CN110723825A - 一种黑臭地表污水的修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种黑臭地表污水的修复方法，首先将甘蔗渣通过机械粉碎和超声粉碎得到超细甘蔗渣，然后通过两次富集培养得到生物菌剂接种物，将接种物接种到污泥中后与超细甘蔗渣和聚乙烯醇混合，搅拌均匀后，即可得到地表污水处理剂，将该处理剂分散于笼箱内，置于待处理的地表污水中，连续处理一段时间后，将笼箱捞出，即可。本发明的黑臭地表污水的修复方法，一是成本低，主要原料为甘蔗渣、污泥和聚乙烯醇，除了制备接种剂需要一定的成本外，甘蔗渣为甘蔗经过榨糖之后剩下的甘蔗渣，成本非常低廉，而聚乙烯醇的加入量仅为1‑2％；二是方法简单，无需进行曝气处理；三是处理后的地表污水处理剂可以作为牛或羊饲料使用，不会造成二次污染。

Description

一种黑臭地表污水的修复方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种黑臭地表污水的修复方法。
背景技术
城市黑臭水体是百姓反映强烈的水环境问题，不仅损害了城市人居环境，也严重影响城市形象。近几年“让市长下河游泳”的呼声反映了百姓对解决和治理城市黑臭水体的强烈愿望。城市黑臭水体整治工作系统性强，工作涉及面广。
城市黑臭水体给出了明确定义。一是明确范围为城市建成区内的水体，也就是居民身边的黑臭水体；二是从“黑”和“臭”两个方面界定，即呈现令人不悦的颜色和散发令人不适气味的水体，以百姓的感观判断为主要依据。从现实情况看，城市黑臭水体很多是流动性差甚至封闭的水体、断头浜等。水体黑臭的主要原因往往是水体自净能力降低，有机污染物排入水体，微生物好氧分解使水体中耗氧速率大于复氧速率，溶解氧逐渐被消耗殆尽，造成水体缺氧。在缺氧水体中，有机污染物被厌氧分解，产生不同类型的黑臭类物质，呈现水体黑臭。有些黑臭物质阈值很低，微量即可产生强烈黑臭。一般将透明度低于25厘米、溶解氧低于2毫克/升、氧化还原电位-200到50毫伏，氨氮指标不高于8毫克/升，可视为轻度黑臭；透明度低于10厘米、溶解氧低于0.2毫克/升、氧化还原电位低于-200毫伏、氨氮指标高于15毫克/升，可视为重度黑臭。重度黑臭水体是环境污染修复的难点和重点。
中国发明专利CN106396133A公开了一种以制乙醇秸秆废渣固定化聚磷菌处理黑臭水体的方法，方法无需投加化学药剂，只需定期投加和更换笼箱，即可有效提高黑臭水体的氧化还原电位，同时实现对黑臭水体的脱氮除磷，并降低黑臭水体的色度和浊度，抑制恶臭气体散发。但是该方法的处理能力有限，尤其是对COD的处理能力不足65％，故有必要对黑臭地表污水的修复方法作出进一步的研究。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种黑臭地表污水的修复方法。
本发明的技术方案如下：
一种黑臭地表污水的修复方法，包括以下步骤：
A、甘蔗渣的前处理：将甘蔗渣原料用清水冲洗干净，用30-50℃烘箱对甘蔗渣进行烘干处理，对烘干后的固体物质进行反复机械粉碎5-7次后，过25目筛，取筛下物；
B、将机械粉碎好的甘蔗渣进一步超声波粉碎：以水为溶剂，超声功率为120-200W，料液比为1：(8-15)的条件下进一步超声波粉碎8-15min后，过120目筛，得含甘蔗渣的滤液，浓缩至固含量为15-25％，得到超细甘蔗渣；
C、取污水处理厂的生污泥，向生污泥中添加3-5g/L的Na2S2O3和4-6g/L的FeSO4为底物，加入混合菌剂，通入氮气并富集培养至污泥pH降至3.5-4.0，得到第一次富集培养后的驯化污泥；
D、第二次富集培养：取第一次富集培养后的驯化污泥，按体积比0.5-1％接种到生污泥中，添加3-5g/L的Na2S2O3和4-6g/L的FeSO4为底物，在氧气充足条件下富集培养，直至pH值降至2.0-2.5，得到第二次富集培养后的驯化污泥；所得驯化污泥混合液为接种物；
E、用步骤D所得的接种物，按体积比0.5-1％接种到固含量为45-60％的生污泥中，然后将接种后的生污泥与超细甘蔗渣混合，再加入聚乙烯醇，搅拌均匀，得到地表污水处理剂；
F、将地表污水处理剂分散于笼箱内，置于待处理的地表污水中；
G、连续处理一段时间后，将笼箱捞出，取出的地表污水处理剂灭菌处理并晾干后可以作为牛或羊饲料使用。
