CN108128996B

CN108128996B - 一种处理柠檬酸污泥的复合微生物菌液及生物沥浸处理方法

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Publication number: CN108128996B
Application number: CN201711448303.XA
Authority: CN
Inventors: 周立祥; 李浙英; 颜成
Original assignee: Nanjing Beikete Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Nanjing Beikete Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2020-03-20
Anticipated expiration: 2037-12-27
Also published as: CN108128996A

Abstract

本发明公开了一种处理柠檬酸污泥的复合微生物菌液及生物沥浸处理方法，属于污泥处理技术领域。本发明首先单独培养生物沥浸复合微生物菌液，将复合微生物菌液接种至含水率98％的污泥体系中进行生物沥浸酸化反应至菌体密度大于10⁸个/mL，得到酸化污泥，然后将酸化污泥与含水率98％的污泥按一定比例混合进行生物沥浸调理12～24h，通过微生物作用降解柠檬酸污泥中的小分子有机酸，增强了对污泥体系pH变化的缓冲性，提高生物沥浸效率和稳定性。通过将生物沥浸调理后污泥与柠檬酸污泥进行快速混合，可提高单位时间内污泥的处理效率，减少生物沥浸批次，降低投资与运行费用。

Description

一种处理柠檬酸污泥的复合微生物菌液及生物沥浸处理方法

技术领域

本发明属于污泥处理技术领域，更具体地说，涉及一种处理柠檬酸污泥的复合微生物菌液及生物沥浸处理方法。

背景技术

柠檬酸作为一种重要的化工原料和食品添加剂被广泛应用，其生产是以薯干或玉米为原料，依次经原料处理、发酵、提取、精制等工序制得产品。在柠檬酸生产过程中会产生大量高浓度有机废水，废水生化处理过程会产生大量高含水率(98％左右)的柠檬酸污泥，需要对其进行深度脱水，对于降低污泥处理成本及后续资源化利用具有重要作用。

目前常用的污泥深度脱水方法主要采用向污泥体系中添加有机或无机絮凝剂，无机絮凝剂主要有铁盐、铝盐等，有机絮凝剂主要有阳离子型高分子絮凝剂(PAM-DMC)和聚丙烯酰胺(PAM)。聚丙烯酰胺是现在污水处理厂广泛使用的絮凝剂，多与石灰和三氯化铁共同使用，然后采用厢式压滤机脱水到含水率60％以下。该方法在实际应用中发现诸多不足，①运行成本高，无机药剂用量较大，需要达到污泥干物质的60％；②处理后的污泥热值大幅降低，不利于污泥后续资源化利用；③同时石灰石加入后，会使COD和氨氮含量上升，提高污水处理负荷，污泥pH提升至12-13；④无法对污泥中的重金属、病原菌、臭味等进行有效的去除或控制。

污泥生物沥浸方法是近年来新兴起的污泥处理技术，该方法完全采用生物沥浸微生物在曝气情况下对污泥进行改性，反应一段时间后直接用厢式压滤机脱水至60％以下。该方法的最大优势在于：调理过程完全采用微生物，无需添加任何絮凝剂或助凝剂，运行成本低；污泥有机质和热值得到保全，便于后续资源化利用；不会增加脱水污泥干物质量；可完全去除污泥的恶臭、杀灭病原菌，必要时可去除污泥中重金属。

