CN111153555A - 一种基于复合菌种的生物床生物膜污水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于复合菌种的生物床生物膜污水处理方法,包括步骤:厌氧池处理,所述厌氧池内设置有第一活性载体,所述第一活性载体占厌氧池中水体质量的1‑30%;污水进入厌氧池内进行处理,处理时间为4‑24h;第一沉淀池处理,所述污水进入第一沉淀池中沉淀处理1‑6h;好氧池处理,所述好氧池内设置有第二活性载体,所述第二活性载体占好氧池中水体质量的1‑20%;污水进入好氧池内进行处理,处理时间为2‑12h;第二沉淀池处理,所述污水进入第二沉淀池中沉淀1‑6h。通过采用好氧池、厌氧池中的多种菌种复合,其抗逆性显著提高,能更好的适应各种不同类型污水。
Description
技术领域:
本发明涉及废水处理领域,具体的,涉及一种基于复合菌种的生物床生物膜污水处理方法。
背景技术:
工业废水(industrial wastewater)包括生产废水、生产污水等,是指工业生产过程中产生的废水和废液,其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。工业废水种类繁多,成分复杂。例如重金属冶炼工业废水含铅、镉等各种金属,电镀工业废水中含氰化物和铬等各种重金属,石油炼制工业废水中含酚,印染废水中含有染料、涂料等。由于工业废水中常含有多种有毒物质,污染环境且对人类健康有很大危害,因此需要对工业废水进行合理的处理。
现有技术中,工业废水的处理方法大致可以分为生物法、化学法、物理法等几大类,但由于工业废水的成分较为复杂,单一处理方法往往不能达到理想的处理效果。其中,生物法由于二次污染小,处理效率高等特点较受人们关注,目前,经研发改进后的废水生物处理法包括:活性污泥法、生物膜法、氧化塘法等,其中生物膜法以其占地面积小、处理效率高等特点在污水处理领域较受青睐。
但由于工业废水中污染物成分复杂、色度高、有毒物质多,普遍的生物膜法并不能很高效的进行处理。
因此,本领域亟需一种高效、可靠的生物膜污水处理方法,以解决上述技术问题。
有鉴于此,提出本发明。
发明内容:
本发明的目的在于提供一种基于复合菌种的生物床生物膜污水处理方法,以解决现有技术中的至少一项技术问题。
具体的,本发明的第一方面,提供了一种基于复合菌种的生物床生物膜污水处理方法,包括步骤:
厌氧池处理,所述厌氧池内设置有第一活性载体,所述第一活性载体占厌氧池中水体质量的1-30%;所述厌氧池内还设置有厌氧生物菌剂,所述厌氧生物菌剂包括厌氧菌种,所述厌氧生物菌剂投入量为厌氧池中水体质量的0.05-0.1%;污水进入厌氧池内进行处理,处理时间为4-24h;
第一沉淀池处理,所述污水进入第一沉淀池中沉淀处理1-6h;
好氧池处理,所述好氧池内设置有第二活性载体,所述第二活性载体占好氧池中水体质量的1-20%;所述好氧池内还设置有好氧生物菌剂,所述好氧生物菌剂包括好氧菌种,所述好氧菌种包括复合除油菌剂、复合脱氮菌剂、复合聚磷菌剂、复合脱硫菌剂中的至少一种,所述好氧生物菌剂投入量为好氧池中水体质量的0.05-0.1%;污水进入好氧池内进行处理,处理时间为2-12h;
第二沉淀池处理,所述污水进入第二沉淀池中沉淀1-6h。
采用上述技术方案,由于采用多种菌种复合,其抗逆性显著提高,能更好的适应各种不同类型污水。
优选地,所述基于复合菌种的生物床生物膜污水处理方法,还包括步骤:
微孔生物床处理5-20h,所述微孔生物床中填料的体积占污水体积的0.01% -0.02%,所述微孔生物床填料中包括吸附树脂。
优选地,所述第一活性载体采用如下方法制备:
组分A的制备,按重量份数将60-75份的聚醚330、10-15份的水、1-3份的液体石蜡、2-6份的三乙胺和2-5份的泡沫稳定剂混合搅拌10-40min,再加入 3-5份的二氯甲烷,搅拌10-16min,得组分A备用;
组分B的制备,按重量份数取60-75份聚醚330、30-40份甲苯二异氰酸酯 (TDI,Toluene diisocyanate)、4-10份长度1-2mm的活性碳纤维丝、0.4-1 份辛酸亚锡混合,保持温度20-30℃下高速搅拌,6-12min后得组分B;