优选的，所述的步骤C中，所述的混合菌剂，包括以下成分:氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、反硝化聚磷菌和极端嗜酸硫杆菌。
进一步优选的，所述的极端嗜酸硫杆菌为中国发明专利CN103131650A公开的嗜酸硫杆菌属ZJJN。
进一步优选的，所述的混合菌剂中，氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、反硝化聚磷菌和极端嗜酸硫杆菌的重量比为(2-5)：(5-8)：(8-15)：(1-3)。
优选的，所述的步骤E中，所述的聚乙烯醇为医药级聚乙烯醇。
优选的，所述的步骤E中，生污泥、超细甘蔗渣和聚乙烯醇的重量比为(5-8)：100：(1-2)。
优选的，所述的步骤G中，所述的地表污水处理剂晾干后作为饲料使用时，可以单独使用，也可以与干草按照(2-6):10的质量比混合后使用。
所述的步骤B中，将甘蔗渣进行超声分散的目的在于将甘蔗渣纤维进一步打散，从而有利于菌剂和聚乙烯醇渗透到甘蔗渣中间，从而对COD有更好的去除效果，故将甘蔗渣进行超声分散的过程中，超声的功率不宜过大，时间也不宜过长，否则甘蔗渣过于分散，后续在笼箱内容易分散至污水中，导致COD去除效果差。
本发明的有益之处在于：本发明的黑臭地表污水的修复方法，首先将甘蔗渣通过机械粉碎和超声粉碎得到超细甘蔗渣，然后通过两次富集培养得到生物菌剂接种物，将接种物接种到污泥中后与超细甘蔗渣和聚乙烯醇混合，搅拌均匀后，即可得到地表污水处理剂，将该处理剂分散于笼箱内，置于待处理的地表污水中，连续处理一段时间后，将笼箱捞出，即可。本发明的黑臭地表污水的修复方法，与传统的修复方法相比有如下优势：一是成本低，主要原料为甘蔗渣、污泥和聚乙烯醇，除了制备接种剂需要一定的成本外，甘蔗渣为甘蔗经过榨糖之后剩下的甘蔗渣，成本非常低廉，而聚乙烯醇的加入量仅为1-2％；二是方法简单，只需要将地表污水处理剂分散于笼箱内，置于待处理的地表污水中，连续处理一段时间后即可，无需进行曝气处理；三是处理后的地表污水处理剂可以作为牛或羊饲料使用，不会造成二次污染。
具体实施方式
实施例1
一种黑臭地表污水的修复方法，包括以下步骤：
A、甘蔗渣的前处理：将甘蔗渣原料用清水冲洗干净，用45℃烘箱对甘蔗渣进行烘干处理，对烘干后的固体物质进行反复机械粉碎6次后，过25目筛，取筛下物；
B、将机械粉碎好的甘蔗渣进一步超声波粉碎：以水为溶剂，超声功率为150W，料液比为1：13的条件下进一步超声波粉碎12min后，过120目筛，得含甘蔗渣的滤液，浓缩至固含量为22％，得到超细甘蔗渣；
C、取污水处理厂的生污泥，向生污泥中添加3.5g/L的Na2S2O3和5g/L的FeSO4为底物，加入混合菌剂，通入氮气并富集培养至污泥pH降至3.5-4.0，得到第一次富集培养后的驯化污泥；
D、第二次富集培养：取第一次富集培养后的驯化污泥，按体积比0.5-1％接种到生污泥中，添加4.5g/L的Na2S2O3和5.5g/L的FeSO4为底物，在氧气充足条件下富集培养，直至pH值降至2.0-2.5，得到第二次富集培养后的驯化污泥；所得驯化污泥混合液为接种物；
E、用步骤D所得的接种物，按体积比0.7％接种到固含量为48％的生污泥中，然后将接种后的生污泥与超细甘蔗渣混合，再加入聚乙烯醇，搅拌均匀，得到地表污水处理剂；
F、将地表污水处理剂分散于笼箱内，置于待处理的地表污水中；
G、连续处理一段时间后，将笼箱捞出，取出的地表污水处理剂灭菌处理并晾干后可以作为牛或羊饲料使用。
所述的步骤C中，所述的混合菌剂，包括以下成分:氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、反硝化聚磷菌和极端嗜酸硫杆菌。
所述的极端嗜酸硫杆菌为中国发明专利CN103131650A公开的嗜酸硫杆菌属ZJJN。
所述的混合菌剂中，氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、反硝化聚磷菌和极端嗜酸硫杆菌的重量比为3：7：12：2。
所述的步骤E中，所述的聚乙烯醇为医药级聚乙烯醇。
所述的步骤E中，生污泥、超细甘蔗渣和聚乙烯醇的重量比为7：100：1.5。
所述的步骤G中，所述的地表污水处理剂晾干后作为饲料使用时，可以单独使用，也可以与干草按照5.5:10的质量比混合后使用。
实施例2
