CN105692918A - 一种污水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用分类单元设置处理污水的方法，本发明还公开了具体分类单元格的菌种以及排列顺序。采用本方法建立的生物处理系统其处理效率是传统生物处理方法的24倍，水力停留时间至少缩短80%，设施占地面积总体约缩小70%，并且每小时处理COD的量大，处理效率高，对比现有方法具有明显优势，没有添加化学试剂，不会造成环境污染；处理设施简化，节约高昂建设成本。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体而言，涉及一种增加细菌菌群密度，提高微生物处理污水效率的方法。
背景技术
现行的生物化学法处理污水工艺中，以公认处理效果最好的结合生物化学与膜分离技术的膜生物法MBR工艺为例，处理的流程需要经过厌氧6~12H好氧8~24H处理，以处理100T/D、进水COD350mg/L出水COD50mg/L的生化处理系统为例；需建设厌氧池100M3，好氧池100M3，建设容量将达到200M3，之所以如此庞大，主要是在同样的厌氧或好氧的条件下，各种厌氧或好氧菌群之间的相互压制导致难以在一个反应器内生成足够多的细菌。
再以普遍使用的相对菌群密度更大的接触氧化法为例：
处理流程需经过厌氧6~12H好氧8~24H处理，以处理100T/D、进水COD350mg/L出水COD50mg/L的生化处理系统为例，需要建设厌氧池100M3，好氧池100M3，总建设容量也将达到200M3。
而使用表面积大的活性碳做填料的曝气生物滤池法，虽然采用增加填料的方法可以提高菌群密度，但是一旦COD较高将很容易导致填料板结。
而充分利用拔风效应的塔式生物滤池，虽然可以允许较高的进水COD，但依然存在菌群之间的压制，需要建设高达8~24米的设施，在很多情况下建设受限制而且需要较高扬程的泵，能源消耗大，导致较少用于实际生产。
生物化学处理主要依靠细菌的生物作用，现有的生物处理技术因为不能解决不同种细菌之间的菌群竞争问题，无法实现较高的处理效率，需要建设庞大的设施，用较长的停留时间来弥补处理效率的低下问题。以几种最普遍的处理工艺，MBR膜生物法、接触氧化法、曝气生物滤池为例：
结合生物化学与膜分离技术的膜生物法MBR工艺为例，处理的流程需要经过厌氧6~12H好氧8~24H处理，以处理100T/D、进水COD350mg/L出水COD50mg/L的生化处理系统为例；需建设厌氧池100M3，好氧池100M3，总建设容量将达到200M3。生物处理污水需要涉及厌氧、耗氧、硝化、反硝化，多种过程与多种细菌，为了避免这种互相压制，传统的方法是通过调整氧含量来制造不同的厌氧和好氧环境来实现。但同在好氧或厌氧环境下有以硝化菌为代表的自氧菌，又有以消耗有机质为主的异氧菌。所以这种分隔方式并不能避免菌群间的互相压制。
发明内容
在工业生产中通过纯化细菌，获得的酵母菌与未经过纯化的天然菌种相比，使用纯化的菌种菌群密度大，只需半小时就可以完成面粉的发酵过程，而天然菌种因为菌群间的相互压制无法达到高的细菌密度，需要12小时的发酵过程。而在污水处理中因为需要多菌种多样的生化过程来达到去除不同类型有机物和脱氮除磷过程，使用现行的方法无法避免不同菌群间的相互压制，无法达到较高的细菌密度，因而无法利用这种工业生产的纯化菌种。本发明的意义就在于如何实现同一反应设施内实现细菌之间不发生相互压制的办法，以实现可以使用纯化菌种的方式，获得高的污水处理效率。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种利用生化工艺处理污水的方法，本发明采用以下技术方案：
（1）一种污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：单元设置：将污水处理设施由单一的一个大池分成多个独立的小单元，每个单元都是独立的处理系统。单元与单元之间设置有过滤介质阻挡脱落的菌膜对后级单元的污染，并留有一段隔空距离，避免前后级菌膜相互接触，以实现多种细菌在一个由多个独立单元组成的处理大系统内同时起作用而不互相压制；
（2）菌种投放：分别将预先灭菌的填料和仅含有各级处理单元所需的市售目标纯化菌种混合均匀，并按照设计次序投放到各个独立的单元内，每个单元只投放一种或有着共栖关系的细菌；
（3）单元联接：多种纯化细菌或有共栖关系的细菌分别放入多个单元中，各个处理单元按串联方式联接，构成一个生物反应器；
（4）通水培育：将一定量的待处理污水通入连接好的生化反应器内，并保持这部分水在串联的各级单元内循环，直到检测COD/氨氮达到排放标准；
