CN109095599A - 一种使用生物固定床反应器进行污水深度处理的工艺方法 - Google Patents
一种使用生物固定床反应器进行污水深度处理的工艺方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109095599A CN109095599A CN201811117916.XA CN201811117916A CN109095599A CN 109095599 A CN109095599 A CN 109095599A CN 201811117916 A CN201811117916 A CN 201811117916A CN 109095599 A CN109095599 A CN 109095599A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carrier
- sewage
- strain
- advanced treatment
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Abstract
本申请涉及使用生物固定床反应器进行污水深度处理的工艺方法。所述污水深度处理针对BOD/COD<0.2的污水,所述工艺使用能够进行污水深度处理的特殊菌种和对菌种友好的载体,将能够降解污水中的难降解有机物的特殊菌种固定在多孔吸附性载体上,形成特殊菌种的生物固定床反应器,利用该生物固定床反应器,再结合合适的曝气量,同时配合载体的选择等技术条件,可以有效地去除多种污水中的难降解有机物,从而对污水进行深度处理。
Description
技术领域
本发明属于污水处理领域。更具体而言,本发明涉及使用特殊菌种在生物固定床反应器上对经过传统二级生化工艺处理后的污水进行进一步深度处理的方法。
背景技术
很多工业废水在经过传统的二级生化处理之后,仍然残留有难以用生化方法降解的有机物。现有的难降解有机物污水深度处理包括化学法、物理法、常规生化法等等。化学法如高级氧化,例如芬顿氧化、臭氧氧化、臭氧加活性炭、臭氧加曝气生物滤池、氧加催化剂。高级氧化技术对深度处理难降解有机物具有较好的效果,但其缺点是成本高,化学品的操作复杂,且一般产生固体废弃物。物理法处理含有难降解有机物的污水包括使用活性炭等吸附材料,但吸附材料的成本通常比较高,而且大量的活性炭需要再生或者固体废物处理。
用于处理难降解有机物污水的传统生化工艺,比如曝气生物滤池、活性污泥、生物接触氧化等,采用自然生长的菌种,驯化慢,在BOD(生物需氧量)/COD(化学需氧量)<0.2 甚至BOD/COD<0.1的水质条件下,对有机物去除的效率差,对冲击的耐受性差,特征污染物去除效果差,同时有大量的污泥,形成固体废弃物。因此,总体而言传统的非特殊菌种对难降解有机物的去除有限。
因而,本领域仍然需要一种有效地对经过二级生化处理之后的污水进一步进行深度处理以除去难降解有机物的方法。
发明内容
根据本发明,提供一种污水深度处理工艺,所述污水深度处理是指处理BOD/COD<0.2 的污水,所述工艺使用能够进行污水深度处理的特殊菌种和对菌种友好的载体,载体的平均颗粒大小在2-10mm、比表面积介于500-1200m2/g、且其中50nm以上的大孔占载体的10-30%,所述工艺包括:
1)特殊菌种的预驯化:取少量的待处理污水,向其中加入适合特殊菌种的营养成分,然后将污水循环通过载体,一定时间后,向污水中投放所述菌种,同时曝气,曝气量与水循环量的比率为3-50,从而迅速促进生物膜在载体上形成,所用的特殊菌种在所述生物膜上形成优势菌体;
2)所述载体上形成以特殊菌种为优势菌体的生物膜之后,将待处理污水在一定的曝气量下按照一定的水力停留时间通过载体,从而对污水进行深度处理,所述一定的曝气量是指曝气量与水量的比率为3-50,所述一定的水力停留时间为1-12小时。
另一个优选实施方式中,所述载体选自活性炭、陶粒、火山岩、沸石、和其他多孔吸附材料中的一种或多种。
再另一个优选实施方式中,所述特殊菌种选自芽孢杆菌、酵母菌、微球菌、和白腐真菌中的一种或多种。
一个优选实施方式中,所述适合特殊菌种的营养成分包括氮、磷、和金属微量元素。
另一个优选实施方式中,在预驯化中将污水循环通过载体时,速度为空塔停留时间1-12 小时。
另一个优选实施方式中,在预驯化中将污水循环通过载体时,每2-3天更换循环的污水,更换2-8次。
另一个优选实施方式中,向污水中投放菌种以进行菌种的预驯化时,每次投加的量为每立方米的水加入200-5000克菌种。
再另一个优选实施方式中,在特殊菌种的预驯化中还可加入营养成分来提升特殊菌种的密度。