一种黑臭地表污水的修复方法，包括以下步骤：
A、甘蔗渣的前处理：将甘蔗渣原料用清水冲洗干净，用50℃烘箱对甘蔗渣进行烘干处理，对烘干后的固体物质进行反复机械粉碎5次后，过25目筛，取筛下物；
B、将机械粉碎好的甘蔗渣进一步超声波粉碎：以水为溶剂，超声功率为200W，料液比为1：8的条件下进一步超声波粉碎15min后，过120目筛，得含甘蔗渣的滤液，浓缩至固含量为15％，得到超细甘蔗渣；
C、取污水处理厂的生污泥，向生污泥中添加5g/L的Na2S2O3和4g/L的FeSO4为底物，加入混合菌剂，通入氮气并富集培养至污泥pH降至3.5-4.0，得到第一次富集培养后的驯化污泥；
D、第二次富集培养：取第一次富集培养后的驯化污泥，按体积比1％接种到生污泥中，添加3g/L的Na2S2O3和6g/L的FeSO4为底物，在氧气充足条件下富集培养，直至pH值降至2.0-2.5，得到第二次富集培养后的驯化污泥；所得驯化污泥混合液为接种物；
E、用步骤D所得的接种物，按体积比0.5％接种到固含量为60％的生污泥中，然后将接种后的生污泥与超细甘蔗渣混合，再加入聚乙烯醇，搅拌均匀，得到地表污水处理剂；
F、将地表污水处理剂分散于笼箱内，置于待处理的地表污水中；
G、连续处理一段时间后，将笼箱捞出，取出的地表污水处理剂灭菌处理并晾干后可以作为牛或羊饲料使用。
所述的步骤C中，所述的混合菌剂，包括以下成分:氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、反硝化聚磷菌和极端嗜酸硫杆菌。
所述的极端嗜酸硫杆菌为中国发明专利CN103131650A公开的嗜酸硫杆菌属ZJJN。
所述的混合菌剂中，氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、反硝化聚磷菌和极端嗜酸硫杆菌的重量比为2：8：8：3。
所述的步骤E中，所述的聚乙烯醇为医药级聚乙烯醇。
所述的步骤E中，生污泥、超细甘蔗渣和聚乙烯醇的重量比为8：100：1。
所述的步骤G中，所述的地表污水处理剂晾干后作为饲料使用时，可以单独使用，也可以与干草按照6:10的质量比混合后使用。
实施例3
一种黑臭地表污水的修复方法，包括以下步骤：
A、甘蔗渣的前处理：将甘蔗渣原料用清水冲洗干净，用30℃烘箱对甘蔗渣进行烘干处理，对烘干后的固体物质进行反复机械粉碎7次后，过25目筛，取筛下物；
B、将机械粉碎好的甘蔗渣进一步超声波粉碎：以水为溶剂，超声功率为120W，料液比为1：15的条件下进一步超声波粉碎8min后，过120目筛，得含甘蔗渣的滤液，浓缩至固含量为25％，得到超细甘蔗渣；
C、取污水处理厂的生污泥，向生污泥中添加3g/L的Na2S2O3和6g/L的FeSO4为底物，加入混合菌剂，通入氮气并富集培养至污泥pH降至3.5-4.0，得到第一次富集培养后的驯化污泥；
D、第二次富集培养：取第一次富集培养后的驯化污泥，按体积比0.5％接种到生污泥中，添加5g/L的Na2S2O3和4g/L的FeSO4为底物，在氧气充足条件下富集培养，直至pH值降至2.0-2.5，得到第二次富集培养后的驯化污泥；所得驯化污泥混合液为接种物；
E、用步骤D所得的接种物，按体积比1％接种到固含量为45％的生污泥中，然后将接种后的生污泥与超细甘蔗渣混合，再加入聚乙烯醇，搅拌均匀，得到地表污水处理剂；
F、将地表污水处理剂分散于笼箱内，置于待处理的地表污水中；
G、连续处理一段时间后，将笼箱捞出，取出的地表污水处理剂灭菌处理并晾干后可以作为牛或羊饲料使用。
所述的步骤C中，所述的混合菌剂，包括以下成分:氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、反硝化聚磷菌和极端嗜酸硫杆菌。
所述的极端嗜酸硫杆菌为中国发明专利CN103131650A公开的嗜酸硫杆菌属ZJJN。
所述的混合菌剂中，氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、反硝化聚磷菌和极端嗜酸硫杆菌的重量比为5：5：15：1。
所述的步骤E中，所述的聚乙烯醇为医药级聚乙烯醇。
所述的步骤E中，生污泥、超细甘蔗渣和聚乙烯醇的重量比为5：100：2。
所述的步骤G中，所述的地表污水处理剂晾干后作为饲料使用时，可以单独使用，也可以与干草按照2:10的质量比混合后使用。
对比例1
