CN112093974A - 应用复合菌剂的含磷乳胶废水的高效生化处理系统及方法 - Google Patents

应用复合菌剂的含磷乳胶废水的高效生化处理系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开应用复合菌剂的含磷乳胶废水的高效生化处理系统及方法。本发明重点针对乳胶废水中的磷元素，引入高浓度活性污泥系统，改善了污泥菌群的结构，使得聚磷菌和其他菌种的竞争中取得优势，提高除磷优势菌种比例，有效增强乳胶废水中磷元素的生物处理效果，确保稳定和高标准的出水水质。具体实施过程为使用特殊过程制备的复合菌剂稀释液和高浓度活性污泥液，对乳胶废水进行处理，经由缺氧、好氧、沉淀、回流、以及物化法协同操作，最终达到降低乳胶废水中的COD、总氮和总磷等指标。

Description

应用复合菌剂的含磷乳胶废水的高效生化处理系统及方法
技术领域
本发明属于污水净化处理技术领域，具体是一种应用复合菌剂的含磷乳胶废水的高效生化处理系统及方法，尤其涉及应用复合菌剂处理乳胶废水中总磷超标的关键步骤。
背景技术
随着工业的迅速发展与推进，对环境造成的污染也越来越严重。大量的工业废水未经处理达标流入河流、湖泊或城市地下水，造成淡水环境的污染，对居民的身体健康乃至生命安全带来极大的负面影响。其中，乳胶废水含有机污染物多，成分复杂，处理较为困难。其中磷虽是生物生长的必需营养源，属于不可再生资源，然而，水中的磷含量超标，将会引起水体的富营养化，导致藻类在天然水域中快速生长。通常我们认为，总磷浓度为0.02mg/L时，水体已处于富营养化的状态。水体中含有较低浓度的磷就能够促进藻类的大量增殖，且这一浓度远低于相关排放标准。因此，磷污染物的控制尤为重要。富营养化会引起水环境的一系列问题。藻类大量的生长会引起水环境的生态失衡，这些藻类悬浮在水中能够降低透明度，并使水体散发霉味和臭味。水体中的溶解氧被藻类大量消耗，会影响水体中其他植物和动物的生长。甚至部分藻类会释放毒性物质，这些毒物进入供水中会威胁饮用水安全。这些问题均会影响供水水质，而为了达到供水水质要求必会增加制水成本。当前，随着国内乳胶行业的日益发展，乳胶废水中磷元素的处理成为急需解决的问题。
乳胶制品生产过程中主要排出两种废水：一是乳胶制品生产用水；二是洗脱用水。据检测，某乳胶企业废水成分构成为：
Figure BDA0002618948100000011
Figure BDA0002618948100000021
其废水中的污染物主要为氨氮、磷与硫化物。乳胶废水中的总磷相较其他工业废水，有着含量高，难处理的特点。据统计，温州地区某乳胶产业区中，大多数乳胶企业处理后的废水中总磷未能达到排放标准，此现状不容忽视。因此，如何去除乳胶废水中的总磷成为当今工业废水处理的一个重要任务。
经检索，专利CN85103030A公开了一种乳胶废水处理工艺，该方法为凝聚法处理乳胶废水，其中凝聚剂的主要成分为氢氧化镁、氢氧化钙和氢氧化钠等碱性特质。如今乳胶制品成分更为复杂，生产工艺也更加复杂，导致产生废水中的污染物成分复杂且不稳定，单一地加入凝聚剂远远无法达到排放标准，尤其是COD、总磷等指标任超标数十倍。在专利CN1317453A中公开了另一种乳胶废水的处理方法，其主要步骤为：废水经过初步过滤、沉淀后再经过厌氧消化，然后加入凝聚剂，在搅拌下凝聚后经20-80目炉渣过滤出水，其中凝聚剂为聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺的混合液。在去除总磷以及总氮方面缺乏有效的步骤，无法高效地完成废水中复杂成分的处理。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用新型的高效复合菌剂，通过生化处理阶段，降低乳胶废水中COD、总氮，尤其是总磷的方法。本发明重点针对乳胶废水中的磷元素，引入高浓度活性污泥系统，改善了污泥菌群的结构，使得聚磷菌和其他菌种的竞争中取得优势，提高除磷优势菌种比例，有效增强乳胶废水中磷元素的生物处理效果，确保稳定和高标准的出水水质。具体实施过程为使用特殊过程制备的复合菌剂稀释液和高浓度活性污泥液，对乳胶废水进行处理，经由缺氧、好氧、沉淀、回流、以及物化法协同操作，最终达到降低乳胶废水中的COD、总氮和总磷等指标，本发明可有效提高乳胶废水处理能力，增加实际处理效率，并且具有很强的环境效益，经济效益与社会效益。