再另一个优选实施方式中,对污水进行深度处理时,所述一定的曝气量是指曝气量与水量的比率为5-10,所述一定的水力停留时间为3-6小时。
再另一个优选实施方式中,用所述载体处理污水一定时间后,用清水和/或高压空气对载体进行冲洗以减少污泥污堵,冲洗完成后在进水中添加营养成分和所述特殊菌种以进行强化植菌。
本发明将能够降解污水中的难降解有机物的特殊菌种固定在多孔吸附性载体上,形成特殊菌种的生物固定床反应器,利用该生物固定床反应器,再结合合适的曝气量,同时配合载体的选择(包括尺寸、规格等)等技术条件,可以有效地去除多种污水(包括染料类污水、煤化工污水、PVA水等)中的COD。
附图说明
图1示意性地显示了本发明所用的COD处理设备工艺。P表示压力表。
图2比较了载体在运行一段时间并经过清洗后未采用本发明的新工艺强化COD去除率(方形)和采用本发明的新工艺进行强化植菌以迅速恢复COD去除率(菱形)的结果比较。
下面通过参考具体实施方式、实施例和附图进一步详细阐述本发明,但这些阐述仅仅是为了使本领域技术人员更好地理解和实施本发明,并不对本发明做任何形式的限制。本发明的范围仅由所附的权利要求书限定。本领域技术人员在阅读了本公开内容之后,可在不脱离本发明精神和范围的情况下对本发明做出多种改动和变化,这些改动和变化都应认为是本发明实施方式的等同形式而落在本发明的范围内。在本发明不同的实施方式中描述的各个技术特征,或在本文的不同部分(包括权利要求)中描述的各个技术特征,包括但不限于数值等特征,均可以进行自由组合而形成新的技术特征和技术方案,这些组合均没有超出本文原始记载的范围。
除非另有说明,否则本文所用的所有科学和技术术语具有本发明所属和相关技术领域的一般技术人员通常理解的含义。除非另有说明或者明显与上下文相悖,否则百分比和比例均为重量比。除非另有特别说明,否则实施例中使用的微生物、试剂、仪器等均可通过商业途径购得,使用的实验方法均为本领域常规技术方法。
具体实施方式
本申请上下文中的术语“包括”和“包含”可以相互替换使用,并同时涵盖了“由…组成”这一表述。
污水特别是各种工业污水,例如印染厂、造纸厂、金属冶炼厂等产生的废水,在经过一级处理除去污水中的飘浮物和悬浮物后,一般达不到排放标准,所以还要经过二级处理。二级处理的常用方法包括生物法和絮凝法等等,以生化处理为主,主要除去污水中的有机物。污水在经过二级处理后,其中容易降解的有机物被充分去除,但一些难以用生化方法降解的有机物仍然残留在水体中,使污水达不到排放标准,或者在排放后造成天然水体的污染,因此这些含有难降解有机物的污水需要进行进一步的深度处理,也称为三级处理。
本发明所称的污水“深度处理”即指污水的三级处理,也即对经过传统的二级生化处理之后的污水进行处理以降解其中的难降解有机物,这些污水的BOD(生物需氧量)/COD(化学需氧量)<0.2,甚至<0.1。
根据本发明一个方面,提供一种污水深度处理工艺,所述污水深度处理是指处理BOD/COD<0.2(甚至<0.1)的污水,所述工艺使用能够进行污水深度处理的特殊菌种和对菌种友好的载体,载体的平均颗粒大小在2-10mm、优选2-6mm,比表面积介于500-1200m2/g、优选600-1000m2/g,其中50nm以上的大孔占载体的10-30%优选10-25%,所述工艺包括:
1)特殊菌种的预驯化:取少量的待处理污水,向其中加入适合特殊菌种的营养成分,其中所取待处理污水的量没有限制,可根据具体情况来确定,例如1升至1000升,甚至更多,所述的特殊菌种例如选自芽孢杆菌、酵母菌、微球菌、和白腐真菌中的一种或多种,适合特殊菌种的营养成分可由本领域技术人员根据微生物生长的具体需要来确定,但一般可包括氮、磷、和金属微量元素(包括但不限于Mg、Fe、Co等);然后将上述污水循环通过载体,所述载体例如可选自活性炭、陶粒、火山岩、沸石、和其他多孔吸附材料中的一种或多种;污水循环一定时间(例如3-30天)后,向污水中投放所述特殊菌种,投加的量优选每立方米的水加入200-5000克菌种;投加菌种的同时进行曝气(空气或氧气),曝气量与水循环量的比率为3-50,即曝气量为水循环量的3-50 倍,从而迅速促进生物膜在载体上形成,所用的特殊菌种在所述生物膜上形成优势菌体,例如载体上达到所述特殊菌种的菌密度为106-109cfu/g载体;
2)所述载体上形成以特殊菌种为优势菌体的生物膜之后,将待处理污水在一定的曝气量下按照一定的水力停留时间通过载体,从而对污水进行深度处理,所述一定的曝气量是指曝气量与水量的比率为3-50,所述一定的水力停留时间为1-12小时。
