CN111547847A - 一种复合微生物强化a/o工艺去除污水总氮的装置及方法 - Google Patents

一种复合微生物强化a/o工艺去除污水总氮的装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及水环境治理技术领域，尤其是一种复合微生物强化A/O工艺去除污水总氮的装置，包括集水池、两个相同结构的A/O单元；两个A/O单元采用混凝土分隔的第一厌氧池、第一好氧池、第二厌氧池、第二好氧池组成两级结构；第一厌氧池通过管道与所述集水池相联通；第二好氧池通过管道连接有二沉池；还包括用于驯养兼性厌氧复合菌的厌氧驯化池和用于驯养地衣芽孢杆菌的好氧驯化池，厌氧驯化池上联通有厌氧营养液补充池，好氧驯化池上联通有好氧营养液补充池。本发明还提供了一种利用复合微生物强化A/O工艺去除污水总氮的装置对污水总氮处理的方法。该具有适应性强、稳定性好、无污染、成本低、效率高的优势。

Description

一种复合微生物强化A/O工艺去除污水总氮的装置及方法
技术领域
本发明涉及水环境治理技术领域，尤其涉及一种复合微生物强化A/O工艺去除污水总氮的装置及方法。
背景技术
当今，因人类活动影响，城市河道及相对开放的水域氨氮指标高居不下，已严重影响城市环境。由此引发的生态环境问题已经对人类居家环境和城市形象。其中总氮是体现水体富营养化的重要指标。由于诸多原因，当前多数污水处理厂对总氮的处理效果较差，而与此同时国家对总氮的排放标准已日趋严格。目前现有的城市污水处理厂主导工艺大量采用SBR、A/O等工艺。以上大多数工艺对COD及氨氮的去除效果较好，但对总氮的去除较差，因此多数设备必须通过技改的方式进行提标改造，已满足对总氮去除的要求。
污水中氮的主要存在形态是有机氮和氨氮。通常采用的二级生化处理技术对氮的去除率是比较低的，一般将有机氮化合转化为氨氮，却不能有效地去除氮。污水脱氮，从原理看，可以分为物理法、化学法和生物法三大类。化学法：化学法反应速度快，但催化剂价格较为昂贵，且副产物不易控制,很少工程应用。生物法脱氮主要通过硝化反硝化作用实现。硝化作用主要是在好氧条件下，利用硝化菌将氨氮氧化成硝酸盐的过程。反硝化是指在缺氧的条件下，反硝化细菌在生物酶的作用下以水中的NO3-或NO2-作为电子受体，通过一系列代谢过程将其还原为NO，N2O和N2的过程。硝化反硝化作用在自然界中广泛存在并具有两个突出的优点，一是实现了氮的完全转化，能够使其彻底还原为氮气，避免了二次污染；二是对原水水质适应性强，只要运行参数调整适当，可以有针对性地脱氮。生物法脱氮工艺前期工程投入费用较高，但运行费用较其它方法更为经济，非常适合大规模的水处理，因此在世界范围内取得了最为广泛的应用。
根据不同污水的特点，将微生物驯化成优势菌用于污水的处理上，将会大大提升污水的处理效果。在对反应器中生物强化后微生物的优势菌群的生长、代谢及运行方面的研究目前较少见。
发明内容
本发明目的在于提供一种复合环境微生物强化A/O工艺去除总氮的水处理方法，提高碳源的利用效果，增强对总氮的去除效果，降低运行成本。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种复合微生物强化A/O工艺去除污水总氮的装置，包括集水池、两个相同结构的A/O单元；
两个所述A/O单元采用混凝土分隔的第一厌氧池、第一好氧池、第二厌氧池、第二好氧池组成两级结构；
所述第一厌氧池通过管道与所述集水池相联通；
所述第二好氧池通过管道连接有二沉池；
还包括用于驯养兼性厌氧复合菌的厌氧驯化池和用于驯养地衣芽孢杆菌的好氧驯化池，所述厌氧驯化池上联通有厌氧营养液补充池，所述好氧驯化池上联通有好氧营养液补充池；
所述集水池的污水可经管道依次流经厌氧驯化池、厌氧营养液补充池、好氧驯化池和好氧营养液补充池；
所述厌氧驯化池通过管道与第一厌氧池相联通，所述好氧驯化池通过管道与第一好氧池相联通。
进一步的，所述两级A/O单元的容积比为1：3。
本发明还提供了一种利用复合微生物强化A/O工艺去除污水总氮的装置对污水总氮处理的方法，包括以下步骤：
步骤1、向厌氧驯化池加入兼性厌氧复合菌，厌氧营养液补充池加入第一扩培营养液，向好氧驯化池加入好氧的地衣芽孢杆菌，好氧营养液补充池加入第二扩培营养液；