一种应用复合菌剂的含磷乳胶废水的高效生化处理装置，包括主反应系统和高浓度活性污泥系统；
所述主反应系统包括依次连接的调节池、气浮池、初沉池、缺氧池、好氧池、二沉池；缺氧池由多个串联的缺氧池单元构成，好氧池由多个串联的好氧池单元构成，最后一个好氧池单元的污泥出口与第一个缺氧池单元的污泥回流进口连接；其中高浓度活性污泥系统的活性污泥出口与第一个缺氧池的污泥进口连接，二沉池的污泥出口与高浓度活性污泥系统的污泥进口连接。
上述多个串联的缺氧池单元中上一级缺氧池单元污染物浓度相较于下一级缺氧池单元高，上一级缺氧池单元中的活性污泥富集的适应较高浓度污染物降解的微生物种群多，下一级缺氧池单元中的活性污泥富集的适应较低浓度污染物降解的微生物种群多，即两个缺氧池单元中的微生物群落结构是不同的，联合起来处理效率高。
上述多个串联的好氧池单元与多个串联的缺氧池单元原理相同。
作为优选，所述二沉池由两个串联的沉淀池构成；沉淀池V1的进水口与最后一个好氧池的出水口连接，沉淀池V1的出水口与沉淀池V2的进水口连接，沉淀池V1的污泥出口与高浓度活性污泥系统的污泥进口连接。
所述高浓度活性污泥系统包括第一好氧桶、缺氧桶、第二好氧桶、沉淀桶；第一好氧桶的进水口接待处理乳胶废水，出水口接缺氧桶的进水口；缺氧桶的出水口接第二好氧桶的进水口；第二好氧桶的出水口接沉淀桶的进水口，回流出水口接第一好氧桶的回流进水口；沉淀桶的沉淀污泥回流出口接第二好氧桶的污泥回流进口，出口作为高浓度活性污泥系统的出口，连接主反应系统的第一缺氧池，用于将沉淀桶内的水和污泥混合物可作为活性污泥进入主反应体系的缺氧池进行后续反应，同时，第一好氧桶的污泥回流进口接二沉池的污泥出口。
缺氧桶内设有复合菌剂添加口，用于添加活化培养后的复合菌剂活性稀释液。
一种基于上述高效生化处理装置的含磷乳胶废水生化处理方法，包括以下步骤：
步骤(1)、将多种细菌按比例混合成微生物复合菌剂；
所述复合菌剂包括以下成分(含量为重量百分含量)：
Figure BDA0002618948100000031
Figure BDA0002618948100000041
上述其他菌种为用于辅助主要菌种(乳酸杆菌、普雷沃氏菌)完成各种有机物的消化和分解。
步骤(2)、将复合菌剂配制成复合菌剂原液并活化，然后将培养活化后的复合菌剂原液配制成复合菌剂稀释液并依次进行活化、培养；
所述复合菌剂原液包括复合菌剂粉末、糖蜜、水；复合菌剂粉末、糖蜜与水的质量比为1：(2～10)：100；活化条件是置于完全厌氧的条件下密封培养5～10天；
所述复合菌剂活性稀释液包括复合菌剂原液、糖蜜、水；原液、糖蜜与水的质量比为1：(0.5～5)：50；活化条件是置于好氧条件下培养2～5天，期间需进行曝气，每次曝气3～8分钟，每天曝气1～10次；培养条件是将活化好的复合菌剂活性稀释液置于25℃～40℃下恒温培养20h～48h。
通过采用上述技术方案，在厌氧条件下厌氧菌进行呼吸作用生长并繁殖，同时产生气体，细胞活性得到提高；在好氧条件下好氧菌得到活化，种群数量大量增加，种群密度显著提高。
通过采用上述技术方案，复合菌剂中的微生物群的环境适应能力大大提升，经过较高温度的恒温培养可以筛选出更加适应极端温度环境的细菌，在养分充足的条件下迅速大量繁殖，种群密度达到比较高的水平，稀释液内的微生物得到培育和激活，菌种活性迅速提高，加入至反应体系后能够加快反应进程，提高水体污染物的降解能力。
乳胶生产过程中会产生大量废水，其中的有害物质成分和占比变化不一，本复合菌剂及其培养活化过程的优点在于可以适应复杂多变的废水环境，当废水的COD、总氮、pH、温度、DO、ORP等物理化学参数在一定范围内发生波动时(甚至发生较大的波动)，本复合菌剂的活性仍能保持在较高的水平，受外界环境的影响较小，可正常发挥其应有功效。
步骤(3)、通过高浓度活性污泥系统进行污泥接种：
乳胶废水进入第一好氧桶，曝气处理2-6h后进入缺氧桶；同时向缺氧桶内添加步骤(2)活化培养后的复合菌剂稀释液；乳胶废水在缺氧桶反应2-6h后进入第二好氧桶，曝气处理2-6h后按300％～400％的比例(体积含量)回流至第一好氧桶，并抽水进入沉淀桶；沉淀2-6h后上清液排出，沉淀污泥回流至第二好氧桶，整个工艺处于动态平衡过程，反应体系既有进水亦有出水。当第二好氧桶中的污水完成350％～400％的回流后，进入沉淀桶内的水和污泥混合物可作为活性污泥进入主反应系统的缺氧池进行后续反应。