将组分A、B混合,高速搅拌10-30s后迅速倒入模具发泡,固化脱模,10-30℃下陈化12-36h,然后切割成块状。
优选地,所述第二活性载体采用如下方法制备:
制备改性活性碳纤维,将长度2-3mm的活性碳纤维在60-80wt%的硝酸溶液中浸泡2-5h后,用蒸馏水洗至中性并烘干,制成改性活性碳纤维;
组分混合,按重量份数将70~75份的聚醚330、甲苯二异氰酸酯30-35份、改性活性碳纤维2-6份、硅油0.2-0.6份、水0.2-1份、二氯甲烷0.2-1份、辛酸亚锡0.5-2份、三乙烯二胺10-20份混合;
制备颗粒,高速搅拌混合物后至发泡,发泡后持续搅拌10-30s,在室温下发泡20-40min,通过挤出机制成颗粒状,然后在55-70℃下熟化1-3小时。
优选地,所述厌氧生物菌剂中包括重量份11-28份的厌氧菌种,所述厌氧菌种包括蜡样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌,按重量份计,所述蜡样芽孢杆菌为1-3 份、地衣芽孢杆菌为10-25份。
优选地,所述厌氧生物菌剂中还包括重量份2-20份的营养剂,所述营养剂包括尿素、磷酸盐、葡萄糖中的一种或几种,按重量份计,所述尿素为1-5份、磷酸盐1-5份、葡萄糖1-10份。
优选地,所述厌氧生物菌剂中还包括重量份0.1-0.8份除氧剂。更优选地,所述除氧剂为甘氨酸亚铁、或硫酸亚铁。
优选地,所述厌氧生物菌剂中还包括0.05-0.5份硫酸亚铁铵。
优选地,所述好氧生物菌剂中包括重量份5-55份的好氧菌种,所述好氧菌种中包括1-20份复合除油菌剂、2-5份复合脱氮菌剂、1-20份复合聚磷菌剂、 1-10份复合脱硫菌剂。
优选地,所述好氧生物菌剂中还包括重量份2-20份的营养剂,所述营养剂包括尿素、磷酸盐、葡萄糖中的一种或几种,按重量份计,所述尿素为1-5份、磷酸盐1-5份、葡萄糖1-10份。
优选地,所述复合除油菌剂包括芽孢杆菌属、酵母菌属、微球菌属中的一种或多种具有除油能力的菌种。更优选地,所述复合除油菌剂包括1-10份芽孢杆菌属菌种、2-4份酵母菌属菌种、2-4份微球菌属菌种。
优选地,所述复合脱氮菌剂包括亚硝化单胞菌属,硝化杆菌属中的一种或多种具有脱氮能力的菌种。更优选地,所述复合脱氮菌剂包括2-10份亚硝化单胞菌属菌种、1-3份硝化杆菌属菌种。
优选地,所述复合聚磷菌剂包括气单胞菌属,假单胞菌属,不动杆菌属中的一种或多种具有聚磷能力的菌种。更优选地,所述复合聚磷菌剂包括2-8份单胞菌属菌种、2-5份假单胞菌属菌种、1-3份不动杆菌属种。
优选地,所述复合脱硫菌剂包括硫杆菌属,假单胞菌属,不动杆菌属中的一种或多种具有脱硫能力的菌种。更优选地,所述复合脱硫菌剂包括1-2份硫杆菌属菌种、2-5份假单胞菌属菌种、1-3份不动杆菌属种。
优选地,所述微孔生物床填料中还包括活性菌剂,所述活性菌剂包括1-10 份的枯草芽孢杆菌、1-2份的蜡样芽孢杆菌、1-2份的地衣芽孢杆菌、1-10份的短小芽孢杆菌。
优选地,所述吸附树脂按下述方法制备,
配制水相组分,按下列重量份比例配好水相,去离子水500-600份,聚乙烯醇16-20份,羟乙基纤维素55-60份,二乙烯三胺15-20份,纳米碳6-10份,硫酸钠10-12份,三聚磷酸钠20-25份,过硫酸钾1-2份,调PH至6.5-7.5,升温至40-50℃;
制备基体,按下列重量份比例与水相混合,苯乙烯65-70份,二乙烯苯 300-320份,甲苯230-250份,丙烯腈50-60份,二氯甲烷35-40份,二茂铁 10-12份;
保温定型,将上述原料50-70℃保温定型4-5h;
清洗,将上述原料清洗烘干后用丙酮浸泡,水洗至无丙酮味为止,45-50℃烘干。
本发明的有益效果为:
1.本发明提供的基于复合菌种的生物床生物膜污水处理方法,通过在厌氧池、好氧池内设置活性载体,提高了污水处理的效率。
2.本发明提供的基于复合菌种的生物床生物膜污水处理方法,通过采用多种菌种复合,其抗逆性显著提高,能更好的适应各种不同类型污水。
3.本发明提供的基于复合菌种的生物床生物膜污水处理方法,通过添加除氧剂,更有利于厌氧池内的菌种生长,进而提高污水处理效率。
