CN107324585A - 一种功能菌剂强化－无回流多级ao－生态消纳组合工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种功能菌剂强化－无回流多级AO－生态消纳组合工艺。针对南方发达地区污水COD、总磷、总氮、氨氮、硝酸盐氮等污染物浓度较城市污水浓度高，传统的城市污水处理工艺(如A/O、SBR、BAF等工艺)难达到国家排放标准，尤其是TN、TP的达标排放。本发明通过向集水池中投加反硝聚磷菌剂B8，提高多级AO工艺处理村镇生活污水的能力，从而达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918‑2002)一级A排放标准。本发明提供的这种污水处理技术具有脱氮除磷效率高、出水水质稳定、能耗成本低等特点，适用南方村镇生活污水的处理。

Description

一种功能菌剂强化－无回流多级AO－生态消纳组合工艺
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种功能菌剂强化－无回流多级AO－生态消纳组合工艺。
技术背景
随着我国人民生活水平的提高，饮食结构、生产与生活方式的改变，村镇污水水质发生较大的变化(尤其是南方经济发达地区)，其污水COD、总磷、总氮、氨氮、硝酸盐氮等污染物浓度较城市污水浓度高，传统的城市污水处理工艺(如A/O、SBR、BAF等工艺)难达到国家排放标准，尤其是TN、TP的达标排放。研究表明多级AO工艺具有强化内源反硝化脱氮能力，期刊Water Science and Technology 2008年58卷2期起止页435-438中Kornaros等以污水中溶解性COD作为碳源，采用多级AO工艺进行反硝化，从而达到脱氮的目的。期刊Environmental Technology 2000年21卷1期起止页107-114中Nah等认为膜生物反应器在低C/N与高MLSS条件及间歇曝气的模式下可以进行最大化内源反硝化。期刊EnvironmentalTechnology 2013年34卷19期起止页2717-2725中Murat Hocaoglu等认为在间歇曝气模式下，通过强化内源呼吸的方式进行反硝化，能够有效的提高脱氮效率。
本发明在此基础上利用微生物强化废水生物处理技术，采用具有脱氮除磷效率高、出水水质稳定、能耗成本低等特点的无回流多级AO工艺。通过向生物反应器中投加反硝聚磷菌剂B8，提高多级AO工艺处理村镇生活污水的能力。
发明内容
本发明的主要目的是：
针对南方发达地区污水COD、总磷、总氮、氨氮、硝酸盐氮等污染物浓度较城市污水浓度高，传统的城市污水处理工艺难达到国家排放标准，提出一种功能菌剂强化－无回流多级AO－生态消纳组合工艺。
本发明的主要原理是：
采用间歇曝气方式实现多级硝化/反硝化的串联，以无回流的形式，使活性污泥处于“好氧-厌氧”不断交替状态，即“饱-饥”状态，发挥自身潜能，在好氧条件下提高对污染物降解能力，投加反硝化聚磷菌剂B8，在厌氧条件下将水体中的乙酸等挥发性脂肪酸(VFA)转化为聚羟基烷酸(PHA)；在好氧条件下利用电子受体氧气分解PHA产生大量的能量摄取水体中无机磷酸盐，以多聚磷酸盐(Poly-P)的形式存储在菌体内，从而提高无回流多级AO脱氮除磷的能力。本发明提供的反硝化聚磷菌剂(命名为B8)，经16SrDNA测序及同源性鉴定，为恶臭假单胞菌属(Pseudomonas putida sp.)，已被中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保存(登记入册编号为：CGMCC9168)。
本发明的主要优点：
(1)本发明采用无回流多级AO工艺，与传统AO工艺相比，好氧段硝化液直接进入厌氧区，确保了聚磷菌有充足的碳源进行厌氧释磷。
(2)通过向无回流多级A/O内的活性污泥投加反硝化聚磷菌进行生物强化，降解并去除COD和氮磷等营养盐物质，提高了无回流多级A/O的污染物处理率，还减少了活性污泥的使用量，降低了老化污泥处理费用。