乳胶废水与复合菌剂稀释液体积比为3:0.08～0.16。
步骤(4)、主反应系统进行废水处理：
乳胶生产过程中各流程产生的乳胶废水进入调节池，进行调节污染物浓度后进入气浮池；气浮池内对废水进行化学预处理初步净化，然后进入初沉池；初沉池收集初步净化后的废水产生的沉淀物，将上清液输送到缺氧池；废水在缺氧池内进行反硝化脱氮反应，然后进入好氧池进行硝化反应，最后活性污泥回流至缺氧池，出水进入二沉池。二沉池的污泥回流至高浓度活性污泥系统，并对出水再次进行pH调节和降低出水浊度。
所述污染物浓度是指COD、总磷、总氮浓度。
作为优选，调节池调节污染物浓度达到COD浓度3500-6000mg/L，TP浓度15-40mg/L，TN浓度150-500mg/L。
所述的乳胶废水包括洗脱废水和清洗废水；洗脱废水是指乳胶生产过程中冲刷模具给模具降温产生的废水；清洗用水是指乳胶生产过程中清洗乳胶产品产生的废水。
所述气浮池内化学预处理试剂为pH调节剂、混凝剂、絮凝剂；作为优选，pH调节剂采用氢氧化钠调节至pH值约为7，混凝剂采用聚合氯化铝，絮凝剂采用聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺的添加量为每L待处理乳胶废水添加2-4g质量含量为2.5-4‰的聚丙烯酰胺溶液；聚合氯化铝的添加量为每L待处理乳胶废水添加25-35g质量含量为3-5％的聚合氯化铝溶液；
作为优选，二沉池进行pH调节和降低出水浊度的化学试剂为混凝剂、pH调节剂，更为优选，所述混凝剂采用聚合硫酸铁，pH调节剂采用氧化钙。所述的聚合硫酸铁的添加量为每L待处理乳胶废水添加0.1-2mL质量含量为10％的聚合硫酸铁溶液；所述的氧化钙的添加量为每L待处理乳胶废水添加0.01-0.5g质量含量为98％的氧化钙粉末。
作为优选，二沉池中沉淀池V1的上清液流入V2部分，在沉淀池V2部分添加适量混凝剂及pH调节剂。所述的缺氧池内添加活化培养后的复合菌剂活性稀释液；
作为优选，复合菌剂活性稀释液的添加量为废水日处理量的1.5‰～5‰(体积百分含量)；
作为优选，在缺氧池中加入稀释液后，需调节缺氧池的曝气量使复合菌剂的活性达到最高；所述缺氧池应根据实际情况调节，基本标准是不使由曝气池液面表面溢出的单个气泡体积大于60mL为宜。当曝气量过小时，池内的活性污泥可能会由于缺氧而发生腐化，活性污泥减少则会直接导致水质处理效率降低；当曝气量过大时，在曝气池中将发生高度硝化作用，使混合液中硝酸盐的浓度升高，这时在沉淀池中可能会发生反硝化反应而产生大量氮气或氨气，从而使污泥上浮影响出水质量。
作为优选，将最后一个好氧池单元底部的活性污泥抽出回流至第一个缺氧池单元进行反应，以4日为一个反应周期；
作为优选，所述的二沉池中沉淀池V1的污泥回流比为100％～250％(体积百分含量)；
作为优选，所述最后一个好氧池单元的污泥回流比为80％～200％(体积百分含量)。
根据实际情况控制回流量是得到高质量出水的关键，通常将回流比控制在100％～400。将沉淀池的活性污泥适当回流可以引导复合微生物更快地适应废水环境，也会使池内保持一定的悬浮固体浓度，提高处理效率。
本发明技术方案中复合菌剂中的微生物活性处于较高水平，尤其在处理乳胶废水时活性更高，加入乳胶废水后可以较快的适应水质环境，并利用废水中的有机物和氮素作为其生长繁殖所必需的的养料进行生长和繁殖，通过缺氧和好氧的步骤，氮素通过硝化和反硝化过程转化为氮气排出，大分子碳水化合物得到分解，转化为小分子无机碳，同时废水COD和总氮、总磷等得到降低。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明采用复合菌剂，并采用特定的活化培养条件，使得复合菌剂活性大大增强，活性保持在较高的水平，受外界环境的影响较小。
2、本发明引入高浓度活性污泥系统，可以使含有复合微生物的活性污泥更快的适应污水环境，更快实现对乳胶废水的特异性高效处理；
3、本发明通过配制活化复合菌剂稀释液和控制污泥、废水回流工艺对污水进行处理，使得复合菌剂中聚磷菌活性大大增强，针对污水中磷元素的处理效率大大提高；