（5）系统运行：经过两周至三周时间的菌群培养成熟后，独立单元内的细菌不发生互相抑制，各单元内细菌密度达到最高，得到一个可以高效处理污水的生物反应器，至此系统即可连续运行。
进一步的，单元与单元之间设置的过滤介质是生化棉、无纺布、滤布、砂、活性碳中的一种或几种的混合。
进一步的，单元与单元之间的串联方式是水平方式或垂直方式中的一种。
进一步的，具体处理单元个数n是根据污水水质的不同而设计的（n≥4）。
进一步的，细菌是好氧硝化菌、厌氧硝化菌、好氧异养菌、厌氧异养菌中的一种或有着共栖关系的细菌，细菌的投放顺序是根据污水水质的不同而设计的。
本发明的有益效果是：
1.如此建立的生物处理系统其处理效率是传统生物处理方法的24倍，水力停留时间至少缩短80%，设施占地面积总体约缩小70%。
2.每小时处理COD的量大，处理效率高，对比现有方法具有明显优势。
3.没有添加化学试剂，不会造成环境污染；处理设施简化，节约高昂建设成本。
4.由于解决了菌群间的相互压制，使纯化细菌密度得到大幅提高，因此对生化性较差的污水具有比传统生物法更佳的处理效果，可以同时满足COD和氨氮处理双达标。
附图说明
图1是基于活性污泥法实施例1的结构安装简图；
图2是基于接触氧化法实施例2的结构安装简图；
图3是基于生物滤池法实施例3的结构安装简图；
图4是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
对基于活性污泥法而设置的32个污水处理单元进行编号，1#分为厌氧革兰氏阳性杆菌区和蓄水区，2#分为好氧硝化杆菌区和蓄水区，3#分为厌氧反硝化杆菌区和蓄水区，4#分为好氧革兰氏阴性菌区和蓄水区。之后按照此顺序，连接至32#污水处理单元。让污水从1#处理单元流入至32#单元流出，以出水COD达到50mg/L左右时得到处理后的污水，考察系统处理时间、处理效率及设施占地面积。
实施例2
对基于接触氧化法而设置的32个污水处理单元进行编号，1#分为厌氧革兰氏阳性杆菌区和蓄水区，2#分为好氧硝化杆菌区和蓄水区，3#分为厌氧反硝化杆菌区和蓄水区，4#分为好氧革兰氏阴性菌区和蓄水区。之后按照此顺序，连接至32#污水处理单元。让污水从1#处理单元流入至32#单元流出，以出水COD达到50mg/L左右时得到处理后的污水，考察系统处理时间、处理效率及设施占地面积。
实施例3
对基于生物滤池法而设置的16个污水处理单元进行编号，1#分为厌氧革兰氏阳性杆菌区和蓄水区，2#分为好氧硝化杆菌区和蓄水区，3#分为厌氧反硝化杆菌区和蓄水区，4#分为好氧革兰氏阴性菌区和蓄水区。之后按照此顺序，连接至16#污水处理单元。让污水从1#处理单元流入至16#单元流出，以出水COD达到50mg/L左右时得到处理后的污水，考察系统处理时间、处理效率及设施占地面积。
Claims (4)
1.一种污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)单元设置：将污水处理设施由单一的一个大池分成多个独立的小单元，每个单元都是独立的处理系统，单元与单元之间设置有过滤介质阻挡脱落的菌膜对后级单元的污染，并留有一段隔空距离，避免前后级菌膜相互接触；
(2)菌种投放：分别将预先灭菌的填料和仅含有各级处理单元所需的市售目标纯化菌种混合均匀，并按照设计次序投放到各个独立的单元内，每个单元只投放一种或有着共栖关系的细菌；
(3)单元联接：多种纯化细菌或有共栖关系的细菌分别放入多个单元中，各个处理单元按串联方式联接，构成一个生物反应器；
(4)通水培育：将一定量的待处理污水通入连接好的生物反应器内，并保持这部分水在串联的各级单元内循环，直到检测COD/氨氮达到排放标准；
(5)系统运行：经过两周至三周时间的菌群培养成熟后，独立单元内的细菌不发生互相抑制，各单元内细菌密度达到最高，得到一个可以处理污水的生物反应器，至此系统即可连续运行。
2.根据权利要求1所述的一种污水处理方法，其特征在于，单元与单元之间设置的过滤介质是生化棉、无纺布、滤布、砂、活性碳中的一种或几种的混合。
3.根据权利要求1所述的一种污水处理方法，其特征在于，单元与单元之间的串联方式是水平方式或垂直方式中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种污水处理方法，其特征在于，投加的细菌或菌种是好氧硝化菌、厌氧硝化菌、好氧异养菌、厌氧异养菌中的一种或有着共栖关系的细菌。
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