鉴于生物沥浸技术在污泥深度脱水上的明显优势，已在城市污水处理厂污泥处置中得到广泛应用。经检索，中国专利申请号为201410119833.X，申请公布日为2014年7月23日的专利申请文件公开了一种污泥生物沥浸法快速调理深度脱水的新方法，该方法首先对污泥进行生物沥浸调理，即直接将污水处理厂浓缩液态污泥泵送到含有专用的复合微生物菌群的生物沥浸反应器中处理1.5-2d，通过微生物替代效应、生物氧化与生物酸化作用使污泥中束缚水变成较易脱除的自由水，同时使污泥中重金属溶出进入水相并杀灭污泥中病原物。然后将生物沥浸后的污泥在匀质池中收集，再通过泵直接输送到普通压力的隔膜厢式压滤机中脱水，脱水污泥饼含水率低于60％。该专利中用到的复合微生物菌群为氧化硫硫杆菌TS6、氧化亚铁硫杆菌LX5、毕赤酵母Z3和红酵母R30，适用的环境为未消化的普通城市污泥，这类污泥有机酸含量很低，对生物沥浸影响不大。而对于柠檬酸污泥处理，由于污泥中残留有大量的有机酸类物质，对氧化硫硫杆菌TS6、氧化亚铁硫杆菌LX5有毒性，因此，现行由毕赤酵母Z3和红酵母R30异养菌与氧化硫硫杆菌TS6、氧化亚铁硫杆菌LX5组成的菌群难于应用于柠檬酸污泥处理。

中国专利申请号为201410309572.8，申请公布日为2016年3月30日的专利申请文件公开了一种精对苯二甲酸污泥的生物沥浸方法，包括以下步骤：步骤11、预先单独接种驯化数株嗜酸性自养菌和数株耐酸性异养菌，然后分别均匀混合得到复合自养菌和复合异养菌；步骤12、在精对苯二甲酸污泥中，接种复合异养菌，并浓缩厌氧发酵1d后除去上清液，将得到的浓缩污泥置于反应器中生物沥浸8～24h，得到复合异养菌沥浸污泥；步骤13、取出得到的若干体积的复合异养菌沥浸污泥，接种复合自养菌，同时添加生物沥浸微生物营养剂，置于反应器中生物沥浸，然后进行压滤脱水；步骤14、将所述复合自养菌沥浸污泥作为自养菌回流接种，所述复合异养菌沥浸污泥作为异养菌回流接种，返回步骤12和13先后进行下一批污泥生物沥浸。该专利的特点是每次生物沥浸都要用复合异养菌和复合自养菌接种，不仅增加了运行成本和操作的复杂性，且由于微生物都是单独投加，没有与污泥体系形成良好的共存环境，对污泥性质改变的缓冲性较差，影响生物沥浸的成功率。另外，精对苯二甲酸污泥中的有机酸主要为芳香环类有机酸，对微生物的毒性低于柠檬酸污泥中残余的脂肪类有机酸，因此直接采用该工艺处理柠檬酸污泥深度脱水效果无法达到预期设计干度。

因此，亟待研究一种新的生物沥浸方法专门用于处理柠檬酸污泥以达到快速降解柠檬酸降低生物沥浸工作菌群的毒害作用的目的，并使之与污泥体系形成良好的共存环境以增强对污泥体系变化的缓冲性，提高生物沥浸的成功率和脱水效率。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有的污泥生物沥浸方法用于处理柠檬酸污泥时存在的问题，本发明提供一种柠檬酸污泥的生物沥浸处理方法，解决柠檬酸对生物沥浸工作微生物的毒害和抑制作用，以及污泥体系pH波动范围大对生物沥浸系统运行效果的影响，增强生物沥浸体系对污泥pH的缓冲性，提高生物沥浸反应效率和稳定性。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种处理柠檬酸污泥的生物沥浸新方法，包括以下步骤：

(1)复合微生物菌液培养

将从污泥中分离出的氧化亚铁硫杆菌LX5(A.ferrooxidans LX5，保藏号为CGMCCNO.0727)、氧化硫硫杆菌TS6(A.thiooxidans TS6，保藏号CGMCC NO.0759)、克雷伯氏菌F1(Klebsiella sp.，保藏号CGMCC NO.3032)分别接种至各自培养基中，然后置于25-28℃、180-200r·min^-1的往复式摇床中振荡扩繁培养，直至菌体细胞数量达到10⁸个/mL及以上；然后将氧化硫硫杆菌TS6、氧化亚铁硫杆菌LX5、克雷伯氏菌F1按体积比(2～5)：(1～5)：(1～5)混合，加入微生物培菌剂，在25～28℃、180～200r·min^-1往复式摇床中振荡培养繁殖复合微生物菌液至菌体密度大于10⁸个/mL；