4、本发明通过后置物化法，将由微生物复合菌剂处理过的废水中残余的有机物，使废水COD、总氮含量，尤其是总磷含量得以进一步降低，使之对环境造成的污染降至最低。
5、本发明无产生二次污染，成本低，操作简便，对乳胶废水的综合处理效果显著。
附图说明
图1为本发明主反应系统流程图；其中①表示生产废水、②表示洗脱废水、③表示片碱、④表示PAC、⑤表示PAM。
图2为高浓度活性污泥系统流程图；其中①表示进水，②表示菌剂稀释液。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行详细描述。
图1为本发明主反应系统流程图，所述主反应系统包括依次连接的调节池、气浮池、初沉池、缺氧池、好氧池、二沉池；缺氧池由3个串联的缺氧池单元构成，好氧池由5个串联的好氧池单元构成，第五个好氧池单元的污泥出口与第一个缺氧池单元的污泥回流进口连接；其中高浓度活性污泥系统的活性污泥出口与第一个缺氧池的污泥进口连接，二沉池的污泥出口与高浓度活性污泥系统的污泥进口连接。
所述二沉池由两个串联的沉淀池构成；沉淀池V1的进水口与最后一个好氧池的出水口连接，沉淀池V1的出水口与沉淀池V2的进水口连接，沉淀池V1的污泥出口与高浓度活性污泥系统的污泥进口连接。
图2为高浓度活性污泥系统流程图，所述高浓度活性污泥系统包括第一好氧桶、缺氧桶、第二好氧桶、沉淀桶；第一好氧桶的进水口接待处理乳胶废水，出水口接缺氧桶的进水口；缺氧桶的出水口接第二好氧桶的进水口；第二好氧桶的出水口接沉淀桶的进水口，回流出水口接第一好氧桶的回流进水口；沉淀桶的沉淀污泥回流出口接第二好氧桶的污泥回流进口，出口作为高浓度活性污泥系统的出口，连接主反应系统的第一缺氧池，用于将沉淀桶内的水和污泥混合物可作为活性污泥进入主反应体系的缺氧池进行后续反应，同时，第一好氧桶的污泥回流进口接二沉池的污泥出口。
缺氧桶内设有复合菌剂添加口，用于添加活化培养后的复合菌剂活性稀释液。
实施案例一：
一种应用复合菌剂的含磷乳胶废水的高效生化处理方法，包括以下步骤：
(1)将多种细菌按比例混合成微生物复合菌剂；
多种细菌配比如下：
乳酸杆菌 62％
普雷沃氏菌 23.6％
醋酸杆菌 3％
博伊丁假丝酵母菌 1.5％
韦荣氏菌 1％
红螺菌 1％
聚磷菌 2.6％
光合类细菌(例如：红假单胞菌等) 5.3％
(2)将1重量份复合菌剂和2重量份糖蜜、100重量份水混合均匀，配制成溶液a；将溶液a放置在厌氧环境下密封培养5天，得到活化后溶液a；
取1重量份活化后溶液a和1重量份糖蜜、50重量份水混合均匀，配置成溶液b；将溶液b放置在好氧环境下培养3天，每天曝气2-4次，每次曝气3-5分钟，得到活化后溶液b；将活化后溶液b放置在30℃的环境下恒温培养20h，得到复合菌剂稀释液；
(3)、通过图2高浓度活性污泥系统进行污泥接种；
3L待处理的废水进入第一好氧桶，曝气处理2-6h后进入缺氧桶，同时向缺氧桶内添加80ml步骤(2)活化培养后的复合菌剂稀释液，反应2-6h后进入第二好氧桶，曝气处理2-6h后按350％～400％的比例回流至第一好氧桶，并抽水进入沉淀桶，沉淀2-6h后上清液排出，沉淀污泥回流至第二好氧桶，整个高浓度活性污泥系统处于动态平衡过程，反应体系既有进水亦有出水。当第二好氧桶中的污水完成350％～400％的回流后，进入沉淀桶内的水和污泥混合液可作为活性污泥进入主反应体系的第一个缺氧池进行后续反应。
(4)按照图1设置调节池、气浮池、沉淀池、缺氧池、好氧池、二沉池，生产废水、洗脱废水由调节池进入系统，在缺氧池中通过活性污泥罐添加步骤2制得的稀释液和步骤3活性污泥，稀释液的添加量为废水日处理量的1.5‰；
乳胶生产过程中生产废水和洗脱废水进入调节池，进行调节污染物浓度至COD浓度3500mg/L，TP浓度15mg/L，TN浓度150mg/L后进入气浮池；在气浮池内加入片碱，调节整个反应体系的pH在7左右，加入PAC、PAM对废水进行化学预处理初步净化，然后进入初沉池；初沉池收集初步净化后的废水产生的沉淀物，将上清液输送到第一个缺氧池，同时在第一个缺氧池中加入步骤(2)活化培养后的复合菌剂稀释液；废水在第一、二、三缺氧池内进行反硝化脱氮反应，然后进入好氧池进行硝化反应，最后一部分按150％的比例回流至第一缺氧池，另一部分进入二沉池中沉淀池V1，污泥回流至高浓度活性污泥系统，出水一部分按300％的比例回流至第二缺氧池继续反应，另一部分送到沉淀池V2；沉淀池V2中加入对聚合硫酸铁、氧化钙，进行pH调节和降低出水浊度得到出水经过检测后即可排放，各项指标均达到排放标准。