将实施例1中的极端嗜酸硫杆菌去除，其余配比和制备方法不变。
对比例2
将本发明实施例1中的地表污水处理剂替换为中国发明专利CN106396133A实施例1中的灭菌废渣。
将地表污水处理剂10kg填充于筛孔小于2cm，竹篾编织的体积为5L的网笼内，体积填充率为30％，系上重物沉于待修复室外的黑臭水体中，修复前水体中CODCr浓度4250mg/L；氨氮152mg/L；总磷12.8mg/L；溶氧量0.22mg/L；将该黑臭水体用PVC防水板深入水体底部污泥底部，将水域分隔成5个5*5米的区域，使区域内的水无法互相流通(深度为1.6m)，分别采用实施例1-3和对比例1-2的修复方法进行测试，测试30天后，各区域内的污水处理情况，具体测试结果见表1。
表1：实施例1-3和对比例1-2的污水处理情况；
COD<sub>Cr</sub>浓度mg/L 氨氮mg/L 总磷mg/L 溶氧量mg/L
实施例1 389 11.2 6.8 6.5
实施例2 402 11.5 7.3 6.3
实施例3 408 11.9 7.5 6.3
对比例1 982 83.8 12.8 3.7
对比例2 1985 158.2 16.2 2.2
由以上测试数据可以知道，本发明的黑臭地表污水的修复方法处理后的污水，修复效果非常好。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种黑臭地表污水的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、甘蔗渣的前处理：将甘蔗渣原料用清水冲洗干净，用30-50℃烘箱对甘蔗渣进行烘干处理，对烘干后的固体物质进行反复机械粉碎5-7次后，过25目筛，取筛下物；
B、将机械粉碎好的甘蔗渣进一步超声波粉碎：以水为溶剂，超声功率为120-200W，料液比为1：(8-15)的条件下进一步超声波粉碎8-15min后，过120目筛，得含甘蔗渣的滤液，浓缩至固含量为15-25％，得到超细甘蔗渣；
C、取污水处理厂的生污泥，向生污泥中添加3-5g/L的Na2S2O3和4-6g/L的FeSO4为底物，加入混合菌剂，通入氮气并富集培养至污泥pH降至3.5-4.0，得到第一次富集培养后的驯化污泥；
D、第二次富集培养：取第一次富集培养后的驯化污泥，按体积比0.5-1％接种到生污泥中，添加3-5g/L的Na2S2O3和4-6g/L的FeSO4为底物，在氧气充足条件下富集培养，直至pH值降至2.0-2.5，得到第二次富集培养后的驯化污泥；所得驯化污泥混合液为接种物；
E、用步骤D所得的接种物，按体积比0.5-1％接种到固含量为45-60％的生污泥中，然后将接种后的生污泥与超细甘蔗渣混合，再加入聚乙烯醇，搅拌均匀，得到地表污水处理剂；
F、将地表污水处理剂分散于笼箱内，置于待处理的地表污水中；
G、连续处理一段时间后，将笼箱捞出，取出的地表污水处理剂灭菌处理并晾干后可以作为牛或羊饲料使用。
2.如权利要求1所述的黑臭地表污水的修复方法，其特征在于，所述的步骤C中，所述的混合菌剂，包括以下成分:氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、反硝化聚磷菌和极端嗜酸硫杆菌。
3.如权利要求1所述的黑臭地表污水的修复方法，其特征在于，所述的极端嗜酸硫杆菌为中国发明专利CN103131650A公开的嗜酸硫杆菌属ZJJN。
4.如权利要求1所述的黑臭地表污水的修复方法，其特征在于，所述的混合菌剂中，氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、反硝化聚磷菌和极端嗜酸硫杆菌的重量比为(2-5)：(5-8)：(8-15)：(1-3)。
5.如权利要求1所述的黑臭地表污水的修复方法，其特征在于，所述的步骤E中，所述的聚乙烯醇为医药级聚乙烯醇。
6.如权利要求1所述的黑臭地表污水的修复方法，其特征在于，所述的步骤E中，生污泥、超细甘蔗渣和聚乙烯醇的重量比为(5-8)：100：(1-2)。
7.如权利要求1所述的黑臭地表污水的修复方法，其特征在于，所述的步骤G中，所述的地表污水处理剂晾干后作为饲料使用时，可以单独使用，也可以与干草按照(2-6):10的质量比混合后使用。
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