(2)复合微生物菌液驯化

接种体积为新鲜柠檬酸污泥体积1～10％的上述复合微生物菌液，25～28℃、180～200r·min^-1往复式摇床中振荡培养得到菌体密度大于10⁸个/mL的酸化污泥，再吸取酸化污泥至新鲜柠檬酸污泥中(酸化污泥为新鲜柠檬酸污泥体积的1～10％)进行培养至菌体密度大于10⁸个/mL，所得的驯化物为接种物；

(3)污泥的生物沥浸

将驯化后的接种物与新鲜柠檬酸污泥按体积比1：(5～20)进行混合，并按占污泥干物质量2～10％的比例添加微生物营养剂，在23～30℃、曝气量3～8m³/(h·m²)、充分搅拌的生物沥浸反应器中生物沥浸12～24h；

(4)压滤脱水

通过隔膜厢式压滤机对调理后的柠檬酸污泥进行固液分离脱水处理，得到含水率小于60％的脱水污泥。为便于后续资源化利用，对脱水后的泥饼采用机械破碎的方式破碎至小颗粒状。

更进一步地，氧化亚铁硫杆菌LX5培养基g/L：(NH₄)₂SO₄ 3.5，KCl 0.119，K₂HPO₄0.58，Ca(NO₃)₂·4H₂O 0.168，MgSO₄·7H₂O 4.42，用10N H₂SO₄调pH至2.5；氧化硫硫杆菌TS6培养基g/L：(NH₄)₂SO₄ 0.4，KH₂PO₄ 3.0，MgSO₄.·7H₂O 0.5，CaCl₂·2H₂O 0.25，硫粉10；克雷伯氏菌F1培养基g/L：葡萄糖10，乳酸钙5。

更进一步地，步骤(1)中所述的微生物培菌剂是含氮、磷、钾及铁、锌、钠微量元素的固体物质，为复合微生物繁殖培养提供营养源，微生物培菌剂加入量为菌液体积的0.5～10％。

更进一步地，其特征在于，步骤(2)中所述的微生物营养剂由碳、氮、磷、维生素等营养物质构成的固体物质，提供微生物生长的能源物质和营养物质，提升微生物活性，保证柠檬酸污泥生物沥浸处理运行的稳定性。

更进一步地，所述的微生物营养剂的原料配方及质量百分比如下：蔗糖10～15％、淀粉1～5％、蛋白胨1～2％、几丁质2～5％、磷酸二氢钾3～5％、磷酸氢氨3～5％、硫酸铵5～8％、七水合硫酸镁1～3％、五水硫代硫酸钠1～4％、硝酸钙1～3％、硫酸锰1～2％、硫酸锌1～3％、氯化钾1～3％、七水合硫酸亚铁20～25％、磷酸一铵1～2％、尿素1～2％、复合维生素2～5％、硫粉5～8％、硅藻土15～25％。

更进一步地，步骤(3)中所述新鲜柠檬酸污泥为柠檬酸废水经生化处理后得到的浓缩污泥加水稀释至含水率98％的污泥。

更进一步地，步骤(4)中脱水后的泥饼采用机械破碎方式破碎至小颗粒状，破碎粒径控制在0.3～2.0cm。

一种处理柠檬酸污泥复合微生物菌液，由氧化硫硫杆菌TS6、氧化亚铁硫杆菌LX5、克雷伯氏菌F1复合组成。

更进一步地，氧化硫硫杆菌TS6、氧化亚铁硫杆菌LX5、克雷伯氏菌F1的菌体数量比例为(2～5)：(1～5)：(1～5)。

克雷伯氏菌F1(Klebsiella sp.)在柠檬酸污泥处理领域中的应用。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明通过添加新的生物沥浸工作微生物克雷伯氏菌F1，对柠檬酸有很好的代谢作用，快速降解柠檬酸以避免对硫杆菌的毒害和抑制作用，提高生物沥浸脱水效率。