(3)采用微生物及水生动植物修复技术，在人工湿地中种植的水生植物根系、人工水草及生物栅等湿地载体成为细菌生长的栖息地，形成天然的生物膜，过滤并净化污水中的污染物以改善水质。
(4)生态消纳中的水生植物可对废水复氧，使污染物得到降解和转化，实现双重治污。
附图说明
图1：工艺流程图。
图中包含：1、集水池收集 2、无回流多级A/O工艺 3、潜流式人工湿地。
图2：平面布置图。
图中包含：1、过渡双暗井 2、集水池 3、窨井复合盖板 4、厌氧池 5、好氧池 6、厌氧池 7、好氧池 8、沉淀池 9、消毒排放池 10、污泥池、11、湿地入水窨井 12、潜流式人工湿地 13、出水窨井。
图3：反硝化聚磷菌剂(B8)保藏证书
具体实施方式
本发明提供一种功能菌剂强化－无回流多级AO－生态消纳组合工艺。将村镇生活污水经过过渡双暗井1引入集水池2中，同步投加反硝化聚磷菌(B8)，投加量为每日处理水量的0.01％，即约1m3生活污水中含菌量约1.25×1011～1.71×1011cfu/m3，依次通过厌氧池4，好氧池5，厌氧池6，好氧池7，污泥池8，沉淀池10，消毒排放池9，最终通入潜流式湿地12，进行生态消纳处理，将收集处理后的污水测其COD、NH3-N、TN、TP等指标。采用此方法处理村镇生活污水，可以使COD从373-473mg/L降低到33.67-46.33mg/L，NH3-N从7.63-9.44mg/L降低到0.20-0.39mg/L，TN从13.83-18.61mg/L降低到3.94-5.15mg/L，TP从2.06-3.54mg/L降低到0.63-0.93mg/L。对COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率为81.05％、95.38％、70.72％、73.03％，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A排放标准。
以下提供4个实施例进一步说明本发明。实施例用于说明本发明内容，而不是限定本发明内容。
实施例1
(1)功能菌剂强化－无回流多级AO－生态消纳组合工艺处理村镇污水流量为24m3/d，采用长度L1＝4.50m，宽度B1＝2.50m集水池2；长度L3＝1.20m，宽度B2＝2.20m厌氧池4；长度L4＝1.2m，宽度B2＝2.20m好氧池5；长度L5＝1.20m，宽度B2＝2.20m，厌氧池6；长度L6＝1.20m，宽度B2＝2.20m好氧池7；长度L7＝1.20m，B3＝0.90m沉淀池8；长度L7＝1.20m，宽度B4＝0.90m消毒排放池9；长度L8＝1.20m，宽度B2＝2.20m污泥池10，所有池体高度H均为2.50m。无回流多级AO部分水利停留时间(HRT)为1.5d。
(2)采用长度L9＝6.00m，宽度B5＝4.80m，高度h＝1.40m潜流式湿地，水力停留时间为1.5d，湿地池底自下而上依次铺设一层HDPE高通量湿地防渗透膜，H3＝800mm厚的优质砾石垫层，H2＝200mm活性陶粒滤料，在活性陶粒滤料表面铺设一层高效净水膜，而后铺设H1＝400mm优质土壤熟土，最后在熟土表面种植绿色植被。最终经过功能菌剂强化－无回流多级AO－生态消纳组合工艺处理后的生活污水排入自然水体。
表1
实施例2
(1)功能菌剂强化－无回流多级AO－生态消纳组合工艺处理村镇污水流量为48m3/d，采用长度L1＝6.00m，宽度B1＝3.50m集水池2；长度L3＝1.80m，宽度B2＝2.80m厌氧池4；长度L4＝1.80m，宽度B2＝2.80m好氧池5；长度L5＝1.80m，宽度B2＝2.80m厌氧池6；长度L6＝1.80m，宽度B2＝2.80m好氧池7；长度L7＝1.80m，B3＝1.40m沉淀池8；长度L7＝1.80m，宽度B4＝1.40m消毒排放池9；长度L8＝1.80m，宽度B2＝2.80m污泥池10，所有池体高度H均为2.50m。无回流多级AO部分水利停留时间(HRT)为1.75d。