4.本发明提供的基于复合菌种的生物床生物膜污水处理方法,通过设置微孔生物床,并将微孔生物床内的微生物组分与吸附树脂合理搭配,起到了进一步提高污水处理效率的效果。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
本发明通过提供一种基于复合菌种的生物床生物膜法,解决了现有技术中的至少一项技术问题。具体的,申请人通过下述实施例、实验例、对比例等描述本发明的一些实施方式。
实验例1
申请人在对厌氧池进行除氧组分的试验时,发现厌氧池的组分在一些情况下会影响到沉淀池的沉淀效率。
具体的,污水来源于杭州某印染企业,将5吨污水注入厌氧池内。
厌氧池内设置有0.1吨第一活性载体,所述厌氧池内还设置有厌氧生物菌剂,其中,厌氧生物菌剂中包括0.2kg蜡样芽孢杆菌、2kg地衣芽孢杆菌、0.3kg 尿素、0.3kg磷酸盐、0.8kg葡萄糖;污水进入厌氧池内进行处理,处理时间为 12h,检测水体的化学需氧量(COD)。所述第一活性载体采用如下方法制备:组分A的制备,按重量份数将70份的聚醚330、12份的水、2份的液体石蜡、3 份的三乙胺和3份的泡沫稳定剂混合搅拌20min,再加入4份的二氯甲烷,搅拌 15min,得组分A备用;组分B的制备,按重量份数取70份聚醚330、35份TDI、6份长度1mm的活性碳纤维丝、0.6份辛酸亚锡混合,保持温度25℃下高速搅拌, 10min后得组分B;将组分A、B,高速搅拌25s后迅速倒入模具发泡,固化脱模, 25℃下陈化16h,然后切割成块状。
将处理后的污水放入第一沉淀池中,在1、2、4h时分别检测第一沉淀池中水体的浑浊度。
其中,厌氧生物菌剂中分别加入不同的除氧剂0.05kg,形成不同的实验方案,如表1所示。所述浑浊度采用比色法测得,方法见《生活饮用水卫生规范》;COD 采用重铬酸钾法测得,方法见《GB11914-89》。
表1
根据表1的结果可知,相比于空白对照组,方案A、B、C在厌氧池中的COD 值显著降低(p<0.01);在第一沉淀池中,方案C的浑浊度相比空白对照组并没有显著变化(p>0.05),而方案A、B浑浊度相比空白对照组显著降低(p< 0.01);根据上述实验结果,申请人发现硫酸亚铁、甘氨酸亚铁能够在降低厌氧池中的COD的同时,加速污水在沉淀池中的沉淀效果。而其中,甘氨酸亚铁的促沉淀效果最佳。
申请人推测,除氧剂中的二价铁在厌氧池会形成一定量的氯化亚铁,而氯化亚铁进入沉淀池中,在氧气的作用下,生成氯化铁,进而促进污水的沉淀。
实验例2
在实验例1的厌氧生物菌剂中,除氧剂可能会由于时间的推移而被氧化,从而导致功效的降低。
在试验降低厌氧池COD的试验中,申请人意外发现一种化合物可以有效提高除氧剂的使用寿命,或是作用时间。
依然如实验例1中的方法准备污水、厌氧池、第一沉淀池,除氧剂选择硫酸亚铁、甘氨酸亚铁、聚合氯化铝。然后在每个方案中分别加入0.02kg待测化合物,检测厌氧池中的COD及第一沉淀池中的浑浊度,以及厌氧池运行0d,5d时的COD值,结果如表2-3所示。
表2厌氧池运行0d时的数据
根据表2的结果可知,化合物硫酸亚铁铵、氯化铵、硫酸铝的加入,均无法显著提高沉淀池中浑浊度(p>0.05);但是硫酸亚铁铵、硫酸铝均可以降低厌氧池中的COD值,证明二者均有一定的污水处理功效。
表3厌氧池运行5d时的数据
根据表3的结果可知,在厌氧池运行5d后,硫酸亚铁、聚合氯化铝组中,沉淀池中的浑浊度、以及厌氧池中的COD,相较于0d时的数据,均有了显著增长(p<0.01),可能说明厌氧池中可以促进杂质沉淀的分子如氯化亚铁等已经大部分被氧化,降低了厌氧池的抗氧化性,也使促沉淀的能力降低。
申请人意外的发现,在除氧剂为甘氨酸亚铁的方案中,其在厌氧池中的COD 值升高并不明显,尤其是G1方案,其COD值不但没有升高,反而相比0d时有了降低(p<0.05),申请人推测,甘氨酸亚铁对厌氧微生物有一定的促生长作用,而硫酸亚铁铵可以协同甘氨酸亚铁共同促进厌氧微生物的生长,从而促进厌氧池中COD的降低。
实施例3