(2)本发明用于生物沥浸的复合微生物菌群一次性投入，无需每次单独培养投加，操作简单、运行费用低。

(3)本发明生物沥浸后的污泥可作为接种物直接对下一批污泥进行接种沥浸，使得生物沥浸复合菌群与柠檬酸污泥构成和谐的共存体系，增强了对污泥环境体系变化的缓冲能力，保证生物沥浸的成功率。

(4)本发明能够快速、高效处理柠檬酸污泥，通过将生物沥浸调理后污泥与新鲜柠檬酸污泥进行快速混合，只需12～24h生物沥浸反应，便可将污泥含水率为98％降至60％以下。

(5)本发明采用微生物处理方法达到深度脱水的效果，无需额外添加无机药剂，污泥的有机质和热值不会降低，且运行费用较传统工艺低。

附图说明

图1为本发明中柠檬酸污泥生物沥浸处理工艺流程图。

生物材料保藏证明

氧化亚铁硫杆菌LX5，分类名为Thiobacillus ferrooxidans，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为中国中关村，保藏日期为2002年3月13日，保藏号为CGMCCNo.0727。

氧化硫硫杆菌TS6，分类名为Thiobacillus thiooxidans，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为中国中关村，保藏日期为2002年7月4日，保藏号为CGMCCNo.0759。

克雷伯氏菌F1，分类名为Klebsiella sp.，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所，保藏日期为2009年4月23日，保藏号CGMCC NO.3032。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

实施例1

复合微生物菌群的加富、驯化及接种物制备

将从污泥中分离出的氧化亚铁硫杆菌LX5(A.ferrooxidans LX5，保藏号为CGMCCNO.0727)、氧化硫硫杆菌TS6(A.thiooxidans TS6，保藏号CGMCC NO.0759)、克雷伯氏菌F1(Klebsiella sp.，保藏号CGMCC NO.3032)分别接种至各自培养基中(氧化亚铁硫杆菌LX5培养基g/L：(NH₄)₂SO₄ 3.5，KCl 0.119，K₂HPO₄ 0.58，Ca(NO₃)₂·4H₂O 0.168，MgSO₄·7H₂O4.42，用10N H₂SO₄调pH至2.5；氧化硫硫杆菌TS6培养基g/L：(NH₄)₂SO₄ 0.4，KH₂PO₄ 3.0，MgSO₄·7H₂O 0.5，CaCl₂·2H₂O 0.25，硫粉10；克雷伯氏菌F1培养基g/L：葡萄糖10，乳酸钙5，然后置于25℃、180r·min^-1往复式摇床中振荡扩繁培养，直至菌体细胞数量达到10⁸个/mL，然后将氧化硫硫杆菌TS6、氧化亚铁硫杆菌LX5、克雷伯氏菌F1按5：3：2混合。加入微生物培菌剂(微生物培菌剂原料配方及质量百分百如下：葡萄糖15％、蛋白胨10％、硫酸亚铁25％，磷酸一铵10％、氯化钾5％、氯化镁10％、氯化钠2％、氯化钙5％、硫酸锰3％、硝酸钙5％、硫磺粉10％)，加入量为菌液体积的1％，在25℃、180r·min^-1往复式摇床中振荡培养繁殖柠檬酸污泥生物沥浸复合微生物菌液。吸取复合微生物菌液到新鲜柠檬酸污泥中于28℃、180r·min^-1往复式摇床中振荡培养得到菌体密度大于10⁸个/mL的酸化污泥，再吸取酸化污泥至新鲜柠檬酸污泥中进行培养，按照上述过程重复2次，所得的驯化物为接种物，驯化过程中，复合微生物菌液或酸化污泥的接种量为新鲜柠檬酸污泥体积的5％。

