复合微生物制剂之后进行间歇性曝气,每天曝气1.5h ;在未进行处理前,测定河流水体中总氮、总磷的含量分别为26.26mg/L、3.12mg/L,浊度为37.21mg/L,溶解氧DO =0.4mg/L,B0D5 = 19mg/L,此类水体水质处于劣V类标准。处理3个月后,测定河流水体中总氮、总磷的含量分别为5.19mg/L、0.18mg/L,浊度为9.65mg/L,溶解氧DO = 14mg/L,B0D5=6mg/L,铜和铁的含量分别下降42%和79%,这说明铜离子和铁离子被复合微生物制剂所吸附。
[0039] 实施例3
[0040] 一种用于河流黑臭水体治理的复合微生物制剂的制备方法,其步骤为:
[0041] (1)取柳木切成长方体,尺寸为3cmX5cmX30cm,将切好的柳木块置于密封的加热炉中密封加热,使其在无氧环境中加热热解,热解温度为200°C,热解时间为3小时,得到热解后的柳木块;(2)配置混合溶液,按照如下组份及质量百分比配备溶液:碳酸钠7%,聚氨基甲酸酯5%,丙烯酰胺1%,酪朊酸钠4%,余量为水;(3)将步骤(1)中热解后的柳木块从炉子中取出,在温度降低到90°C时投入到步骤(2)的溶液中,浸泡30h,捞出柳木块,将柳木块晒干,得到负载后的柳木块;(4)选取养猪场的沼气池(这点是基于养猪场的沼气池具有自己的特性,就是反硝化细菌多,其中的菌种处理氨氮能力强),从沼气池中称取沼液,向沼液中加入沼液质量1%的聚氨基甲酸酯、沼液质量2.0%的丙烯酰胺、沼液质量1.5%的酪朊酸钠、沼液质量4%的磷酸铵、沼液质量1.2%的辛烯基琥珀酸淀粉酯、沼液质量1.0%的氯化镁、沼液质量1.2%的磷酸二氢钾、沼液质量0.2%的氯化钠、沼液质量13%的麦麸和沼液质量15%的淀粉,搅拌混合;然后向每升沼液中投入枯草芽胞杆菌0.005g和白色念珠菌0.015g,将沼液的温度保持在10-15°C之间,保持55h ; (5)将步骤(3)中得到的负载后的柳木块投入到步骤(4)得到的沼液中,浸泡18h,捞出后柳木块后在阴凉处晾干柳木块,得出复合微生物制剂。
[0042] 将上述方案中制备的复合微生物制剂投入需要处理的某城市水体程黑臭景观河中,添加量为3kg/立方米,添加复合微生物制剂之后进行间歇性曝气,每天曝气3h ;如果在每天曝气时,每立方米水中加入3g的酪朊酸钠,则曝气时间可以降为2h,在未进行处理前,测定河流水体中总氮、总磷的含量分别为29.37mg/L、2.85mg/L,浊度为28.92mg/L,溶解氧DO = 0.3mg/L,B0D5 = 18.6mg/L,此类水体水质处于劣V类标准。处理3个月后,测定河流水体中总氮、总磷的含量分别为4.27mg/L、0.23mg/L,浊度为9.37mg/L,溶解氧DO = 14.lmg/L,B0D5 = 6.5mg/L,铜和铁的含量分别下降38%和72%。
[0043] 实施例4
[0044] 同实施例1,所不同的是在步骤(4)中的沼液中在搅拌前,向每立方米沼液中加入20kg的河流污泥。如果加入要处理的河流的污泥,能使得菌种更有针对性。反应只需2个月零45天即可达到和实施例1相同的效果。
[0045] 实施例5
[0046] 同实施例2,步骤⑷中的沼液中在搅拌前,向每立方米沼液中加入30kg的河流污泥。如果加入要处理的河流的污泥,能使得菌种更有针对性。反应只需2个月零40天即可达到和实施例2相同的效果。
[0047] 实施例6