聚丙烯酰胺的添加量为每L待处理乳胶废水添加2g质量含量为4‰的聚丙烯酰胺溶液；聚合氯化铝的添加量为每L待处理乳胶废水添加25g质量含量为5％的聚合氯化铝溶液；
聚合硫酸铁的添加量为每L待处理乳胶废水添加1mL质量含量为10％的聚合硫酸铁溶液；氧化钙的添加量为每L待处理乳胶废水添加0.4g质量含量为98％的氧化钙粉末。
实施案例二：
一种应用复合菌剂的含磷乳胶废水的高效生化处理方法，包括以下步骤：
(1)将多种细菌按比例混合成微生物复合菌剂；
多种细菌配比如下：
乳酸杆菌 58％
普雷沃氏菌 23.6％
醋酸杆菌 1.53％
博伊丁假丝酵母菌 0.57％
韦荣氏菌 0.6％
红螺菌 1％
聚磷菌 0.6％
光合类细菌(例如：红假单胞菌等) 6.8％
硝化类细菌(例如：氨氧化菌等) 7.3％
(2)将1重量份复合菌剂和2重量份糖蜜、100重量份水混合均匀，配制成溶液a；将溶液a放置在厌氧环境下密封培养5天，得到活化后溶液a；
取1重量份活化后溶液a和1重量份糖蜜、50重量份水混合均匀，配置成溶液b；将溶液b放置在好氧环境下培养3天，每天曝气2-4次，每次曝气3-5分钟，得到活化后溶液b；将活化后溶液b放置在30℃的环境下恒温培养24h，得到复合菌剂稀释液；
(3)、通过图2高浓度活性污泥系统进行污泥接种；
3L待处理的废水进入第一好氧桶，曝气处理2-6h后进入缺氧桶，同时向缺氧桶内添加80ml步骤(2)活化培养后的复合菌剂稀释液，反应2-6h后进入第二好氧桶，曝气处理2-6h后按350％～400％的比例回流至第一好氧桶，并抽水进入沉淀桶，沉淀2-6h后上清液排出，沉淀污泥回流至第二好氧桶，整个高浓度活性污泥系统处于动态平衡过程，反应体系既有进水亦有出水。当第二好氧桶中的污水完成350％～400％的回流后，进入沉淀桶内的水和污泥混合液可作为活性污泥进入主反应体系的第一个缺氧池进行后续反应。
(4)按照图1设置调节池、气浮池、沉淀池、缺氧池、好氧池、二沉池，生产废水、洗脱废水由调节池进入系统，在缺氧池中通过活性污泥罐添加步骤2制得的稀释液和步骤3活性污泥，稀释液的添加量为废水日处理量的2‰；
乳胶生产过程中生产废水和洗脱废水进入调节池，进行调节污染物浓度达到COD浓度5000mg/L，TP浓度30mg/L，TN浓度400mg/L后进入气浮池；在气浮池内加入片碱，调节整个反应体系的pH在7左右，加入PAC、PAM对废水进行化学预处理初步净化，然后进入初沉池；初沉池收集初步净化后的废水产生的沉淀物，将上清液输送到第一个缺氧池，同时在第一个缺氧池中加入步骤(2)活化培养后的复合菌剂稀释液；废水在第一、二、三缺氧池内进行反硝化脱氮反应，然后进入好氧池进行硝化反应，最后一部分按150％的比例回流至第一缺氧池，另一部分进入二沉池中沉淀池V1，污泥回流至高浓度活性污泥系统，出水一部分按300％的比例回流至第二缺氧池继续反应，另一部分送到沉淀池V2；沉淀池V2中加入对聚合硫酸铁、氧化钙，进行pH调节和降低出水浊度得到出水经过检测后即可排放，各项指标均达到排放标准。
聚丙烯酰胺的添加量为每L待处理乳胶废水添加4g质量含量为2.5‰的聚丙烯酰胺溶液；聚合氯化铝的添加量为每L待处理乳胶废水添加35g质量含量为3％的聚合氯化铝溶液；
聚合硫酸铁的添加量为每L待处理乳胶废水添加0.5mL质量含量为10％的聚合硫酸铁溶液；氧化钙的添加量为每L待处理乳胶废水添加0.4g质量含量为98％的氧化钙粉末。
实施案例三：
一种应用复合菌剂的含磷乳胶废水的高效生化处理方法，包括以下步骤：
(1)将多种细菌按比例混合成微生物复合菌剂；
多种细菌配比如下：
乳酸杆菌 56％
普雷沃氏菌 22％
醋酸杆菌 4.5％
博伊丁假丝酵母菌 2％
韦荣氏菌 1.5％
红螺菌 1.2％
聚磷菌 5％
光合类细菌(例如：红假单胞菌等) 7.8％
(2)将1重量份复合菌剂和2重量份糖蜜、100重量份水混合均匀，配制成溶液a；将溶液a放置在厌氧环境下密封培养5天，得到活化后溶液a；
取1重量份活化后溶液a和1重量份糖蜜、50重量份水混合均匀，配置成溶液b；将溶液b放置在好氧环境下培养3天，每天曝气2-4次，每次曝气3-5分钟，得到活化后溶液b；将活化后溶液b放置在30℃的环境下恒温培养20h，得到复合菌剂稀释液；