对比例

复合微生物菌群的加富、驯化及接种物制备

对比复合微生物菌群由氧化亚铁硫杆菌LX5、氧化硫硫杆菌TS6构成，微生物加富、驯化及接种物制备步骤同上。培养48h后用真空泵进行抽滤，对滤液中的复合微生物菌密度进行测定，未检测到微生物。究其原因在于对比复合微生物菌群由于缺乏克雷伯氏菌F1，不能将柠檬酸进行代谢而造成对其他微生物毒害作用，抑制其生长。对比复合微生物菌群无法在柠檬酸污泥中进行生长而得到接种物，因此无法用于后续污泥生物沥浸处理。

实施例2

日照某公司柠檬酸污泥生物沥浸处理小试试验及对比实验

该公司利用微生物发酵生产柠檬酸，生产废水经生化处理后达标排放，在生化处理过程中产生含水率在97％左右的浓缩污泥。根据本发明所提及的工艺，按照流程(见附图1)对其进行生物沥浸处理。取15L该公司的柠檬酸污泥进行生物沥浸小试试验。经测定污泥的基本性质如下：黑色、有恶臭、pH值为8.38、含水率97％、有机质77％。

(1)采用实施例1方法制备的柠檬酸污泥生物沥浸接种物；

(2)生物沥浸调理

将浓缩污泥加水稀释至含水率98％的新鲜柠檬酸污泥，按照接种物和新鲜柠檬酸污泥的体积比1：20进行混合，将0.75L接种物加入装有20L柠檬酸污泥的生物沥浸酸化池(工作体积为40L)中，并添加微生物营养剂，加入量为污泥干物质量的2％，在25℃、曝气条件下(曝气量5m³/(h.m²))生物沥浸12h。微生物营养剂的原料配方及质量百分比如下：蔗糖10％、淀粉5％、蛋白胨2％、几丁质2％、磷酸二氢钾3％、磷酸氢氨3％、硫酸铵5％、七水合硫酸镁1％、五水硫代硫酸钠4％、硝酸钙1％、硫酸锰1％、硫酸锌3％、氯化钾1％、七水合硫酸亚铁25％、磷酸一铵1％、尿素1％、复合维生素2％、硫粉5％、硅藻土(粒径大于80目)25％。复合维生素为维生素A、维生素B、维生素C按质量比1：2：1混合而成。

(3)压滤脱水

将上述生物沥浸调理的柠檬酸污泥用螺杆泵输送到隔膜厢式压滤机下直接压滤，进料时间0.5h，高压水压榨保压10min，进料压力0.4MPa，隔膜压榨压力0.6MPa，进料量20L，此时压滤水无色澄清，压榨出的泥饼呈土黄色、无臭、含水率58.3％。对泥饼采用机械破碎方式破碎至小颗粒状，破碎粒径控制在0.3～2.0cm，便于后续资源化利用。

