CN111362426A - 一种循环流化技术原位净化生活污水的方法 - Google Patents

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杨飞
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Abstract

一种循环流化技术原位净化生活污水的方法，通过构建厘米级多孔载体微球并负载微生物，依托循环流化技术的净化工艺方法。利用本发明构建了适宜流化处理的生物载体，将微生物负载于载体上，能够实现微生物的固定化，提高利用效率；与此同时，由于载体是多孔结构，能够在流化过程中将难以处理的物质在载体上吸附，从而达到深度去除污染物的目的。本发明在生活污水处理过程中，不但能利用微生物对水体的净化处理，而且负载有微生物的载体亦能对污染物进行过滤，提高污染物去除效率，最终实现污水达标排放。

Description

一种循环流化技术原位净化生活污水的方法
技术领域
本发明涉及生活污水处理技术，特别是一种循环流化技术原位净化生活污水的方法。
背景技术
随着时代的发展和人民生活水平的提高，城市建设步伐的加快，人民群众日益增长的消费需求与对美丽城市的渴望越来越强，然而对比城市的高速发展，农村基础设施建设相对落后，特别是农村污水管网建设施工难度大，投资费用大，导致农村污水随意排放，管理困难，严重污染环境的同时滋生蚊蝇、产生恶臭气体，威胁人身健康。农村污水处理是我国污水处理行业的重要组成部分，相对城镇仅对生产和生活过程中产生的污水进行处理，农村污水处理还伴随着农村饮用水水源地保护、农村生活垃圾处理以及畜禽养殖废弃物资源化利用和污染防治等环境整治与保护内容。但长期以来，受经济、政策以及生活习惯等多种因素影响，我国农村污水处理起步晚、发展慢，截止2015年，我国城市污水处理率高达91.9%，县城污水处理率达到85.2%，而我国农村污水仅为11%。因此，如何因地制宜的高效处理处置农村污水成为了当前社会发展的首要任务之一。
当前农村污水处理多采用集中式处理，技术方法包括：基于自然生态原理的人工湿地处理系统和地下土壤渗滤净化系统，基于生物处理的好氧生物处理系统和厌氧生物处理系统。然而对于住户分散且地形复杂的农村，集中式处理前期的基础设施建设（管网建设）费用极高，严重制约了农村污水处理处置。为此，本发明为了解决现有的偏远农村污水处理处置过程中的难题，开发了基于流化床技术的小型原位污水微生物处理技术。通过构建厘米级球形载体并负载微生物，将负载有不同微生物的载体按比例复配构成高效微生物菌剂，能够实现污水的高效处理并达标排放。
发明内容
本发明目的在于克服现有集中式污水处理的不足，提供一种循环流化技术原位净化生活污水的方法，与现有技术相比，可以有效提高污水处理效率，节约能源消耗，无需建设大量管网，降低处理成本。
本发明的技术方案：
一种循环流化技术原位净化生活污水的方法，通过构建厘米级多孔载体微球并负载微生物，依托循环流化技术的净化工艺方法，步骤如下：
1）将生物炭与等量壳聚糖（总质量为10-20g）分散于200ml 2%（V/V）的醋酸溶液中；
2）将上述溶液在50-100℃下剧烈搅拌2h后，缓慢加入0.5-1g聚丙烯酰胺粉末，继续搅拌1h，形成粘稠液体；
3）趁热将上述液体转移针管，并推动针管形成直径1-2cm液滴，并置于超纯水中，形成球形；
4）将上述球体置于180-220℃烘箱中维持4-8h，脱除水分；
5）冷却后取出，并将其置于有效活菌数108-109CFU/ml的微生物（单菌）发酵液中；
6）静置2-4h后取出，过滤，弃去液体，并将负载有菌体载体经冷冻干燥获得固定化微生物菌，且有效活菌数>108个/g载体，；
7）将上述菌剂按照流化体积的5-10%投加入流化装置；
8）将沉淀后的生活污水通过表面溢流方式从底部进入流化装置；
9）污水在流化装置中停留时间为1d，维持流化温度为30-45℃；
10）经流化处理后的水体溢流出装置经隔离微生物载体后排出，载体回流到装置中；
11）排出的水体经过紫外处理后即为净化后水体，达标排放。
其中，生活污水为城镇、农村生活过程中产生的污水。
其中，微生物菌为污水处理过程中的硝化菌、反硝化菌、芽孢杆菌、放线菌。
本发明的优点和有益效果是：
利用本发明构建了适宜流化处理的生物载体，将微生物负载于载体上，能够实现微生物的固定化，提高利用效率；与此同时，由于载体是多孔结构，能够在流化过程中将难以处理的物质在载体上吸附，从而达到深度去除污染物的目的。本发明在生活污水处理过程中，不但能利用微生物对水体的净化处理，而且负载有微生物的载体亦能对污染物进行过滤，提高污染物去除效率。