(3)、通过图2高浓度活性污泥系统进行污泥接种；
3L待处理的废水进入第一好氧桶，曝气处理2-6h后进入缺氧桶，同时向缺氧桶内添加80ml步骤(2)活化培养后的复合菌剂稀释液，反应2-6h后进入第二好氧桶，曝气处理2-6h后按350％～400％的比例回流至第一好氧桶，并抽水进入沉淀桶，沉淀2-6h后上清液排出，沉淀污泥回流至第二好氧桶，整个高浓度活性污泥系统处于动态平衡过程，反应体系既有进水亦有出水。当第二好氧桶中的污水完成350％～400％的回流后，进入沉淀桶内的水和污泥混合液可作为活性污泥进入主反应体系的第一个缺氧池进行后续反应。
(4)按照图1设置调节池、气浮池、沉淀池、缺氧池、好氧池、二沉池，生产废水、洗脱废水由调节池进入系统，在缺氧池中通过活性污泥罐添加步骤2制得的稀释液和步骤3活性污泥，稀释液的添加量为废水日处理量的2‰；
乳胶生产过程中生产废水和洗脱废水进入调节池，进行调节污染物浓度达到COD浓度4000mg/L，TP浓度25mg/L，TN浓度200mg/L。后进入气浮池；在气浮池内加入片碱，调节整个反应体系的pH在7左右，加入PAC、PAM对废水进行化学预处理初步净化，然后进入初沉池；初沉池收集初步净化后的废水产生的沉淀物，将上清液输送到第一个缺氧池，同时在第一个缺氧池中加入步骤(2)活化培养后的复合菌剂稀释液；废水在第一、二、三缺氧池内进行反硝化脱氮反应，然后进入好氧池进行硝化反应，最后一部分按150％的比例回流至第一缺氧池，另一部分进入二沉池中沉淀池V1，污泥回流至高浓度活性污泥系统，出水一部分按300％的比例回流至第二缺氧池继续反应，另一部分送到沉淀池V2；沉淀池V2中加入对聚合硫酸铁、氧化钙，进行pH调节和降低出水浊度得到出水经过检测后即可排放，各项指标均达到排放标准。
聚丙烯酰胺的添加量为每L待处理乳胶废水添加3g质量含量为3‰的聚丙烯酰胺溶液；聚合氯化铝的添加量为每L待处理乳胶废水添加30g质量含量为4％的聚合氯化铝溶液；
聚合硫酸铁的添加量为每L待处理乳胶废水添加0.5mL质量含量为10％的聚合硫酸铁溶液；氧化钙的添加量为每L待处理乳胶废水添加0.3g质量含量为98％的氧化钙粉末。
实施案例四：
一种应用复合菌剂的含磷乳胶废水的高效生化处理方法，包括以下步骤：
(1)将多种细菌按比例混合成微生物复合菌剂；
多种细菌配比如下：
Figure BDA0002618948100000121
Figure BDA0002618948100000131
(2)将1重量份复合菌剂和2重量份糖蜜、100重量份水混合均匀，配制成溶液a；将溶液a放置在厌氧环境下密封培养5天，得到活化后溶液a；
取1重量份活化后溶液a和1重量份糖蜜、50重量份水混合均匀，配置成溶液b；将溶液b放置在好氧环境下培养3天，每天曝气2-4次，每次曝气3-5分钟，得到活化后溶液b；将活化后溶液b放置在30℃的环境下恒温培养20h，得到复合菌剂稀释液；
(3)通过图2高浓度活性污泥系统进行污泥接种；
3L待处理的废水进入第一好氧桶，曝气处理2-6h后进入缺氧桶，同时向缺氧桶内添加80ml步骤(2)活化培养后的复合菌剂稀释液，反应2-6h后进入第二好氧桶，曝气处理2-6h后按350％～400％的比例回流至第一好氧桶，并抽水进入沉淀桶，沉淀2-6h后上清液排出，沉淀污泥回流至第二好氧桶，整个高浓度活性污泥系统处于动态平衡过程，反应体系既有进水亦有出水。当第二好氧桶中的污水完成350％～400％的回流后，进入沉淀桶内的水和污泥混合液可作为活性污泥进入主反应体系的第一个缺氧池进行后续反应。
(4)按照图1设置调节池、气浮池、沉淀池、缺氧池、好氧池、二沉池，生产废水、洗脱废水由调节池进入系统，在缺氧池中通过活性污泥罐添加步骤2制得的稀释液和步骤3活性污泥，稀释液的添加量为废水日处理量的2‰；