实施例3

将从污泥中分离出的氧化亚铁硫杆菌LX5(A.ferrooxidans LX5，保藏号为CGMCCNO.0727)、氧化硫硫杆菌TS6(A.thiooxidans TS6，保藏号CGMCC NO.0759)、克雷伯氏菌F1(Klebsiella sp.，保藏号CGMCC NO.3032)分别接种至各自培养基中(氧化亚铁硫杆菌LX5培养基g/L：(NH₄)₂SO₄ 3.5，KCl 0.119，K₂HPO₄ 0.58，Ca(NO₃)₂·4H₂O 0.168，MgSO₄·7H₂O4.42，用10N H₂SO₄调pH至2.5；氧化硫硫杆菌TS6培养基g/L：(NH₄)₂SO₄ 0.4，KH₂PO₄ 3.0，MgSO₄·7H₂O 0.5，CaCl₂·2H₂O 0.25，硫粉10；克雷伯氏菌F1培养基g/L：葡萄糖10，乳酸钙5，然后置于25℃、180r·min^-1往复式摇床中振荡扩繁培养，直至菌体细胞数量达到10⁸个/mL，然后将氧化硫硫杆菌TS6、氧化亚铁硫杆菌LX5、克雷伯氏菌F1按2：5：1混合。加入微生物培菌剂(微生物培菌剂原料配方及质量百分百如下：葡萄糖15％、蛋白胨10％、硫酸亚铁25％，磷酸一铵10％、氯化钾5％、氯化镁10％、氯化钠2％、氯化钙5％、硫酸锰3％、硝酸钙5％、硫磺粉10％)，加入量为菌液体积的1％，在25℃、180r·min^-1往复式摇床中振荡培养繁殖柠檬酸污泥生物沥浸复合微生物菌液。吸取复合微生物菌液到新鲜柠檬酸污泥(复合微生物菌液体积为新鲜柠檬酸污泥体积的1％)中于28℃、180r·min^-1往复式摇床中振荡培养得到菌体密度大于10⁸个/mL的酸化污泥，再吸取酸化污泥至新鲜柠檬酸污泥中进行培养，按照上述过程重复2次，所得的驯化物为接种物，驯化过程中，复合微生物菌液或酸化污泥的接种量为新鲜柠檬酸污泥体积的1％左右。

郑州某公司柠檬酸污泥生物沥浸处理

根据本发明所提及的工艺，按照流程(见附图1)对其进行生物沥浸处理。取200L该公司的柠檬酸污泥，经测定污泥的基本性质如下：黑色、有恶臭、pH值为8.78、含水率98％、有机质70％。

生物沥浸阶段：将接种物和新鲜柠檬酸污泥的体积比1：10进行混合，将20L接种物加入装有200L柠檬酸污泥的生物沥浸酸化池(工作体积为350L)中，并添加微生物营养剂，加入量为污泥干物质量的5％，在25℃、曝气条件下(曝气量5m³/(h.m²))生物沥浸20h。微生物营养剂的原料配方及质量百分比如下：蔗糖15％、淀粉1％、蛋白胨1％、几丁质5％、磷酸二氢钾5％、磷酸氢氨5％、硫酸铵8％、七水合硫酸镁3％、五水硫代硫酸钠1％、硝酸钙3％、硫酸锰2％、硫酸锌1％、氯化钾3％、七水合硫酸亚铁15％、磷酸一铵2％、尿素2％、复合维生素5％、硫粉8％、硅藻土(粒径大于80目)15％。复合维生素为维生素A、维生素B、维生素C按1：2：1混合而成。

压滤脱水阶段：将上述生物沥浸调理的柠檬酸污泥用螺杆泵输送到隔膜厢式压滤机下直接压滤，进料时间1h，高压水压榨保压30min，进料压力0.6MPa，隔膜压榨压力0.8MPa，进料量220L，此时压滤水无色澄清，压榨出的泥饼呈土黄色、无臭、含水率57.6％。对泥饼采用机械破碎方式破碎至小颗粒状，破碎粒径控制在0.3～2.0cm，便于后续资源化利用。