申请人对微孔生物床填料进行试验,所述微孔生物床包括吸附树脂,所述吸附树脂按下述方法制备:配制水相组分,按下列重量份比例配好水相,去离子水 550份,聚乙烯醇18份,羟乙基纤维素56份,二乙烯三胺16份,纳米碳8份,硫酸钠10份,三聚磷酸钠20份,过硫酸钾1.5份,调PH至7.0,升温至45℃;制备基体,按下列重量份比例与水相混合,苯乙烯66份,二乙烯苯310份,甲苯240份,丙烯腈55份,二氯甲烷36份,二茂铁10份;保温定型,将上述原料60℃保温定型4h;清洗,将上述原料清洗烘干后用丙酮浸泡,水洗至无丙酮味为止,50℃烘干。
采用上述吸附树脂,进一步加入活性菌剂,形成不同方案的微孔生物床。
具体的,
方案J,所述活性菌剂包括1-10份的枯草芽孢杆菌、1-2份的蜡样芽孢杆菌、 1-2份的地衣芽孢杆菌、1-10份的短小芽孢杆菌
方案K,所述活性菌剂包括1-10份的枯草芽孢杆菌、1-2份的地衣芽孢杆菌、 1-10份的短小芽孢杆菌。
方案L,所述活性菌剂包括1-10份的枯草芽孢杆菌、1-2份的蜡样芽孢杆菌。
方案M,所述微孔生物床中不加入菌剂。
将处理后的污水通入微孔生物床处理10h,检测污水的COD及浑浊度,结果如表4所示。
表4
根据表4的结果可知,经微孔生物床处理后,污水的COD及浑浊度均有显著的下降(p<0.01),但是在K、L、M方案中,COD值的下降程度差异不大(p> 0.05),证明方案K、L中的菌剂对COD的影响程度不大,而在J方案中,其菌剂组合能够与吸附树脂产生协同作用,进一步促进COD的降低,提高污水处理的效果。
实施例1
取杭州某印染企业的5吨污水进行处理。
将污水通入厌氧池处理,所述厌氧池内设置有50kg第一活性载体;所述厌氧池内还设置有2.5kg厌氧生物菌剂,所述厌氧生物菌剂包括蜡样芽孢杆菌1 份、地衣芽孢杆菌为25份,尿素为1份、磷酸盐1份、葡萄糖1份;污水进入厌氧池内进行处理,处理时间为4h。所述第一活性载体采用如下方法制备:组分A的制备,按重量份数将60份的聚醚330、10份的水、1份的液体石蜡、2 份的三乙胺和2份的泡沫稳定剂混合搅拌10min,再加入3份的二氯甲烷,搅拌 10min,得组分A备用;组分B的制备,按重量份数取60份聚醚330、30份甲苯二异氰酸酯(TDI,Toluene diisocyanate)、4份长度1mm的活性碳纤维丝(购于安徽佳航碳纤维有限公司)、0.4份辛酸亚锡混合,保持温度20℃下高速搅拌, 6min后得组分B;将组分A、B混合,高速搅拌10s后迅速倒入模具发泡,固化脱模,10℃下陈化12h,然后切割成块状。
将厌氧池处理的污水通入第一沉淀池处理,所述污水进入第一沉淀池中沉淀处理1h。
将沉淀池处理后的污水通入好氧池处理2h,所述好氧池内设置有占好氧池中水体质量的1%的第二活性载体;所述好氧池内还设置有占水体质量0.05%的好氧生物菌剂,所述好氧生物菌剂包括1份芽孢杆菌属菌种、4份酵母菌属菌种、4 份微球菌属菌种、10份亚硝化单胞菌属菌种、3份硝化杆菌属菌种、8份单胞菌属菌种、5份假单胞菌属菌种、3份不动杆菌属种、8份单胞菌属菌种、5份假单胞菌属菌种、3份不动杆菌属种,尿素为1份、磷酸盐1份、葡萄糖1份。所述第二活性载体采用如下方法制备:制备改性活性碳纤维,将长度2mm的活性碳纤维(购于安徽佳航碳纤维有限公司)在60wt%的硝酸溶液中浸泡2h后,用蒸馏水洗至中性并烘干,制成改性活性碳纤维;组分混合,按重量份数将70份的聚醚330、甲苯二异氰酸酯30份、改性活性碳纤维2份、硅油0.2份、水0.2份、二氯甲烷0.2份、辛酸亚锡0.5份、三乙烯二胺10份混合;制备颗粒,高速搅拌混合物后至发泡,发泡后持续搅拌10s,在室温下发泡20min,通过挤出机制成颗粒状,然后在55℃下熟化1小时。
将好氧池处理后的污水通入第二沉淀池处理1h。
实施例2
取杭州某印染企业的5吨污水进行处理。
将污水通入厌氧池处理,所述厌氧池内设置有1500kg第一活性载体;所述厌氧池内还设置有5kg厌氧生物菌剂,所述厌氧生物菌剂包括蜡样芽孢杆菌3 份、地衣芽孢杆菌为10份,尿素为5份、磷酸盐5份、葡萄糖10份;污水进入厌氧池内进行处理,处理时间为24h。所述第一活性载体采用如下方法制备:组分A的制备,按重量份数将75份的聚醚330、15份的水、3份的液体石蜡、6 份的三乙胺和5份的泡沫稳定剂混合搅拌40min,再加入5份的二氯甲烷,搅拌 16min,得组分A备用;组分B的制备,按重量份数取75份聚醚330、40份甲苯二异氰酸酯(TDI,Toluene diisocyanate)、10份长度2mm的活性碳纤维丝(购于安徽佳航碳纤维有限公司)、1份辛酸亚锡混合,保持温度30℃下高速搅拌, 12min后得组分B;组分C,5份羧甲基淀粉钠(Carboxymethyl starch sodium, CMS-Na);将组分A、B、C混合,高速搅拌30s后迅速倒入模具发泡,固化脱模, 30℃下陈化36h,然后切割成块状。