乳胶生产过程中生产废水和洗脱废水进入调节池，进行调节污染物浓度达到COD浓度4500mg/L，TP浓度30mg/L，TN浓度250mg/L后进入气浮池；在气浮池内加入片碱，调节整个反应体系的pH在7左右，加入PAC、PAM对废水进行化学预处理初步净化，然后进入初沉池；初沉池收集初步净化后的废水产生的沉淀物，将上清液输送到第一个缺氧池，同时在第一个缺氧池中加入步骤(2)活化培养后的复合菌剂稀释液；废水在第一、二、三缺氧池内进行反硝化脱氮反应，然后进入好氧池进行硝化反应，最后一部分按150％的比例回流至第一缺氧池，另一部分进入二沉池中沉淀池V1，污泥回流至高浓度活性污泥系统，出水一部分按300％的比例回流至第二缺氧池继续反应，另一部分送到沉淀池V2；沉淀池V2中加入对聚合硫酸铁、氧化钙，进行pH调节和降低出水浊度得到出水经过检测后即可排放，各项指标均达到排放标准。
聚丙烯酰胺的添加量为每L待处理乳胶废水添加4g质量含量为3‰的聚丙烯酰胺溶液；聚合氯化铝的添加量为每L待处理乳胶废水添加35g质量含量为4％的聚合氯化铝溶液；
聚合硫酸铁的添加量为每L待处理乳胶废水添加0.5mL质量含量为10％的聚合硫酸铁溶液；氧化钙的添加量为每L待处理乳胶废水添加0.3g质量含量为98％的氧化钙粉末。
检测方法
取四批不同的乳胶生产废水，分别取10L废水水样，其中每份水样取2L的废水测量其COD值、总氮含量、总磷含量，剩余的水样分别标记为水样A、水样B、水样C、水样D。然后水样A经由实施例1所述的流程处理，水样B经由实施例2所述的流程处理，水样C经由实施例3所述的流程处理，水样D经由实施例4所述的流程处理，四项实验均独立完成，互不干扰，测试结果如下：(COD、TN、TP单位均为mg/L)
水样 原水COD 出水COD 原水TP 出水TP 原水TN 出水TN
水样A 3620 40 22.45 0.21 189 17.34
水样B 5290 89 37.50 0.89 430 34.93
水样C 4220 42.14 27.65 0.32 251 25.33
水样D 4650 67.73 31.95 0.65 286 28.08
结论：通过上述的测试，水样A的COD去除率约为98.9％，总氮去除率约为90.8％，总磷去除率约为99.1％；水样B的COD去除率约为98.3％，总氮去除率约为91.9％，总磷去除率约为97.6％；水样C的COD去除率约为99％，总氮去除率约为89.9％，总磷去除率约为98.8％；水样D在沉淀池出水的COD去除率约为98.5％，总氮去除率约为90.2％，总磷去除率约为98％。
综上，系统对总磷的去除率均在90％以上，且均<1，满足橡胶制品工业污染物排放标准(GB27632-2011)中间接排放限值。可见，本发明对乳胶废水对磷元素有高效的去除能力，且具有较为显著的综合处理能力。
最后应说明的是：以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，在不脱离本发明原理的前提下进行改进和润饰，所作的这些任何修改、等同替换、改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.应用复合菌剂的含磷乳胶废水的高效生化处理系统，其特征在于包括主反应系统和高浓度活性污泥系统；
所述主反应系统包括依次连接的调节池、气浮池、初沉池、缺氧池、好氧池、二沉池；缺氧池由多个串联的缺氧池单元构成，好氧池由多个串联的好氧池单元构成，最后一个好氧池单元的污泥出口与第一个缺氧池单元的污泥回流进口连接；其中高浓度活性污泥系统的活性污泥出口与缺氧池的污泥进口连接，二沉池的污泥出口与高浓度活性污泥系统的污泥进口连接；
缺氧池内添加活化培养后的复合菌剂活性稀释液，复合菌剂包括乳酸杆菌、普雷沃氏菌、醋酸杆菌、博伊丁假丝酵母菌、韦荣氏菌、红螺菌。
2.如权利要求1所述的应用复合菌剂的含磷乳胶废水的高效生化处理系统，其特征在于所述二沉池由两个串联的沉淀池构成；沉淀池V1的进水口与最后一个好氧池的出水口连接，沉淀池V1的出水口与沉淀池V2的进水口连接，沉淀池V1的污泥出口与高浓度活性污泥系统的污泥进口连接。
3.如权利要求1或2所述的应用复合菌剂的含磷乳胶废水的高效生化处理系统，其特征在于所述高浓度活性污泥系统包括第一好氧桶、缺氧桶、第二好氧桶、沉淀桶；第一好氧桶的进水口接待处理乳胶废水，出水口接缺氧桶的进水口；缺氧桶的出水口接第二好氧桶的进水口；第二好氧桶的出水口接沉淀桶的进水口，回流出水口接第一好氧桶的回流进水口；沉淀桶的沉淀污泥回流出口接第二好氧桶的污泥回流进口，出口作为高浓度活性污泥系统的出口，连接主反应系统的第一缺氧池，用于将沉淀桶内的水和污泥混合物可作为活性污泥进入主反应体系的缺氧池进行后续反应，同时第一好氧桶的污泥回流进口接二沉池的污泥出口；缺氧桶内设有复合菌剂添加口，用于添加活化培养后的复合菌剂活性稀释液。