[0048] 同实施例3,步骤⑷中的沼液中在搅拌前,向每立方米沼液中加入15kg的河流污泥。如果加入要处理的河流的污泥,能使得菌种更有针对性。将上述方案中制备的复合微生物制剂投入需要处理的某城市水体程黑臭景观河中,添加量为2.5kg/立方米,添加复合微生物制剂之后进行间歇性曝气,每天曝气3h ;处理3个月后,测定河流水体中总氮、总磷的含量分别为 3.14mg/L、0.18mg/L,浊度为 7.53mg/L,溶解氧 DO = 15.3mg/L,B0D5 = 6.9mg/L,铜和铁的含量分别下降36%和73%。
[0049] 实施例7
[0050] 同实施例1,所不同的是所述的步骤⑵中的碳酸钠6%,聚氨基甲酸酯5%,丙烯酰胺1%,酪朊酸钠2%,余量为水。步骤(3)中的浸泡时间只需要13h,即可达到相同的效果。本发明处理处理污水后,柳木块可以作为微生物的载体,继续促进污染物的分解,如果水中重金属较多,则需要打捞上来柳木块,对柳木块中吸附的重金属进行处理。

Claims (8)

1.一种用于河流黑臭水体治理的复合微生物制剂的制备方法,其步骤为: (1)取柳木切成长方体,最短的边长为a,则a的大小为3-15cm,将切好的柳木块置于密封的加热炉中密封加热,使其在无氧环境中加热热解,热解温度为180-240 °C,热解时间为3-5小时,得到热解后的柳木块; (2)配置混合溶液,按照如下组份及质量百分比配备溶液:碳酸钠5-7%,聚氨基甲酸酯3-6%,丙烯酰胺0.5-1.5%,酪朊酸钠1-4%,余量为水; (3)将步骤(1)中热解后的柳木块从炉子中取出,在温度降低到85°C之前投入到步骤(2)的溶液中,浸泡15-30h,捞出柳木块,将柳木块晒干,得到负载后的柳木块; (4)选取养猪场的沼气池,从沼气池中称取沼液,向沼液中加入沼液质量0.5-1%的聚氨基甲酸酯、沼液质量0.9-2%的丙烯酰胺、沼液质量1-1.5%的酪朊酸钠、沼液质量3-5%的磷酸铵、沼液质量0.8-1.2%的辛烯基琥珀酸淀粉酯、沼液质量0.5-1.0%的氯化镁、沼液质量0.8-1.2%的磷酸二氢钾、沼液质量0.2-0.4%的氯化钠、沼液质量10-13%的麦麸和沼液质量15-20%的淀粉,搅拌混合;然后向每升沼液中投入枯草芽胞杆菌0.002-0.008g和白色念珠菌0.010-0.020g,将沼液的温度保持在10-20°C之间,保持48-60h ; (5)将步骤(3)中得到的负载后的柳木块投入到步骤⑷得到的沼液中,浸泡12-24h,捞出后柳木块后在阴凉处晾干柳木块,得出复合微生物制剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于河流黑臭水体治理的复合微生物制剂的制备方法,其特征在于,所述的步骤(1)中的a的大小为10-12cm。
3.根据权利要求1所述的一种用于河流黑臭水体治理的复合微生物制剂的制备方法,其特征在于,所述的步骤(2)中的碳酸钠6%,聚氨基甲酸酯5%,丙烯酰胺1%,酪朊酸钠2%,余量为水。
4.根据权利要求1所述的一种用于河流黑臭水体治理的复合微生物制剂的制备方法,其特征在于,所述的步骤(4)中的沼液中在搅拌前,向每立方米沼液中加入15-30kg的河流污泥。
5.一种权利要求1中得到的种用于河流黑臭水体治理的复合微生物制剂。
6.权利要求1所述的复合微生物制剂在处理河流黑臭水体治理方面的应用。
7.—种处理河流黑臭水体治理方面的使用方法,其步骤为: 将权利要求1中制备的复合微生物制剂投入需要处理的黑臭水体中,添加量为l_3kg/立方米。
8.根据权利要求7所述的一种处理河流黑臭水体治理方面的使用方法,其特征在于,添加复合微生物制剂之后进行间歇性曝气。
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