将厌氧池处理的污水通入第一沉淀池处理,所述污水进入第一沉淀池中沉淀处理6h。
将沉淀池处理后的污水通入好氧池处理12h,所述好氧池内设置有占好氧池中水体质量的20%的第二活性载体;所述好氧池内还设置有占水体质量0.1%的好氧生物菌剂,所述好氧生物菌剂包括10份芽孢杆菌属菌种、2份酵母菌属菌种、 2份微球菌属菌种、2份亚硝化单胞菌属菌种、1份硝化杆菌属菌种、2份单胞菌属菌种、2份假单胞菌属菌种、1份不动杆菌属种、2份单胞菌属菌种、2份假单胞菌属菌种、1份不动杆菌属种,尿素为5份、磷酸盐5份、葡萄糖10份。所述第二活性载体采用如下方法制备:制备改性活性碳纤维,将长度3mm的活性碳纤维(购于安徽佳航碳纤维有限公司)在80wt%的硝酸溶液中浸泡5h后,用蒸馏水洗至中性并烘干,制成改性活性碳纤维;组分混合,按重量份数将75份的聚醚330、甲苯二异氰酸酯35份、改性活性碳纤维6份、硅油0.6份、水1份、二氯甲烷1份、辛酸亚锡2份、三乙烯二胺20份混合;制备颗粒,高速搅拌混合物后至发泡,发泡后持续搅拌30s,在室温下发泡40min,通过挤出机制成颗粒状,然后在70℃下熟化3小时。
将好氧池处理后的污水通入第二沉淀池处理6h。
实施例3
取杭州某印染企业的5吨污水进行处理。
将污水通入厌氧池处理,所述厌氧池内设置有500kg第一活性载体;所述厌氧池内还设置有4kg厌氧生物菌剂,所述厌氧生物菌剂包括蜡样芽孢杆菌2份、地衣芽孢杆菌为20份,尿素为2份、磷酸盐2份、葡萄糖5份;污水进入厌氧池内进行处理,处理时间为12h。所述第一活性载体采用如下方法制备:组分A 的制备,按重量份数将70份的聚醚330、12份的水、2份的液体石蜡、5份的三乙胺和4份的泡沫稳定剂混合搅拌30min,再加入4份的二氯甲烷,搅拌12min,得组分A备用;组分B的制备,按重量份数取70份聚醚330、35份甲苯二异氰酸酯(TDI,Toluene diisocyanate)、6份长度1.5mm的活性碳纤维丝(购于安徽佳航碳纤维有限公司)、0.6份辛酸亚锡混合,保持温度25℃下高速搅拌, 10min后得组分B;组分C,2份羧甲基淀粉钠(Carboxymethyl starch sodium, CMS-Na);将组分A、B、C混合,高速搅拌20s后迅速倒入模具发泡,固化脱模, 25℃下陈化24h,然后切割成块状。
将厌氧池处理的污水通入第一沉淀池处理,所述污水进入第一沉淀池中沉淀处理3h。
将沉淀池处理后的污水通入好氧池处理6h,所述好氧池内设置有占好氧池中水体质量的10%的第二活性载体;所述好氧池内还设置有占水体质量0.08%的好氧生物菌剂,所述好氧生物菌剂包括5份芽孢杆菌属菌种、3份酵母菌属菌种、 3份微球菌属菌种、5份亚硝化单胞菌属菌种、2份硝化杆菌属菌种、5份单胞菌属菌种、3份假单胞菌属菌种、2份不动杆菌属种、5份单胞菌属菌种、3份假单胞菌属菌种、2份不动杆菌属种,尿素为2份、磷酸盐2份、葡萄糖5份。所述第二活性载体采用如下方法制备:制备改性活性碳纤维,将长度2.5mm的活性碳纤维(购于安徽佳航碳纤维有限公司)在70wt%的硝酸溶液中浸泡4h后,用蒸馏水洗至中性并烘干,制成改性活性碳纤维;组分混合,按重量份数将72份的聚醚330、甲苯二异氰酸酯32份、改性活性碳纤维4份、硅油0.4份、水0.5 份、二氯甲烷0.5份、辛酸亚锡1份、三乙烯二胺15份混合;制备颗粒,高速搅拌混合物后至发泡,发泡后持续搅拌20s,在室温下发泡30min,通过挤出机制成颗粒状,然后在60℃下熟化2小时。
将好氧池处理后的污水通入第二沉淀池处理3h。
实施例4
与实施例1不同之处在于所述厌氧生物菌剂中还包括重量份0.1份甘氨酸亚铁。
实施例5