实施例4

将从污泥中分离出的氧化亚铁硫杆菌LX5(A.ferrooxidans LX5，保藏号为CGMCCNO.0727)、氧化硫硫杆菌TS6(A.thiooxidans TS6，保藏号CGMCC NO.0759)、克雷伯氏菌F1(Klebsiella sp.，保藏号CGMCC NO.3032)分别接种至各自培养基中(氧化亚铁硫杆菌LX5培养基g/L：(NH₄)₂SO₄ 3.5，KCl 0.119，K₂HPO₄ 0.58，Ca(NO₃)₂·4H₂O 0.168，MgSO₄·7H₂O4.42，用10N H₂SO₄调pH至2.5；氧化硫硫杆菌TS6培养基g/L：(NH₄)₂SO₄ 0.4，KH₂PO₄ 3.0，MgSO₄·7H₂O 0.5，CaCl₂·2H₂O 0.25，硫粉10；克雷伯氏菌F1培养基g/L：葡萄糖10，乳酸钙5，然后置于25℃、180r·min^-1往复式摇床中振荡扩繁培养，直至菌体细胞数量达到10⁸个/mL，然后将氧化硫硫杆菌TS6、氧化亚铁硫杆菌LX5、克雷伯氏菌F1按3：1：5混合。加入微生物培菌剂(微生物培菌剂原料配方及质量百分百如下：葡萄糖15％、蛋白胨10％、硫酸亚铁25％，磷酸一铵10％、氯化钾5％、氯化镁10％、氯化钠2％、氯化钙5％、硫酸锰3％、硝酸钙5％、硫磺粉10％)，加入量为菌液体积的1％，在25℃、180r·min^-1往复式摇床中振荡培养繁殖柠檬酸污泥生物沥浸复合微生物菌液。吸取复合微生物菌液到新鲜柠檬酸污泥中于28℃、180r·min^-1往复式摇床中振荡培养得到菌体密度大于10⁸个/mL的酸化污泥，再吸取酸化污泥至新鲜柠檬酸污泥中进行培养，按照上述过程重复2次，所得的驯化物为接种物，驯化过程中，复合微生物菌液或酸化污泥的接种量为新鲜柠檬酸污泥体积的10％。

苏州某公司柠檬酸污泥生物沥浸处理

根据本发明所提及的工艺，按照流程(见附图1)对其进行生物沥浸处理。取700L该公司的柠檬酸污泥，经测定污泥的基本性质如下：黑色、有恶臭、pH值为7.86、含水率96％、有机质75％。

生物沥浸阶段：将浓缩污泥加水稀释至含水率98％的新鲜柠檬酸污泥，将接种物和新鲜柠檬酸污泥的体积比1：5进行混合，将140L接种物加入装有700L柠檬酸污泥的生物沥浸酸化池(工作体积为1000L)中，并添加微生物营养剂，加入量为污泥干物质量的10％，在25℃、曝气条件下(曝气量5m³/(h.m²))生物沥浸24h。微生物营养剂的原料配方及质量百分比如下：蔗糖13％、淀粉3％、蛋白胨1.5％、几丁质3％、磷酸二氢钾3％、磷酸氢氨4％、硫酸铵6％、七水合硫酸镁2％、五水硫代硫酸钠3％、硝酸钙2％、硫酸锰1.5％、硫酸锌1.5％、氯化钾2％、七水合硫酸亚铁10％、磷酸一铵1.5％、尿素1.5％、复合维生素3％、硫粉7％、硅藻土(粒径大于80目)18％。复合维生素为维生素A、维生素B、维生素C按1：2：1混合而成。

压滤脱水阶段：将上述生物沥浸调理的柠檬酸污泥用螺杆泵输送到隔膜厢式压滤机下直接压滤，进料时间1.5h，高压水压榨保压1h，进料压力0.6MPa，隔膜压榨压力0.8MPa，进料量840L，此时压滤水无色澄清，压榨出的泥饼呈土黄色、无臭、含水率58.2％。对泥饼采用机械破碎方式破碎至小颗粒状，破碎粒径控制在0.3～2.0cm，便于后续资源化利用。

Claims

1.一种处理柠檬酸污泥的生物沥浸新方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)复合微生物菌液培养

将从污泥中分离出的氧化亚铁硫杆菌LX5、氧化硫硫杆菌TS6、克雷伯氏菌F1分别接种至各自培养基中，然后置于25-28℃、180-200r·min^-1的往复式摇床中振荡扩繁培养，直至菌体细胞数量达到10⁸个/mL及以上；然后将氧化硫硫杆菌TS6、氧化亚铁硫杆菌LX5、克雷伯氏菌F1、按体积比(2～5)：(1～5)：(1～5)混合，加入微生物培菌剂，在25～28℃、180～200r·min^-1往复式摇床中振荡培养繁殖复合微生物菌液；