具体实施方式
本发明通过以下实施例进一步详述，但本实施例所叙述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本发明的保护范围。
实施例1：
一种循环流化技术原位净化生活污水的方法，通过构建厘米级多孔载体微球并负载微生物，依托循环流化技术的净化工艺方法，步骤如下：
1）将生物炭与等量壳聚糖（总质量为10g）分散于200ml 2%（V/V）的醋酸溶液中；
2）将上述溶液在65℃下剧烈搅拌2h后，缓慢加入0.6g聚丙烯酰胺粉末，继续搅拌1h，形成粘稠液体；
3）趁热将上述液体转移针管，并推动针管形成直径1.2cm液滴，并置于超纯水中，形成球形；
4）将上述球体置于180℃烘箱中维持6h，脱除水分；
5）冷却后取出，并将其置于有效活菌数109CFU/ml的微生物（单菌）发酵液中；
6）静置3h后取出，过滤，弃去液体，并将负载有菌体载体经冷冻干燥获得固定化微生物菌，且有效活菌数为3×108个/g载体，；
7）将上述菌剂按照流化体积的8%投加入流化装置；
8）将沉淀后的生活污水通过表面溢流方式从底部进入流化装置；
9）污水在流化装置中停留时间为1d，维持流化温度为35℃；
10）经流化处理后的水体溢流出装置经隔离微生物载体后排出，载体回流到装置中；
11）排出的水体经过紫外处理后即为净化后水体，达标排放。
所述的生活污水为城镇、农村生活过程中产生的污水。
所述的微生物菌为污水处理过程中的硝化菌、反硝化菌、芽孢杆菌、放线菌；
利用本发明工艺技术能够快速实现城镇、农村生活污水的达标排放，且运行成本低，占地面积小，无需清理污泥。
实施例2：
一种循环流化技术原位净化生活污水的方法，通过构建厘米级多孔载体微球并负载微生物，依托循环流化技术的净化工艺方法，步骤如下：
1）将生物炭与等量壳聚糖（总质量为15g）分散于200ml 2%（V/V）的醋酸溶液中；
2）将上述溶液在80℃下剧烈搅拌2h后，缓慢加入1g聚丙烯酰胺粉末，继续搅拌1h，形成粘稠液体；
3）趁热将上述液体转移针管，并推动针管形成2cm液滴，并置于超纯水中，形成球形；
4）将上述球体置于220℃烘箱中维持6h，脱除水分；
5）冷却后取出，并将其置于有效活菌数109CFU/ml的微生物（单菌）发酵液中；
6）静置4h后取出，过滤，弃去液体，并将负载有菌体载体经冷冻干燥获得固定化微生物菌，且有效活菌数为6×108个/g载体，；
7）将上述菌剂按照流化体积的10%投加入流化装置；
8）将沉淀后的生活污水通过表面溢流方式从底部进入流化装置；
9）污水在流化装置中停留时间为1d，维持流化温度为37℃；
10）经流化处理后的水体溢流出装置经隔离微生物载体后排出，载体回流到装置中；
11）排出的水体经过紫外处理后即为净化后水体，达标排放。
所述的生活污水为城镇、农村生活过程中产生的污水。
所述的微生物菌为污水处理过程中的硝化菌、反硝化菌、芽孢杆菌、放线菌。
利用本发明工艺技术能够快速实现城镇、农村生活污水的达标排放，且运行成本低，占地面积小，无需清理污泥。
实施例3：
一种循环流化技术原位净化生活污水的方法，通过构建厘米级多孔载体微球并负载微生物，依托循环流化技术的净化工艺方法，步骤如下：
1）将生物炭与等量壳聚糖（总质量为20g）分散于200ml 2%（V/V）的醋酸溶液中；
2）将上述溶液在100℃下剧烈搅拌2h后，缓慢加入1g聚丙烯酰胺粉末，继续搅拌1h，形成粘稠液体；
3）趁热将上述液体转移针管，并推动针管形成2cm液滴，并置于超纯水中，形成球形；
4）将上述球体置于220℃烘箱中维持8h，脱除水分；
5）冷却后取出，并将其置于有效活菌数109CFU/ml的微生物（单菌）发酵液中；
6）静置4h后取出，过滤，弃去液体，并将负载有菌体载体经冷冻干燥获得固定化微生物菌，且有效活菌数6×108个/g载体，；
7）将上述菌剂按照流化体积的10%投加入流化装置；
8）将沉淀后的生活污水通过表面溢流方式从底部进入流化装置；
9）污水在流化装置中停留时间为1d，维持流化温度为36℃；
10）经流化处理后的水体溢流出装置经隔离微生物载体后排出，载体回流到装置中；
11）排出的水体经过紫外处理后即为净化后水体，达标排放。
所述的生活污水为城镇、农村生活过程中产生的污水。
所述的微生物菌为污水处理过程中的硝化菌、反硝化菌、芽孢杆菌、放线菌；
利用本发明工艺技术能够快速实现城镇、农村生活污水的达标排放，且运行成本低，占地面积小，无需清理污泥。