步骤2、将集水池内的污水依次流经厌氧驯化池、厌氧营养液补充池、好氧驯化池、好氧营养液补充池进行培养，培养时间根据活菌数检测结果而定；
步骤3、将第一扩培营养液打入厌氧驯化池内，第二扩培营养液打入好氧驯化池内，并扩培一段时间；
步骤4、培养活菌数达到实验要求后，通过管道将厌氧驯化池中的复合微生物分批加入到第一厌氧池中，将好氧驯化池中的微生物分批加入到第一好氧池中；
步骤5、污水依次流经第一厌氧池、第一好氧池、第二厌氧池、第二好氧池和二沉池，最终完成污水的净化处理。
进一步的，在步骤1中，所述兼性厌氧复合菌为植物乳杆菌KS09、反硝化菌KS03、微球菌KS08混合成为的复合优势菌液，其中，植物乳杆菌KS09、反硝化菌KS03、微球菌KS08混合比为1-4:1-5:2-4。
进一步的，在步骤1中，所述第一扩培营养液包括2％糖蜜、0.1％氯化铵、0.005％硫酸镁、0.05％磷酸氢二钾。
进一步的，在步骤1中，所述第二扩培营养液包括2％糖蜜、0.1％氯化铵、0.01％氯化钙、0.05％磷酸氢二钾。
进一步的，在步骤3中，第一扩培营养液打入厌氧驯化池的扩培时间达到驯化池内溶解氧低于0.15mg/l。
进一步的，在步骤3中，第二扩培营养液打入好氧驯化池的扩培时间达到驯化池溶解氧不低于2.5mg/l。
进一步的，在步骤5中，污水在第一厌氧池和第二厌氧池停留12-24H，在第一好氧池和第二好氧池停留60-80H。
本发明提出的一种复合微生物强化A/O工艺去除污水总氮的装置及方法，有益效果在于：
1、本复合微生物强化A/O工艺去除污水总氮的装置中的厌氧驯化池及好氧驯化池为一种微生物驯化装置，其可以针对不同来源的废水进行微生物的定向驯化，使之适应各种不同条件的水环境。
2、经过驯化后的微生物通过管道加入到特定生化池中，可以加速生化池的培菌启动，上述生化池中加入驯化后的复合菌及芽孢杆菌后，可快速实现对水体污染物的降解，高效的缩短了生物氧化处理时间。
3、复合菌及芽孢杆菌两种驯化可迅速在生化系统发生崩溃时及时快速的响应，维持生化系统的稳定运行，提供系统的抗冲击能力。
4、本发明利用微生物驯化强化A/O工艺处理去除总氮的方法，具有无污染、成本低、效率高的优势。
附图说明
图1为本发明实施例中提出的一种复合微生物强化A/O工艺去除污水总氮的装置的结构示意图；
图2为本发明实施例3中对复合微生物强化A/O工艺去除总氮与未加驯化微生物实验组的空白对比。
图中：1集水池、2第一厌氧池、3第一好氧池、4第二厌氧池、5第二好氧池、6二沉池、7厌氧驯化池、8好氧驯化池、9厌氧营养液补充池、10好氧营养液补充池。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，一种复合微生物强化A/O工艺去除污水总氮的装置，包括集水池1、两个相同结构的A/O单元，两级A/O单元的容积比为1：3。
两个A/O单元采用混凝土分隔的第一厌氧池2、第一好氧池3、第二厌氧池4、第二好氧池5组成两级结构，第一厌氧池2通过管道与集水池1相联通，第二好氧池5通过管道连接有二沉池6。
还包括用于驯养兼性厌氧复合菌的厌氧驯化池7和用于驯养地衣芽孢杆菌的好氧驯化池8，厌氧驯化池7上联通有厌氧营养液补充池9，好氧驯化池8上联通有好氧营养液补充池10，厌氧营养液补充池9和好氧营养液补充池10用以实时补充厌氧驯化池7和好氧驯化池8中的微生物。营养液补充池作为补充驯化池的营养液来源。
集水池1的污水可经管道依次流经厌氧驯化池7、厌氧营养液补充池9、好氧驯化池8和好氧营养液补充池10。
厌氧驯化池7通过管道与第一厌氧池2相联通，好氧驯化池8通过管道与第一好氧池4相联通，厌氧驯化池7和好氧驯化池8为两个独立工作的单元，分别用来培养驯化厌氧菌和好氧菌，该单元可以提高微生物的抗负荷冲击力，提高菌株的适应性，同时在生化系统出现崩溃时可实时实现应急处置。
实施例1
本发明还提供了一种利用复合微生物强化A/O工艺去除污水总氮的装置对污水总氮处理的方法，包括以下步骤：
步骤1、向厌氧驯化池7加入兼性厌氧复合菌，厌氧营养液补充池9加入第一扩培营养液，向好氧驯化池8加入好氧的地衣芽孢杆菌，好氧营养液补充池10加入第二扩培营养液；其中，兼性厌氧复合菌为植物乳杆菌KS09、反硝化菌KS03、微球菌KS08混合成为的复合优势菌液，其中，植物乳杆菌KS09、反硝化菌KS03、微球菌KS08混合比为1:1:2，第一扩培营养液包括2％糖蜜、0.1％氯化铵、0.005％硫酸镁、0.05％磷酸氢二钾，第二扩培营养液包括2％糖蜜、0.1％氯化铵、0.01％氯化钙、0.05％磷酸氢二钾。