(2)复合微生物菌液驯化

接种体积为新鲜柠檬酸污泥体积1～10％的上述复合微生物菌液，25～28℃、180～200r·min^-1往复式摇床中振荡培养得到菌体密度大于10⁸个/mL的酸化污泥，再吸取酸化污泥至新鲜柠檬酸污泥中进行培养至菌体密度大于10⁸个/mL，所得的驯化物为接种物；

(3)污泥的生物沥浸

(4)压滤脱水

通过隔膜厢式压滤机对调理后的柠檬酸污泥进行固液分离脱水处理，得到含水率小于60％的脱水污泥。

2.根据权利要求1所述的一种处理柠檬酸污泥的生物沥浸新方法，其特征在于，氧化亚铁硫杆菌LX5培养基g/L：(NH₄)₂SO₄ 3.5，KCl 0.119，K₂HPO₄ 0.58，Ca(NO₃)₂·4H₂O 0.168，MgSO₄·7H₂O 4.42，用10N H₂SO₄调pH至2.5；氧化硫硫杆菌TS6培养基g/L：(NH₄)₂SO₄ 0.4，KH₂PO₄ 3.0，MgSO₄.·7H₂O 0.5，CaCl₂·2H₂O 0.25，硫粉10；克雷伯氏菌F1培养基g/L：葡萄糖10，乳酸钙5。

3.根据权利要求1所述的一种处理柠檬酸污泥的生物沥浸新方法，其特征在于，步骤(1)中所述的微生物培菌剂是含氮、磷、钾及铁、锌、钠微量元素的固体物质，微生物培菌剂加入量为菌液体积的0.5～10％。

4.根据权利要求1或3所述的一种处理柠檬酸污泥的生物沥浸新方法，其特征在于，步骤(3)中所述的微生物营养剂是由碳、氮、磷和维生素这些营养物质构成的固体物质，提供微生物生长的能源物质和营养物质。

5.根据权利要求4所述的一种处理柠檬酸污泥的生物沥浸新方法，其特征在于，所述的微生物营养剂的原料配方及质量百分比如下：蔗糖10～15％、淀粉1～5％、蛋白胨1～2％、几丁质2～5％、磷酸二氢钾3～5％、磷酸氢氨3～5％、硫酸铵5～8％、七水合硫酸镁1～3％、五水硫代硫酸钠1～4％、硝酸钙1～3％、硫酸锰1～2％、硫酸锌1～3％、氯化钾1～3％、七水合硫酸亚铁20～25％、磷酸一铵1～2％、尿素1～2％、复合维生素2～5％、硫粉5～8％、硅藻土15～25％。

6.根据权利要求1所述的一种处理柠檬酸污泥的生物沥浸新方法，其特征在于，步骤(3)中所述新鲜柠檬酸污泥为柠檬酸废水经生化处理后得到的浓缩污泥加水稀释至含水率98％的污泥。

7.根据权利要求4所述的一种处理柠檬酸污泥的生物沥浸新方法，其特征在于，步骤(4)中脱水后的泥饼采用机械破碎方式破碎至小颗粒状，破碎粒径控制在0.3～2.0cm。

8.一种处理柠檬酸污泥的复合微生物菌液，其特征在于，由氧化硫硫杆菌TS6、氧化亚铁硫杆菌LX5、克雷伯氏菌F1复合组成。

9.根据权利要求8所述的一种处理柠檬酸污泥的复合微生物菌液，其特征在于，氧化硫硫杆菌TS6、氧化亚铁硫杆菌LX5、克雷伯氏菌F1的菌体数量比例为(2～5)：(1～5)：(1～5)。

10.克雷伯氏菌F1(Klebsiella sp.)在柠檬酸污泥处理领域中的应用。