Claims (3)

1.一种循环流化技术原位净化生活污水的方法，通过构建厘米级多孔载体微球并负载微生物，依托循环流化技术的净化工艺方法，步骤如下：
1）将生物炭与等量壳聚糖（总质量为10-20g）分散于200ml 2%（V/V）的醋酸溶液中；
2）将上述溶液在50-100℃下剧烈搅拌2h后，缓慢加入0.5-1g聚丙烯酰胺粉末，继续搅拌1h，形成粘稠液体；
3）趁热将上述液体转移针管，并推动针管形成1-2cm液滴，并置于超纯水中，形成球形；
4）将上述球体置于180-220℃烘箱中维持4-8h，脱除水分；
5）冷却后取出，并将其置于有效活菌数108-109CFU/ml的微生物（单菌）发酵液中；
6）静置2-4h后取出，过滤，弃去液体，并将负载有菌体载体经冷冻干燥获得固定化微生物菌，且有效活菌数>108个/g载体，；
7）将上述菌剂按照流化体积的5-10%投加入流化装置；
8）将沉淀后的生活污水通过表面溢流方式从底部进入流化装置；
9）污水在流化装置中停留时间为1d，维持流化温度为30-45℃；
10）经流化处理后的水体溢流出装置经隔离微生物载体后排出，载体回流到装置中；
11）排出的水体经过紫外处理后即为净化后水体，达标排放。
2.根据权利要求1所述的一种循环流化技术原位净化生活污水的方法，其特征在于：所述的生活污水为城镇、农村生活过程中产生的污水。
3.根据权利要求1所述的一种循环流化技术原位净化生活污水的方法，其特征在于：所述的微生物菌为污水处理过程中的硝化菌、反硝化菌、芽孢杆菌、放线菌。
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