因此,一个优选实施方式中,本发明提供一种污水深度处理工艺,所述污水深度处理是指处理BOD/COD<0.2(甚至<0.1)的污水,所述工艺使用能够进行污水深度处理的特殊菌种和对菌种友好的载体,载体的平均颗粒大小在2-10mm、优选2-6mm,比表面积介于 500-1200m2/g、优选600-1000m2/g,其中50nm以上的大孔占载体的10-30%优选10-25%,所述工艺包括:
1)特殊菌种的预驯化:取少量的待处理污水,向其中加入适合特殊菌种的营养成分,所述的特殊菌种选自芽孢杆菌、酵母菌、微球菌、和白腐真菌中的一种或多种,所述适合特殊菌种的营养成分包括氮、磷、和金属微量元素;然后将上述污水循环通过载体,所述载体选自活性炭、陶粒、火山岩、沸石、和其他多孔吸附材料中的一种或多种;污水循环一定时间(例如3-30天)后,向污水中投放所述特殊菌种,投加的量为每立方米的水加入200-5000克菌种;投加菌种的同时进行曝气(空气或氧气),曝气量与水循环量的比率为3-50,即曝气量为水循环量的3-50倍,从而迅速促进生物膜在载体上形成,所用的特殊菌种在所述生物膜上形成优势菌体;
2)所述载体上形成以特殊菌种为优势菌体的生物膜之后,将待处理污水在一定的曝气量下按照一定的水力停留时间通过载体,从而对污水进行深度处理,所述一定的曝气量是指曝气量与水量的比率为3-50,所述一定的水力停留时间为1-12小时。
区别于传统生化工艺中自然生长的菌种,特殊菌种是从自然生长中驯化出来的一类或者几类菌种,其相互之间存在协同作用。将这些特殊菌种固定在载体(例如活性炭等)上,形成特殊菌种的生物固定床反应器,利用该生物固定床反应器,再结合合适的曝气量,同时配合载体的选择(包括尺寸、规格等)等技术条件,可以有效地去除多种污水(包括染料类污水、煤化工污水、PVA水等)中的COD。本发明正是基于这些发现而完成。
本发明的工艺特别针对的是传统二级生化处理后污水中仍含有的难降解有机物的去除,经传统二级生化处理后的污水一般BOD/COD<0.2,甚至<0.1。污水中的难降解有机物由于其固有的特性很难被有效去除,但是本发明的发明人经过长时间的研究发现,本发明的生物固定床工艺用于对这类污水进行深度处理效果非常好。
在传统的二级生化处理工艺后,本发明的预驯化之前,可以采用物理工艺去除污水中的悬浮物,如使用膜工艺、砂滤工艺、碳滤等。
本发明中使用的特殊菌种的具体种类没有限制,只要其能够降解污水中的难降解有机物。例如,特殊菌种可选自以下菌中的一种或多种:芽孢杆菌属、丛毛单胞菌属、无色杆菌属、节细菌属、微球菌属、球状细菌、假单胞菌属、足球菌属、小球菌属、尼龙菌属、分支杆菌属、寡养单胞菌属、寡养食单胞菌属、酵母菌属。优选实施方式中,本发明中使用的特殊菌种可选自芽孢杆菌属、酵母菌属、微球菌属的细菌和白腐真菌中的一种或多种。在一个特别优选的实施方式中,特殊菌种由芽孢杆菌、酵母菌、微球菌、和白腐真菌组成。除非另有说明或与上下文明显相悖,否则本发明所用的特殊菌种均可通过商业途径购得。在具体应用中所使用的各微生物的数量可以由本领域技术人员容易地确定。
本发明中使用的“对菌种友好的”载体是指所选用的载体对菌种分解难降解有机物的能力没有破坏或削弱的作用。载体优选具有较强的清水性;固定床反应器的载体能够吸附、浓缩污水中部分难降解的有机物。使用的具体载体类型没有特别的限制,可以是任何合适的多孔吸附材料,优选活性炭、陶粒、火山岩、沸石中的一种或多种。
使用的载体需具有较大的比表面积,例如500-1200m2/g,优选600-1000m2/g,更优选 700-900m2/g,一方面支持菌种在载体表面形成生物膜,另一方面使得难降解有机物在载体的表面富集,同时延长难降解有机物的实际停留时间有助于进一步被生物膜降解,菌种和载体联合协同作用,达到对有机物的有效降解。载体的形态不限,可以是球状、柱状、立方体或随机形状。
载体的平均颗粒大小在2-10mm,优选2-6mm,颗粒较大有助于水力学,固定床压力降比较小,有助于减少生物膜脱落和进水颗粒对反应器的污堵,有利于反应器的清洗。活性炭载体的碘值可以在600-900mg/g,优选700-800mg/g。目标污水中加入的载体的量可以由本领域技术人员根据具体应用和需要达到的最终处理目标而容易地确定,例如添加的载体的质量可以是每小时处理水量的0.2-8%。