步骤2、将集水池1内的污水依次流经厌氧驯化池7、厌氧营养液补充池9、好氧驯化池8、好氧营养液补充池10进行培养，培养时间根据活菌数检测结果而定。
步骤3、将第一扩培营养液打入厌氧驯化池7内，第二扩培营养液打入好氧驯化池8内，并扩培一段时间；其中，第一扩培营养液打入厌氧驯化池7的扩培时间达到驯化池内溶解氧低于0.15mg/l，第二扩培营养液打入好氧驯化池8的扩培时间达到驯化池溶解氧不低于2.5mg/l。
步骤4、培养活菌数达到实验要求后，通过管道将厌氧驯化池7中的复合微生物分批加入到第一厌氧池2中，将好氧驯化池8中的微生物分批加入到第一好氧池3中。
步骤5、污水依次流经第一厌氧池2、第一好氧池3、第二厌氧池4、第二好氧池5和二沉池6，最终完成污水的净化处理，污水在第一厌氧池2和第二厌氧池4停留12H，在第一好氧池3和第二好氧池5停留60H。
实施例2
本发明还提供了一种利用复合微生物强化A/O工艺去除污水总氮的装置对污水总氮处理的方法，包括以下步骤：
步骤1、向厌氧驯化池7加入兼性厌氧复合菌，厌氧营养液补充池9加入第一扩培营养液，向好氧驯化池8加入好氧的地衣芽孢杆菌，好氧营养液补充池10加入第二扩培营养液；其中，兼性厌氧复合菌为植物乳杆菌KS09、反硝化菌KS03、微球菌KS08混合成为的复合优势菌液，其中，植物乳杆菌KS09、反硝化菌KS03、微球菌KS08混合比为1:3:3，第一扩培营养液包括2％糖蜜、0.1％氯化铵、0.005％硫酸镁、0.05％磷酸氢二钾，第二扩培营养液包括2％糖蜜、0.1％氯化铵、0.01％氯化钙、0.05％磷酸氢二钾。
步骤2、将集水池1内的污水依次流经厌氧驯化池7、厌氧营养液补充池9、好氧驯化池8、好氧营养液补充池10进行培养，培养时间根据活菌数检测结果而定。
步骤3、将第一扩培营养液打入厌氧驯化池7内，第二扩培营养液打入好氧驯化池8内，并扩培一段时间；其中，第一扩培营养液打入厌氧驯化池7的扩培时间达到驯化池内溶解氧低于0.15mg/l，第二扩培营养液打入好氧驯化池8的扩培时间达到驯化池溶解氧不低于2.5mg/l。
步骤4、培养活菌数达到实验要求后，通过管道将厌氧驯化池7中的复合微生物分批加入到第一厌氧池2中，将好氧驯化池8中的微生物分批加入到第一好氧池3中。
步骤5、污水依次流经第一厌氧池2、第一好氧池3、第二厌氧池4、第二好氧池5和二沉池6，最终完成污水的净化处理，污水在第一厌氧池2和第二厌氧池4停留18H，在第一好氧池3和第二好氧池5停留70H。
实施例3
参照图2，本发明还提供了一种利用复合微生物强化A/O工艺去除污水总氮的装置对污水总氮处理的方法，包括以下步骤：
步骤1、向厌氧驯化池7加入兼性厌氧复合菌，厌氧营养液补充池9加入第一扩培营养液，向好氧驯化池8加入好氧的地衣芽孢杆菌，好氧营养液补充池10加入第二扩培营养液；其中，兼性厌氧复合菌为植物乳杆菌KS09、反硝化菌KS03、微球菌KS08混合成为的复合优势菌液，其中，植物乳杆菌KS09、反硝化菌KS03、微球菌KS08混合比为2:5:4，第一扩培营养液包括2％糖蜜、0.1％氯化铵、0.005％硫酸镁、0.05％磷酸氢二钾，第二扩培营养液包括2％糖蜜、0.1％氯化铵、0.01％氯化钙、0.05％磷酸氢二钾。
步骤2、将集水池1内的污水依次流经厌氧驯化池7、厌氧营养液补充池9、好氧驯化池8、好氧营养液补充池10进行培养，培养时间根据活菌数检测结果而定。
步骤3、将第一扩培营养液打入厌氧驯化池7内，第二扩培营养液打入好氧驯化池8内，并扩培一段时间；其中，第一扩培营养液打入厌氧驯化池7的扩培时间达到驯化池内溶解氧低于0.15mg/l，第二扩培营养液打入好氧驯化池8的扩培时间达到驯化池溶解氧不低于2.5mg/l。
步骤4、培养活菌数达到实验要求后，通过管道将厌氧驯化池7中的复合微生物分批加入到第一厌氧池2中，将好氧驯化池8中的微生物分批加入到第一好氧池3中。
步骤5、污水依次流经第一厌氧池2、第一好氧池3、第二厌氧池4、第二好氧池5和二沉池6，最终完成污水的净化处理，污水在第一厌氧池2和第二厌氧池4停留24H，在第一好氧池3和第二好氧池5停留80H。