(2)采用长度L9＝8.00m，宽度B5＝7.20m，高度h＝1.40m潜流式湿地，水力停留时间为1.75d，湿地池底自下而上依次铺设一层HDPE高通量湿地防渗透膜，H3＝800mm厚的优质砾石垫层，H2＝200mm活性陶粒滤料，在活性陶粒滤料表面铺设一层高效净水膜，而后铺设H1＝400mm优质土壤熟土，最后在熟土表面种植绿色植被。最终经过功能菌剂强化－无回流多级AO－生态消纳组合工艺处理后的生活污水排入自然水体。
表2
实施例3
(1)功能菌剂强化－无回流多级AO－生态消纳组合工艺处理村镇污水流量为96m3/d，采用长度L1＝10.00m，宽度B1＝4.00m集水池2；长度L3＝4.00m，宽度B2＝3.60m厌氧池4；长度L4＝4.00m，宽度B2＝3.60m好氧池5；长度L5＝4.00m，宽度B2＝3.60m厌氧池6；长度L6＝4.00m，宽度B2＝3.60m好氧池7；长度L7＝4.00m，B3＝1.80m沉淀池8；长度L7＝4.00，宽度B4＝1.80m消毒排放池9；长度L8＝4.00m，宽度B2＝3.60m污泥池10，所有池体高度H均为2.50m。无回流多级AO部分水利停留时间(HRT)为2.0d。
(2)采用长度L9＝14.00m，宽度B5＝8.23m，高度h＝1.40m潜流式湿地，水力停留时间为2.0d，湿地池底自下而上依次铺设一层HDPE高通量湿地防渗透膜，H3＝800mm厚的优质砾石垫层，H2＝200mm活性陶粒滤料，在活性陶粒滤料表面铺设一层高效净水膜，而后铺设H1＝400mm优质土壤熟土，最后在熟土表面种植绿色植被。最终经过功能菌剂强化－无回流多级AO－生态消纳组合工艺处理后的生活污水排入自然水体。
表3
实施例4
(1)功能菌剂强化－无回流多级AO－生态消纳组合工艺处理村镇污水流量为144m3/d，采用长度L1＝12.00m，宽度B1＝5.00m集水池2；长度L3＝6.00m，宽度B2＝4.60m厌氧池4；长度L4＝6.00m，宽度B2＝4.60m好氧池5；长度L5＝6.00m，宽度B2＝4.60m，厌氧池6；长度L6＝6.00m，宽度B2＝4.60m好氧池7；长度L7＝6.00m，B3＝2.30m沉淀池8；长度L7＝6.00m，宽度B4＝2.30m消毒排放池9；长度L8＝6.00m，宽度B2＝4.60m污泥池10，所有池体高度H均为2.50m。无回流多级AO部分水利停留时间(HRT)为2.25d。
(2)采用长度L9＝16m，宽度B5＝10.8m，高度h＝1.40m潜流式湿地，水力停留时间为2.25d，湿地池底自下而上依次铺设一层HDPE高通量湿地防渗透膜，H3＝800mm厚的优质砾石垫层，H2＝200mm活性陶粒滤料，在活性陶粒滤料表面铺设一层高效净水膜，而后铺设H1＝400mm优质土壤熟土，最后在熟土表面种植绿色植被。最终经过功能菌剂强化－无回流多级AO－生态消纳组合工艺处理后的生活污水排入自然水体。
表4

Claims (3)

1.一种功能菌剂强化－无回流多级AO－生态消纳组合工艺，其特征在于：采用无回流多级AO工艺，将村镇生活污水引入集水池中，同步投加反硝化聚磷菌剂(B8)进行厌氧与好氧反应，尾水经过潜流式人工湿地中基质、植物、微生物的吸附与沉淀等作用进行消纳，最终排入水体。
2.根据权利要求书1所述的一种功能菌剂强化－无回流多级AO－生态消纳组合工艺，其特征在于：在多级AO反应池前端采用设置HRT为5h的集水池，在缓冲水质的同时，兼作水解酸化池，同时采用无回流的方式使好氧段硝化液直接进入厌氧区，可确保反硝化聚磷菌有充足的碳源进行厌氧释磷。
3.根据权利要求书1所述的一种功能菌剂强化－无回流多级AO－生态消纳组合工艺，其特征在于：将村镇生活污水引入集水池，同步投加反硝化聚磷菌剂(B8)，投加量为日处理水量的0.01％(活菌数为1.25×1011～1.71×1011cfu/m3)。
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