本发明中优选使用大孔比例较高的材料作为载体,所述大孔的孔径大于50nm。载体的孔隙分为三种,大孔、介孔、和微孔。大孔材料的孔径为大于50nm,介孔材料的孔径为10-50nm, 微孔材料的孔径小于10nm。本发明中优选大孔而非微孔、介孔的原因在于,细菌通常根本无法进入载体的微孔,但是细菌可以进入大孔因此选用较大孔径的载体有利于菌种进入孔隙,支持形成高密度的生物膜。本发明优选大孔即50nm以上孔径比例较高的活性炭或其他载体以增加细菌生物膜的形成,所述比例较高是指大孔的比例例如为载体材料的10-30%,优选 10-25%,更优选15%-20%;大孔是细菌形成生物膜的地方,而介孔尤其是微孔仅起到吸附和富集有机物的作用。
控制载体的规格,即选择颗粒较大且大孔孔隙率比较高的载体,一方面能达到负载菌种形成生物膜比表面积最大化,有利于生物膜生成,另一方面也确保在反应的时候不容易因为曝气而流失载体。
对特殊菌种的预驯化使用目标污水作为驯化水,驯化时饱和吸附目标污水于载体表面,以提供微生物生长的营养液。同时通过向驯化污水中加入微生物生长所需要的营养元素例如氮、磷和金属微量元素来促进以所述特殊菌种为主体的生物膜迅速地在载体表面形成,营养元素的种类和数量、比例等可由本领域技术人员根据具体需要来确定,例如氮、磷和金属微量元素的比例可以为100:5:1。
用水泵等方式使驯化污水循环经过载体,允许有机物和营养物质能够吸附到载体上。例如可以按照空塔停留时间1-12(优选1-10)小时的速度通过载体上,可以每2-3天更换驯化污水,更换2-8次。然后向驯化污水中加入特殊菌种,同时曝气。加入的菌种的量可以按照每立方米的污水,加入200-5000g菌种。曝气量与水循环量的比率(即曝气量/水循环量)可以为3-50,例如5-50、10-30、3-20、5-20或5-10。曝气可以使用空气或氧气,优选氧气,曝气的方式不限,例如可以采用微孔曝气、射流曝气、或喷射曝气的方式提供一定量的空气/氧气以促进生物降解。可以反复投菌,例如0.5-5次/天,每次投加量200-5000g菌种/立方米污水,重复2-8次。因此,在本发明中,使载体预先吸附有机物和营养物可以迅速促进生物膜的形成,生物膜相比前端水质中的传统工艺杂菌形成优势菌体,降解有机物。
在预驯化时还可以添加部分的营养成分来提升菌密度,优选的营养成分例如苯酚、邻苯二甲酸氢钾(KHP)等。KHP非常容易降解,可以迅速促进菌在载体的表面形成生物膜。
本发明中,特殊菌种在生物固定床反应器的载体上形成“优势菌种”或“优势菌体”,是指在载体上形成的生物膜中,相对于其他菌体,特殊菌种的量占多数,例如当载体上特殊菌种的菌密度达到106-109cfu/g载体、优选达到107-108cfu/g载体时可以称之为形成了优势菌体。
特殊菌种在生物固定床反应器上形成优势菌体之后,可以开始正常连续进水。将待处理污水在一定的曝气量下按照一定的水力停留时间通过载体,从而对污水进行深度处理,所述一定的曝气量是指曝气量与水量的比率(曝气量/水量)为3-50,例如5-50、10-30、3-20、5-20 或5-10,维持曝气和进水的合理比例,在维持足够的供氧的同时,确保生物床反应器中的活性炭填料不会被过大的气体推起,同时不会因为曝气过大造成对生物膜过度的冲刷导致菌体流失。另外,合适的曝气比例有利于兼氧和好氧细菌共生,有助于难降解有机物的去除。所述一定的水力停留时间可以为1-12小时,例如1-10、2-8、3-6小时。
本发明中使用的生物固定床反应器,水流可以采用下进上出的方式,如图1所示,曝气在载体下,同时设置高压气体进行气体清洗,设置正向水洗和反向水洗,控制载体压力差。用高压气体清洗反应器曝气系统,可以减少污堵以及由此造成的COD处理效果下降。定期正向和反向水洗以去除死亡的污泥。
另一方面,虽然污水处理过程中定期对载体进行清洗可以减少载体上的污泥污堵,但清洗造成的污泥和生物膜的丢失也会影响COD的去除效率,需要较长的时间恢复。因此本发明考虑在冲洗完成后,对载体进行强化植菌,以期达到快速恢复生物膜和 COD去除效率的目的。因此,在本发明一个优选实施方式中,处理污水一定时间后,用清水和/或高压空气对载体进行冲洗以减少污泥污堵,冲洗完成后在进水中添加营养成分(例如苯酚或KHP)和所述特殊菌种并曝气,使得菌种能够迅速在载体上重新富集。
实施例
实施例1