其中，上述地衣芽孢杆菌是由本实验室从好氧曝气池分离得到，上述微球菌KS08、植物乳杆菌KS09是由本实验室从河底淤泥分离得到，上述反硝化菌KS03是由本实验室从河底淤泥分离得到。
在实际运行过程中，有针对性的筛选出功能性的环境微生物，通过微生物间的协同作用，形成优势菌，大大提升了降解总氮的能力，较好的保持优秀的脱氮作用，同时降低了实际的运行成本。
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 (9)

1.一种复合微生物强化A/O工艺去除污水总氮的装置，其特征在于，包括集水池(1)、两个相同结构的A/O单元；
两个所述A/O单元采用混凝土分隔的第一厌氧池(2)、第一好氧池(3)、第二厌氧池(4)、第二好氧池(5)组成两级结构；
所述第一厌氧池(2)通过管道与所述集水池(1)相联通；
所述第二好氧池(5)通过管道连接有二沉池(6)；
还包括用于驯养兼性厌氧复合菌的厌氧驯化池(7)和用于驯养地衣芽孢杆菌的好氧驯化池(8)，所述厌氧驯化池(7)上联通有厌氧营养液补充池(9)，所述好氧驯化池(8)上联通有好氧营养液补充池(10)；
所述集水池(1)的污水可经管道依次流经厌氧驯化池(7)、厌氧营养液补充池(9)、好氧驯化池(8)和好氧营养液补充池(10)；
所述厌氧驯化池(7)通过管道与第一厌氧池(2)相联通，所述好氧驯化池(8)通过管道与第一好氧池(4)相联通。
2.根据权利要求1所述的复合微生物强化A/O工艺去除污水总氮的装置，其特征在于，所述两级A/O单元的容积比为1：3。
3.一种利用权利要求1所述的复合微生物强化A/O工艺去除污水总氮的装置对污水总氮处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、向厌氧驯化池(7)加入兼性厌氧复合菌，厌氧营养液补充池(9)加入第一扩培营养液，向好氧驯化池(8)加入好氧的地衣芽孢杆菌，好氧营养液补充池(10)加入第二扩培营养液；
步骤2、将集水池(1)内的污水依次流经厌氧驯化池(7)、厌氧营养液补充池(9)、好氧驯化池(8)、好氧营养液补充池(10)进行培养，培养时间根据活菌数检测结果而定；
步骤3、将第一扩培营养液打入厌氧驯化池(7)内，第二扩培营养液打入好氧驯化池(8)内，并扩培一段时间；
步骤4、培养活菌数达到实验要求后，通过管道将厌氧驯化池(7)中的复合微生物分批加入到第一厌氧池(2)中，将好氧驯化池(8)中的微生物分批加入到第一好氧池(3)中；
步骤5、污水依次流经第一厌氧池(2)、第一好氧池(3)、第二厌氧池(4)、第二好氧池(5)和二沉池(6)，最终完成污水的净化处理。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤1中，所述兼性厌氧复合菌为植物乳杆菌KS09、反硝化菌KS03、微球菌KS08混合成为的复合优势菌液，其中，植物乳杆菌KS09、反硝化菌KS03、微球菌KS08混合比为1-4:1-5:2-4。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤1中，所述第一扩培营养液包括2％糖蜜、0.1％氯化铵、0.005％硫酸镁、0.05％磷酸氢二钾。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤1中，所述第二扩培营养液包括2％糖蜜、0.1％氯化铵、0.01％氯化钙、0.05％磷酸氢二钾。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤3中，第一扩培营养液打入厌氧驯化池(7)的扩培时间达到驯化池内溶解氧低于0.15mg/l。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤3中，第二扩培营养液打入好氧驯化池(8)的扩培时间达到驯化池溶解氧不低于2.5mg/l。
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤5中，污水在第一厌氧池(2)和第二厌氧池(4)停留12-24H，在第一好氧池(3)和第二好氧池(5)停留60-80H。
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