与实施例2不同之处在于所述厌氧生物菌剂中还包括重量份0.8份甘氨酸亚铁。
实施例6
与实施例3不同之处在于所述厌氧生物菌剂中还包括重量份0.5份甘氨酸亚铁。
实施例7
与实施例4不同之处在于所述厌氧生物菌剂中还包括重量份0.05份硫酸亚铁铵。
实施例8
与实施例5不同之处在于所述厌氧生物菌剂中还包括重量份0.1份硫酸亚铁铵。
实施例9
与实施例6不同之处在于所述厌氧生物菌剂中还包括重量份0.5份硫酸亚铁铵。
实施例10
与实施例7不同之处在于污水在第二沉淀池处理后,继续进行微孔生物床处理5h,所述微孔生物床中填料的体积占污水体积的0.01%,所述微孔生物床填料中包括吸附树脂。
所述吸附树脂按下述方法制备,配制水相组分,按下列重量份比例配好水相,去离子水500份,聚乙烯醇16份,羟乙基纤维素55份,二乙烯三胺15份,纳米碳6份(购于江西克莱威纳米碳材料有限公司),硫酸钠10份,三聚磷酸钠20份,过硫酸钾1份,调PH至6.5,升温至40℃;制备基体,按下列重量份比例与水相混合,苯乙烯65份,二乙烯苯300份,甲苯230份,丙烯腈50 份,二氯甲烷35份,二茂铁10份;保温定型,将上述原料50℃保温定型4h;清洗,将上述原料清洗烘干后用丙酮浸泡,水洗至无丙酮味为止,45℃烘干。
所述微孔生物床填料中还包括活性菌剂,所述活性菌剂包括1份的枯草芽孢杆菌、2份的蜡样芽孢杆菌、2份的地衣芽孢杆菌、10份的短小芽孢杆菌。
实施例11
与实施例8不同之处在于污水在第二沉淀池处理后,继续进行微孔生物床处理20h,所述微孔生物床中填料的体积占污水体积的0.02%,所述微孔生物床填料中包括吸附树脂。
所述吸附树脂按下述方法制备,配制水相组分,按下列重量份比例配好水相,去离子水600份,聚乙烯醇20份,羟乙基纤维素60份,二乙烯三胺20份,纳米碳10份(购于江西克莱威纳米碳材料有限公司),硫酸钠12份,三聚磷酸钠25份,过硫酸钾2份,调PH至7.5,升温至50℃;制备基体,按下列重量份比例与水相混合,苯乙烯70份,二乙烯苯320份,甲苯250份,丙烯腈60 份,二氯甲烷40份,二茂铁12份;保温定型,将上述原料70℃保温定型5h;清洗,将上述原料清洗烘干后用丙酮浸泡,水洗至无丙酮味为止,50℃烘干。
所述微孔生物床填料中还包括活性菌剂,所述活性菌剂包括10份的枯草芽孢杆菌、1份的蜡样芽孢杆菌、1份的地衣芽孢杆菌、1份的短小芽孢杆菌。
实施例12
与实施例9不同之处在于污水在第二沉淀池处理后,继续进行微孔生物床处理5-20h,所述微孔生物床中填料的体积占污水体积的0.015%,所述微孔生物床填料中包括吸附树脂。
所述吸附树脂按下述方法制备,配制水相组分,按下列重量份比例配好水相,去离子水550份,聚乙烯醇18份,羟乙基纤维素56份,二乙烯三胺16份,纳米碳8份(购于江西克莱威纳米碳材料有限公司),硫酸钠11份,三聚磷酸钠 22份,过硫酸钾1.5份,调PH至7,升温至45℃;制备基体,按下列重量份比例与水相混合,苯乙烯66份,二乙烯苯310份,甲苯240份,丙烯腈55份,二氯甲烷36份,二茂铁11份;保温定型,将上述原料60℃保温定型4.5h;清洗,将上述原料清洗烘干后用丙酮浸泡,水洗至无丙酮味为止,46℃烘干。
所述微孔生物床填料中还包括活性菌剂,所述活性菌剂包括5份的枯草芽孢杆菌、1.5份的蜡样芽孢杆菌、1.5份的地衣芽孢杆菌、5份的短小芽孢杆菌。
对比例1
取杭州某印染企业的5吨污水进行处理。
将污水通入厌氧池处理,所述厌氧池内还设置有2.5kg厌氧生物菌剂,所述厌氧生物菌剂包括蜡样芽孢杆菌1份、地衣芽孢杆菌为25份,尿素为1份、磷酸盐1份、葡萄糖1份;污水进入厌氧池内进行处理,处理时间为4h。
将厌氧池处理的污水通入第一沉淀池处理,所述污水进入第一沉淀池中沉淀处理1h。
将沉淀池处理后的污水通入好氧池处理2h,所述好氧池内还设置有占水体质量0.05%的好氧生物菌剂,所述好氧生物菌剂包括1份芽孢杆菌属菌种、4份酵母菌属菌种、4份微球菌属菌种、10份亚硝化单胞菌属菌种、3份硝化杆菌属菌种、8份单胞菌属菌种、5份假单胞菌属菌种、3份不动杆菌属种、8份单胞菌属菌种、5份假单胞菌属菌种、3份不动杆菌属种,尿素为1份、磷酸盐1份、葡萄糖1份。