4.如权利要求1-3任一所述的应用复合菌剂的含磷乳胶废水的高效生化处理系统，其特征在于活化培养后的复合菌剂活性稀释液具体配置过程如下：
将复合菌剂配制成复合菌剂原液并活化，然后将培养活化后的复合菌剂原液配制成复合菌剂稀释液并依次进行活化、培养；
所述复合菌剂原液包括复合菌剂粉末、糖蜜、水；复合菌剂粉末、糖蜜与水的质量比为1：(2～10)：100；活化条件是置于完全厌氧的条件下密封培养5～10天；
所述复合菌剂活性稀释液包括复合菌剂原液、糖蜜、水；原液、糖蜜与水的质量比为1：(0.5～5)：50；活化条件是置于好氧条件下培养2～5天，期间需进行曝气，每次曝气3～8分钟，每天曝气1～10次；培养条件是将活化好的复合菌剂活性稀释液置于25℃～40℃下恒温培养20h～48h。
5.应用复合菌剂的含磷乳胶废水的高效生化处理方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤(1)、将复合菌剂配制成复合菌剂原液并活化，然后将培养活化后的复合菌剂原液配制成复合菌剂稀释液并依次进行活化、培养；
复合菌剂包括乳酸杆菌、普雷沃氏菌、醋酸杆菌、博伊丁假丝酵母菌、韦荣氏菌、红螺菌；
所述复合菌剂原液包括复合菌剂粉末、糖蜜、水；复合菌剂粉末、糖蜜与水的质量比为1：(2～10)：100；活化条件是置于完全厌氧的条件下密封培养5～10天；
所述复合菌剂活性稀释液包括复合菌剂原液、糖蜜、水；原液、糖蜜与水的质量比为1：(0.5～5)：50；活化条件是置于好氧条件下培养2～5天，期间需进行曝气，每次曝气3～8分钟，每天曝气1～10次；培养条件是将活化好的复合菌剂活性稀释液置于25℃～40℃下恒温培养20h～48h；
步骤(3)、获取活性污泥；
步骤(4)、主反应系统进行废水处理：
乳胶生产过程中各流程产生的乳胶废水进入调节池，进行调节污染物浓度后进入气浮池；气浮池内对废水进行化学预处理初步净化，然后进入初沉池；初沉池收集初步净化后的废水产生的沉淀物，将上清液输送到缺氧池；废水在缺氧池内进行反硝化脱氮反应，然后进入好氧池进行硝化反应，最后将活性污泥回流至缺氧池，出水进入二沉池；二沉池的污泥回流至高浓度活性污泥系统，并对出水再次进行pH调节和降低出水浊度；
所述的缺氧池内添加活化培养后的复合菌剂活性稀释液。
6.如权利要求5所述的应用复合菌剂的含磷乳胶废水的高效生化处理方法，其特征在于活性污泥获取的具体步骤：
待处理乳胶废水进入第一好氧桶，曝气处理2-6h后进入缺氧桶；同时向缺氧桶内添加步骤(2)活化培养后的复合菌剂稀释液；乳胶废水在缺氧桶反应2-6h后进入第二好氧桶，曝气处理2-6h后按300％～400％的比例回流至第一好氧桶，并抽水进入沉淀桶；沉淀2-6h后上清液排出，沉淀污泥回流至第二好氧桶，整个工艺处于动态平衡过程，反应体系既有进水亦有出水；当第二好氧桶中的污水完成350％～400％的回流后，进入沉淀桶内的水和污泥混合物可作为活性污泥进入主反应系统的缺氧池进行后续反应。
7.如权利要求5所述的应用复合菌剂的含磷乳胶废水的高效生化处理方法，其特征在于气浮池内化学预处理试剂为pH调节剂、混凝剂、絮凝剂；二沉池进行pH调节和降低出水浊度的化学试剂为混凝剂、pH调节剂。
8.如权利要求5所述的应用复合菌剂的含磷乳胶废水的高效生化处理方法，其特征在于主反应系统内复合菌剂活性稀释液的添加量为废水日处理量的1.5‰～5‰(体积百分含量)。
9.如权利要求5所述的应用复合菌剂的含磷乳胶废水的高效生化处理方法，其特征在于二沉池的污泥回流比为100％～250％(体积百分含量)；好氧池的污泥回流比为80％～200％(体积百分含量)。
10.如权利要求1所述的应用复合菌剂的含磷乳胶废水的高效生化装置或5所述的应用复合菌剂的含磷乳胶废水的高效生化处理方法，其特征在于所述复合菌剂包括以下成分(含量为重量百分含量)：
乳酸杆菌 55％～64％ 普雷沃氏菌 20％～25％ 醋酸杆菌 1.5％～5％ 博伊丁假丝酵母菌 0.5％～2％ 韦荣氏菌 0.5％～1.8％ 红螺菌 0.24％～1.2％ 其他菌种 1％～22.26％
。
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