某染料类污水前端工艺是物化法-厌氧-生物接触氧化,出水COD达到三级排放标准 <500ppm。为了保证出水的稳定性和达标,目标污水排放COD<400ppm。作为传统生化工艺的补充,由于该工艺经过两道传统生化处理,其COD组成主要为难降解有机物, BOD/COD<0.05;目标水样为前端工艺二沉池出水,采用超滤膜作为预处理去除颗粒物,选用活性炭为载体,活性炭为媒质活性炭,颗粒大小为2-4mm不规则形态。活性炭碘值为 600mg/g,比表面积650m2/g。选择的活性炭的大孔孔隙(>50nm)占活性炭的18%。使用的特殊菌种包含:芽孢杆菌、酵母菌、微球菌、和白腐真菌,均购自商业途径。采用微孔曝气的方式,目标处理水样为二沉池出水,选用500g活性炭,4L的二沉池出水,加入复配好的氮、磷以及生物成长需要的金属元素,其作用是促进生物膜在载体上迅速形成。用水泵以 200ml/hr的速度循环经过载体,允许有机物和营养物质能够吸附到活性炭载体上。每隔3天后重复上述操作,更换二沉池水4L,第七天在水中加入1.0g菌种,生物反应器以4L/hr曝气。第八天加入0.5g菌种,第九天加入0.5g菌种。然后按照空塔停留时间6个小时开始循环进水,同时维持4L/hr的曝气量并每隔3天更换4L的二沉池水往复3次。维持曝气气水比为10:1。检测载体活性炭上菌密度达到107-108cfu/g载体。然后开始正常连续进水。
在玻璃的反应器里填充500g的颗粒活性炭,直径为8cm,高18cm,空塔填充体积为约 900ml。污水连续进水的空塔停留时间为6小时。曝气量为汽水比10:1,维持足够的供氧的同时,确保活性炭填料不会被过大的气体推起,同时不会因为曝气过大造成过度的冲刷导致菌流失;
原水条件:COD:20000-25000ppm,
进水条件如下:COD:400-510ppm,氨氮:20-40ppm,总磷:2-5ppm;BOD5:20-40ppm
COD去除效果如下表1所示,为稳定期数据。
表1.染料类污水COD深度处理效果
实施例2
某煤化工污水,工艺是厌氧工艺后,接二级A-O工艺,工艺进水COD:4000ppm,二沉池出水COD:150-200ppm左右;通过两道二级生化工艺处理,COD组成主要为难降解有机物,B/C:0.08。
采用超滤膜作为预处理去除颗粒物,选用活性炭为载体,活性炭为媒质活性炭,颗粒大小为2-4mm不规则形态。活性炭碘值为600mg/g,比表面积650m2/g。选择大孔孔隙为18%的活性炭。使用的菌种包含:芽孢杆菌、白腐真菌;采用微孔曝气的方式,选用500g活性炭, 8L的二沉池出水,加入100:5:1复配好的氮、磷以及添加Mg、Fe、Co等金属微量元素。其作用是促进生物膜在载体上迅速形成。用水泵以400ml/hr的速度循环经过载体,允许有机物和营养物质能够吸附到活性炭载体上。每隔3天后重复上述操作,更换二沉池水8L,第七天在水中加入1.0g菌种,生物反应器以4L/hr曝气。第八天加入0.5g菌种,第九天加入0.5g菌种。然后按照空塔停留时间6个小时开始循环进水,同时维持4L/hr的曝气量并每隔3天更换8L的二沉池水,往复3次。每次更换二沉池进水的时候加入100ppm的邻苯二甲酸氢钾(KHP),KHP非常容易降解,可以迅速促进微生物在载体的表面形成生物膜。维持曝气气水比为5:1.检测载体活性炭上菌密度达到108cfu/g载体。然后开始正常连续进水。
在玻璃的反应器里填充500g的颗粒活性炭,直径为8cm,高18cm,空塔填充体积为约 900ml。污水连续进水的空塔停留时间为4小时。曝气量为汽水比5:1,维持足够的供氧的同时,确保活性炭填料不会被过大的气体推起,同时不会因为曝气过大造成过度的冲刷导致菌体流失。
COD去除效果如下表2所示。表3为对照(没有植入特殊菌种)的结果,即仅仅按照前端工艺里水中细菌在载体上富集;证明通过特殊菌种富集后COD去除效果显著提高。
表2.煤化工污水COD深度处理效果
表3.空白样处理结果(没有值菌)
实施例3
进水是染料化工生化池出水,系统运行180天后,由于生物膜死亡脱落,导致出水COD 的去除率下降,并使得浊度提高,气体和水反冲洗是常规的清洗工艺,然而在气洗和水洗后大量的生物膜脱落。如图2所示,清洗后COD的去除率下降到15%以下(方形标志表示清洗后未采用本发明的新工艺进行强化植菌),大大低于原先的30%以上的去除率,而且COD去除率在清洗后恢复缓慢。
相比之下,利用本发明的新工艺,在进水里每升加入苯酚达到200ppm浓度并加入折合浓度约为50ppm的菌种,菌种包含:芽孢杆菌、酵母菌、微球菌、和白腐真菌。充分曝气8小时;然后按照与进水1:20的比例进入系统,并持续进水24小时。由于预先培育的菌种可以迅速地在载体上成长,很快就可以达到原先的COD平衡处理效率并得到保持。由图2中的菱形标志曲线可看出,COD去除率恢复非常快,很快上升到大于25%甚至30%,恢复速度明显快于没有强化植菌的体系。
Claims (10)
1.一种污水深度处理工艺,所述污水深度处理是指处理BOD/COD<0.2的污水,所述工艺使用能够进行污水深度处理的特殊菌种和对菌种友好的载体,载体的平均颗粒大小在2-10mm、比表面积介于500-1200m2/g、且其中50nm以上的大孔占载体的10-30%,所述工艺包括:
1)特殊菌种的预驯化:取少量的待处理污水,向其中加入适合特殊菌种的营养成分,然后将污水循环通过载体,一定时间后,向污水中投放所述菌种,同时曝气,曝气量与水循环量的比率为3-50,从而迅速促进生物膜在载体上形成,所用的特殊菌种在所述生物膜上形成优势菌体;
2)所述载体上形成以特殊菌种为优势菌体的生物膜之后,将待处理污水在一定的曝气量下按照一定的水力停留时间通过载体,从而对污水进行深度处理,所述一定的曝气量是指曝气量与水量的比率为3-50,所述一定的水力停留时间为1-12小时。
2.如权利要求1所述的污水深度处理工艺,其特征在于,所述载体选自活性炭、陶粒、火山岩、沸石、和其他多孔吸附材料中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的污水深度处理工艺,其特征在于,所述特殊菌种选自芽孢杆菌、酵母菌、微球菌、和白腐真菌中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的污水深度处理工艺,其特征在于,所述适合特殊菌种的营养成分包括氮、磷、和金属微量元素。
5.如权利要求1所述的污水深度处理工艺,其特征在于,在预驯化中将污水循环通过载体时,速度为空塔停留时间1-12小时。
6.如权利要求1所述的污水深度处理工艺,其特征在于,在预驯化中将污水循环通过载体时,每2-3天更换循环的污水,更换2-8次。
7.如权利要求1所述的污水深度处理工艺,其特征在于,向污水中投放菌种以进行菌种的预驯化时,每次投加的量为每立方米的水加入200-5000克菌种。
8.如权利要求1所述的污水深度处理工艺,其特征在于,在特殊菌种的预驯化中还可加入营养成分来提升特殊菌种的密度。
9.权利要求1所述的污水深度处理工艺,其特征在于,对污水进行深度处理时,所述一定的曝气量是指曝气量与水量的比率为5-10,所述一定的水力停留时间为3-6小时。
10.如权利要求1所述的污水深度处理工艺,其特征在于,用所述载体处理污水一定时间后,用清水和/或高压空气对载体进行冲洗以减少污泥污堵,冲洗完成后在进水中添加营养成分和所述特殊菌种以进行强化植菌。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811117916.XA CN109095599A (zh) | 2018-09-24 | 2018-09-24 | 一种使用生物固定床反应器进行污水深度处理的工艺方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811117916.XA CN109095599A (zh) | 2018-09-24 | 2018-09-24 | 一种使用生物固定床反应器进行污水深度处理的工艺方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109095599A true CN109095599A (zh) | 2018-12-28 |
Family
ID=64867578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811117916.XA Pending CN109095599A (zh) | 2018-09-24 | 2018-09-24 | 一种使用生物固定床反应器进行污水深度处理的工艺方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109095599A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109867365A (zh) * | 2019-03-11 | 2019-06-11 | 河海大学 | 一种双三角管阀控可再生的生态修复系统 |
CN111233270A (zh) * | 2020-02-13 | 2020-06-05 | 广州博芳环保科技股份有限公司 | 一种污水的一体化处理方法 |
CN118724259A (zh) * | 2024-09-03 | 2024-10-01 | 山东太平洋环保股份有限公司 | 一种固定白腐菌生物反应器及利用其处理制药废水的方法 |
CN118724259B (zh) * | 2024-09-03 | 2025-02-11 | 山东太平洋环保股份有限公司 | 一种固定白腐菌生物反应器及利用其处理制药废水的方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101381154A (zh) * | 2008-10-28 | 2009-03-11 | 南京大学 | 生物膜深度处理饮用水源苯并芘方法 |