将好氧池处理后的污水通入第二沉淀池处理1h。
对比例2
取杭州某印染企业的5吨污水进行处理。
将污水通入厌氧池处理,所述厌氧池内还设置有5kg厌氧生物菌剂,所述厌氧生物菌剂包括蜡样芽孢杆菌3份、地衣芽孢杆菌为10份,尿素为5份、磷酸盐5份、葡萄糖10份;污水进入厌氧池内进行处理,处理时间为24h。
将厌氧池处理的污水通入第一沉淀池处理,所述污水进入第一沉淀池中沉淀处理6h。
将沉淀池处理后的污水通入好氧池处理12h;所述好氧池内还设置有占水体质量0.1%的好氧生物菌剂,所述好氧生物菌剂包括10份芽孢杆菌属菌种、2份酵母菌属菌种、2份微球菌属菌种、2份亚硝化单胞菌属菌种、1份硝化杆菌属菌种、2份单胞菌属菌种、2份假单胞菌属菌种、1份不动杆菌属种、2份单胞菌属菌种、2份假单胞菌属菌种、1份不动杆菌属种,尿素为5份、磷酸盐5份、葡萄糖10份。
将好氧池处理后的污水通入第二沉淀池处理6h。
对比例3
取杭州某印染企业的5吨污水进行处理。
将污水通入厌氧池处理,所述厌氧池内还设置有4kg厌氧生物菌剂,所述厌氧生物菌剂包括蜡样芽孢杆菌2份、地衣芽孢杆菌为20份,尿素为2份、磷酸盐2份、葡萄糖5份;污水进入厌氧池内进行处理,处理时间为12h。
将厌氧池处理的污水通入第一沉淀池处理,所述污水进入第一沉淀池中沉淀处理3h。
将沉淀池处理后的污水通入好氧池处理6h;所述好氧池内还设置有占水体质量0.08%的好氧生物菌剂,所述好氧生物菌剂包括5份芽孢杆菌属菌种、3份酵母菌属菌种、3份微球菌属菌种、5份亚硝化单胞菌属菌种、2份硝化杆菌属菌种、5份单胞菌属菌种、3份假单胞菌属菌种、2份不动杆菌属种、5份单胞菌属菌种、3份假单胞菌属菌种、2份不动杆菌属种,尿素为2份、磷酸盐2份、葡萄糖5份。
将好氧池处理后的污水通入第二沉淀池处理3h。
实施例13
按《生活饮用水卫生规范》方法检测实施例1-12、对比例1-3的水体浑浊度;按《GB11914-89》方法检测实施例1-12、对比例1-3的水体化学需氧量(COD, Chemical OxygenDemand)COD;按《GB7488-87》方法检测实施例1-12、对比例1-3的水体生物需氧量(BOD,Biochemical Oxygen Demand),实验结果如表 5所示。
表5
根据表5的数据,采用实施例1-12方案处理的污水,无论是浑浊度、COD 还是BOD,其治理效果均要显著优于未添加活性载体的对比例1-3(p<0.01),证明活性载体与相应菌剂配合使用的协同效果;在实施例1-12中,实施例4-6 (添加甘氨酸亚铁组)相比于实施例1-3,其浑浊度、COD、BOD也均有显著降低 (p<0.01),证明甘氨酸亚铁对水体清洁度的有益效果;实施例7-9(添加硫酸亚铁铵组)相比于实施例4-6,其浑浊度有显著降低(p<0.01),证明硫酸亚铁铵与甘氨酸亚铁在协同作用下,对水体清洁度的改善具有有益效果;实施例10-12(经过微孔生物床处理)相比于实施例7-9,其浑浊度、COD、BOD也均有显著降低(p<0.01),证明微孔生物床,尤其是搭配相应菌种的微孔生物床,对污水水质的提高有着显著作用。
应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于复合菌种的生物床生物膜污水处理方法,其特征在于:包括步骤:
厌氧池处理,所述厌氧池内设置有第一活性载体,所述第一活性载体占厌氧池中水体质量的1-30%;所述厌氧池内还设置有厌氧生物菌剂,所述厌氧生物菌剂包括厌氧菌种,所述厌氧生物菌剂投入量为厌氧池中水体质量的0.05-0.1%;污水进入厌氧池内进行处理,处理时间为4-24h;
第一沉淀池处理,所述污水进入第一沉淀池中沉淀处理1-6h;
好氧池处理,所述好氧池内设置有第二活性载体,所述第二活性载体占好氧池中水体质量的1-20%;所述好氧池内还设置有好氧生物菌剂,所述好氧生物菌剂包括好氧菌种,所述好氧菌种包括复合除油菌剂、复合脱氮菌剂、复合聚磷菌剂、复合脱硫菌剂中的至少一种,所述好氧生物菌剂投入量为好氧池中水体质量的0.05-0.1%;污水进入好氧池内进行处理,处理时间为2-12h;
第二沉淀池处理,所述污水进入第二沉淀池中沉淀1-6h。
2.根据权利要求1所述的基于复合菌种的生物床生物膜污水处理方法,其特征在于:还包括步骤:
微孔生物床处理5-20h,所述微孔生物床中填料的体积占污水体积的0.01%-0.02%,所述微孔生物床填料中包括吸附树脂。
3.根据权利要求1或2所述的基于复合菌种的生物床生物膜污水处理方法,其特征在于:所述第一活性载体采用如下方法制备:
组分A的制备,按重量份数将60-75份的聚醚330、10-15份的水、1-3份的液体石蜡、2-6份的三乙胺和2-5份的泡沫稳定剂混合搅拌10-40min,再加入3-5份的二氯甲烷,搅拌10-16min,得组分A备用;
组分B的制备,按重量份数取60-75份聚醚330、30-40份甲苯二异氰酸酯、4-10份长度1-2mm的活性碳纤维丝、0.4-1份辛酸亚锡混合,保持温度20-30℃下高速搅拌,6-12min后得组分B;
将组分A、B混合,高速搅拌10-30s后迅速倒入模具发泡,固化脱模,10-30℃下陈化12-36h,然后切割成块状。
4.根据权利要求3所述的基于复合菌种的生物床生物膜污水处理方法,其特征在于:所述第二活性载体采用如下方法制备:
制备改性活性碳纤维,将长度2-3mm的活性碳纤维在60-80wt%的硝酸溶液中浸泡2-5h后,用蒸馏水洗至中性并烘干,制成改性活性碳纤维;
组分混合,按重量份数将70~75份的聚醚330、甲苯二异氰酸酯30-35份、改性活性碳纤维2-6份、硅油0.2-0.6份、水0.2-1份、二氯甲烷0.2-1份、辛酸亚锡0.5-2份、三乙烯二胺10-20份混合;
制备颗粒,高速搅拌混合物后至发泡,发泡后持续搅拌10-30s,在室温下发泡20-40min,通过挤出机制成颗粒状,然后在55-70℃下熟化1-3小时。
5.根据权利要求1或4所述的基于复合菌种的生物床生物膜污水处理方法,其特征在于:所述厌氧生物菌剂中包括重量份11-28份的厌氧菌种,所述厌氧菌种包括蜡样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌,按重量份计,所述蜡样芽孢杆菌为1-3份、地衣芽孢杆菌为10-25份。
6.根据权利要求5所述的基于复合菌种的生物床生物膜污水处理方法,其特征在于:所述厌氧生物菌剂中还包括重量份2-20份的营养剂,所述营养剂包括尿素、磷酸盐、葡萄糖中的一种或几种,按重量份计,所述尿素为1-5份、磷酸盐1-5份、葡萄糖1-10份。
7.根据权利要求6所述的基于复合菌种的生物床生物膜污水处理方法,其特征在于:所述厌氧生物菌剂中还包括重量份0.1-0.8份除氧剂,所述除氧剂为甘氨酸亚铁、或硫酸亚铁。
8.根据权利要求1或7所述的基于复合菌种的生物床生物膜污水处理方法,其特征在于:所述好氧生物菌剂中包括重量份5-55份的好氧菌种,所述好氧菌种中包括1-20份复合除油菌剂、2-5份复合脱氮菌剂、1-20份复合聚磷菌剂、1-10份复合脱硫菌剂。
9.根据权利要求8所述的基于复合菌种的生物床生物膜污水处理方法,其特征在于:所述好氧生物菌剂中还包括重量份2-20份的营养剂,所述营养剂包括尿素、磷酸盐、葡萄糖中的一种或几种,按重量份计,所述尿素为1-5份、磷酸盐1-5份、葡萄糖1-10份。
10.根据权利要求2或9所述的基于复合菌种的生物床生物膜污水处理方法,其特征在于:所述吸附树脂按下述方法制备,
配制水相组分,按下列重量份比例配好水相,去离子水500-600份,聚乙烯醇16-20份,羟乙基纤维素55-60份,二乙烯三胺15-20份,纳米碳6-10份,硫酸钠10-12份,三聚磷酸钠20-25份,过硫酸钾1-2份,调PH至6.5-7.5,升温至40-50℃;
制备基体,按下列重量份比例与水相混合,苯乙烯65-70份,二乙烯苯300-320份,甲苯230-250份,丙烯腈50-60份,二氯甲烷35-40份,二茂铁10-12份;
保温定型,将上述原料50-70℃保温定型4-5h;
清洗,将上述原料清洗烘干后用丙酮浸泡,水洗至无丙酮味为止,45-50℃烘干。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200515 |
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