WO2014128721A2 (en) * | 2013-02-18 | 2014-08-28 | Nivargi Atul Ambaji | Improved fermentation process and products useful for the same. |
JO2878B1 (en) * | 2007-11-16 | 2015-03-15 | بلو واتر تكنولو جيز ليميتد | Wastewater treatment |
CN104724817A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-06-24 | 北京三泰正方生物环境科技发展有限公司 | 网箱式生物载体、固定化微生物处理污水装置和其应用 |
-
2018
- 2018-09-24 CN CN201811117916.XA patent/CN109095599A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JO2878B1 (en) * | 2007-11-16 | 2015-03-15 | بلو واتر تكنولو جيز ليميتد | Wastewater treatment |
CN101381154A (zh) * | 2008-10-28 | 2009-03-11 | 南京大学 | 生物膜深度处理饮用水源苯并芘方法 |
WO2014128721A2 (en) * | 2013-02-18 | 2014-08-28 | Nivargi Atul Ambaji | Improved fermentation process and products useful for the same. |
CN104724817A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-06-24 | 北京三泰正方生物环境科技发展有限公司 | 网箱式生物载体、固定化微生物处理污水装置和其应用 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109867365A (zh) * | 2019-03-11 | 2019-06-11 | 河海大学 | 一种双三角管阀控可再生的生态修复系统 |
CN109867365B (zh) * | 2019-03-11 | 2021-09-28 | 河海大学 | 一种双三角管阀控可再生的生态修复系统 |
CN111233270A (zh) * | 2020-02-13 | 2020-06-05 | 广州博芳环保科技股份有限公司 | 一种污水的一体化处理方法 |
CN118724259A (zh) * | 2024-09-03 | 2024-10-01 | 山东太平洋环保股份有限公司 | 一种固定白腐菌生物反应器及利用其处理制药废水的方法 |
CN118724259B (zh) * | 2024-09-03 | 2025-02-11 | 山东太平洋环保股份有限公司 | 一种固定白腐菌生物反应器及利用其处理制药废水的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Karri et al. | Critical review of abatement of ammonia from wastewater | |
Murshid et al. | A review on biofilm-based reactors for wastewater treatment: Recent advancements in biofilm carriers, kinetics, reactors, economics, and future perspectives | |
US7972512B2 (en) | Suspended media granular activated carbon membrane biological reactor system and process | |
US8404111B2 (en) | Fluidized membrane bioreactor | |
TWI594957B (zh) | 移除難分解之有機污染物的方法 | |
Chiam et al. | Purification of aquacultural water: conventional and new membrane-based techniques | |
Verma et al. | Aerobic biofiltration processes—Advances in wastewater treatment | |
JP6621342B2 (ja) | 硝化細菌が付着した生物活性炭の製造方法及び高度浄水処理方法 | |
Zhao et al. | Effects of coarse and fine bubble aeration on performances of membrane filtration and denitrification in moving bed membrane bioreactors | |
Wenten et al. | Membrane biosorption: recent advances and challenges | |
Larsen et al. | Quantification of biofilms in a sub-surface flow wetland and their role in nutrient removal | |
CN109095599A (zh) | 一种使用生物固定床反应器进行污水深度处理的工艺方法 | |
Buyukgungor et al. | The role of biotechnology on the treatment of wastes | |
JP4838872B2 (ja) | 水処理装置及び水処理方法 | |
Tian et al. | Comparison of biological activated carbon (BAC) and membrane bioreactor (MBR) for pollutants removal in drinking water treatment | |
CN106754453B (zh) | 一种功能强化脱氮微生物的富集培养方法 | |
Ersahin et al. | Post treatment of anaerobic effluents: Common applications and future perspectives for municipal wastewater treatment | |
Conroy et al. | Effect of sodium chloride concentration on removal of chemical oxygen demand and ammonia from turkey processing wastewater in sand bioreactors | |
CN111908597A (zh) | 一种新型曝气生物滤池污水处理设备及污水处理方法 | |
AU2012200776B2 (en) | Suspended media granular activated carbon membrane biological reactor system and process | |
CN208717083U (zh) | 一种污水深度处理及树脂再生废液回用的系统 | |
CN101798158A (zh) | 一种难降解有机工业废水的深度处理方法 | |
Jyothi et al. | Feasibility of Anaerobic Fluidized Membrane Bioreactor (AFMBR) in the Treatment of Dairy Wastewater—A Review | |
Yang | Municipal wastewater treatment using a novel granular activated carbon based integrated fixed-film activated sludge sequencing batch reactor (IFAS-SBR) | |
US20070170114A1 (en) | Method and biological product for the residential and commercial aquatic environment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20181228 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |