CN112645500B - 一种利用生物调节剂的污水综合处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用生物调节剂的污水综合处理方法，属于环境保护技术领域，先经过格栅过滤杂质，然后进行初步沉淀，得到的上清液再经聚丙烯酰胺进行第一步絮凝，在经过搅拌、曝气后静置分离，实现部分泥水分离，然后将两次沉淀的污泥再经过微生物絮凝剂处理和磁化处理，再次实现剩余的泥水分离，最终污泥经压滤脱水即可排除。本发明利用多步絮凝、分离相结合的处理方法，高效实现市政污水的净化以及污泥的处置，实现减低排出水COD，同时降低排出淤泥的含水量，实现高效净化目的，且节能环保、操作安全，适合广泛使用。
Description
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，尤其是一种利用生物调节剂的污水综合处理方法。
背景技术
我国目前城市污水处理厂每年排放大,并以约10％的速度增长。在污水处理过程中，剩余污泥中携带有大量的水分，需要抽出并进行压滤、脱水处理，但污泥里菌胶团中的胞外聚合物，如蛋白、多糖等有机物，会与水形成结合水，导致污泥脱水性能低，在后续压滤脱水中结合水不能有效去除，最终导致污泥饼含水率较高，通常在80％左右。
污水处理线中的污泥减量技术包括化学处理、机械处理、热处理和生物处理等，它们能够引起废水中微生物细胞的裂解，释放细胞内的物质，成为生物降解的底物，由此来实现污泥减量。在污泥处理线中，污泥传统处置方式是经过增稠、稳定、脱水，最终填埋或焚烧，而目前对于污泥稳定化最常用的方法是厌氧消化，用于减少污泥的质量。然而，厌氧消化经常受到废活性污泥生物降解性差的限制。因此，类似于污水处理线的技术，在厌氧消化之前将一些预处理整合到污泥处理线中以实现污泥减量。综上所述，微生物在污水处理中发挥着必不可少的作用。
公布号为CN 108751598A的中国发明专利公开一种城市用生活污水处理工艺，利用改性硅藻泥与聚丙烯酸钠和壳聚糖混合搅拌而成的有机絮凝剂，能够降低COD至49.89mg/L、BOD至19.68mg/L，具有良好效果，但不能兼顾污泥的减量，不能解决现阶段污泥含水量高的问题。因此，现需研究一种成本低、效率高、使用安全的污水综合处理方法。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种利用生物调节剂的污水综合处理方法，利用多步絮凝、分离相结合的处理方法，高效实现市政污水的净化以及污泥的处置，实现减低出水COD同时降低排出淤泥的含水量，节能环保、操作安全，适合广泛使用。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种利用生物调节剂的污水综合处理方法，包括如下步骤：
(1)先把市政污水依次经过粗格栅、细格栅过滤杂质，然后流入初沉池中进行沉淀，经过泥水分离后，所得污泥备用，将所得上清液流入序批池中，；
(2)在序批池中先经以聚丙烯酰胺和聚合氯化铝为絮凝剂投入池中,并以搅拌速度为20-30r/min进行搅拌20～30min；然后曝气30～40min，最后静置沉淀50～60min，进行泥水分离后，所得污泥、上清液备用；
(3)将步骤(1)、(2)沉淀后得到污泥混合，放于混凝池中，并加入微生物絮凝剂，搅拌均匀后静置25～30min，然后将絮凝后的泥浆以流速2.5～3.0m/s通过磁化装置进入静置池中静置25～30min；
(4)在把步骤(3)静置后的泥浆进行压滤脱水处理，即可排除污泥，产生污水与步骤(2)的上清液混合进行紫外线杀菌消毒操作后，进行臭氧脱色即可排出。
进一步地，所述聚丙烯酰胺在每升上清液中的投入量为1～2mg，所述聚合氯化铝在每升上清液中的投入量为1～2mg。
进一步地，所述微生物絮凝剂的投入量为1.0～1.5mg/L。
进一步地，所述微生物絮凝剂的制备方法是：
(1)以初沉池所得污泥作为介质采集出假单胞菌备用；
(2)制备培养基：将100份污泥用蒸馏水洗净，再向其中加入1～2份葡萄糖、4～6份糊精、5～10份花生麸、3～5份菌菇粉，并粉碎搅拌均匀，再将上述混合物放于超声波环境中处理10±2min，然后静置3～5h，调节pH为7～8，灭菌即可；
(3)在培养基中加入步骤(1)中采集到的假单胞菌，于温度25±2℃、转速150±5r/min下摇床培养24～48h，培养至产生絮状沉淀时，说明菌种生长良好，即可筛选出良好的芽孢杆菌备用；
(4)扩大培养：无菌操作条件下，向灭过菌的培养基中加入步骤(3)筛选出来的假单胞菌,于温度25±2℃、静置扩大培养30～48h；
(5)将多粘类芽孢杆菌、蒂莫内马赛菌和水按照质量比1-3:1-2:1000配成混合菌液，再将混合菌液与扩大培养后的假单胞菌混合放入培养基中，控制温度25±2℃，再次培育24～30h，即得到微生物絮凝剂。
进一步地，所述粉碎至粒径为1-3mm。
进一步地，所述超声波处理是在频率为40±5kHz。
进一步地，培养基的静置温度为35±2℃。
进一步地，所述排除污水的指标符合一级A标准，其COD低于45mg/L、BOD低于9mg/L；排除污泥含水量达到55％以下。
本发明使用的原料聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、葡萄糖、糊精、花生麸、菌菇粉购自化工或农业原料公司，使用菌剂多粘类芽孢杆菌、蒂莫内马赛菌等购自微生物菌种公司。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明利用多步絮凝、分离相结合的处理方法，高效实现市政污水的净化以及污泥的处置，实现减低排出水COD、BOD，同时降低排出淤泥的含水量，实现高效净化目的，且节能环保、操作安全，适合广泛使用。
2.本发明经少量的聚丙烯酰胺和聚合氯化铝对初沉池分离出的上清液进行初步的絮凝，还结合了搅拌、曝气的联合处理，能够实现悬浮物质的高效絮凝，同时还可节约用量，降低生产成本。
3.本发明还使用了微生物絮凝剂，以污泥中采集的假单胞菌配合多粘类芽孢杆菌、蒂莫内马赛菌共同培养，通过培养，是其在污泥中有较好的适应性，能够对污泥中有机质成分有良好的分解效果，并且能够产生蛋白酶、脂肪酶、多糖等有机小分子，对污泥中形成的胶体以及包裹部分有机物质而不能被释放的微生物细胞的细胞壁或细胞膜进行破碎，释放细胞内的基质和水分，从而进一步减少污泥的含水量。
4.本发明在制备微生物絮凝剂采用的培养基为污泥、葡萄糖、糊精、花生麸、菌菇粉充分混合后，提高复合微生物絮凝剂在污泥环境中的适应性，还能提供大量的有机营养成分，且原料便宜易得，节约了成本。
5.本发明在污水处理过程中利用了磁化辅助微生物絮凝处理过程，磁化过程具有破坏污泥菌体细胞结构的作用，结合微生物絮凝剂共同作用，加速了分解破碎效果，提高水分释放速率，有助于缩短反应时间，提高污水处理效率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例1
制备微生物絮凝剂：
(1)以初沉池所得污泥作为介质采集出假单胞菌备用；
(2)制备培养基：将100份污泥用蒸馏水洗净，再向其中加入1份葡萄糖、4份糊精、5份花生麸、3份菌菇粉，并粉碎至粒径为1mm，搅拌均匀，再将上述混合物放于频率为45kHz超声波环境中处理12min，然后在温度为37℃下静置5h，调节pH为7，灭菌即可；
(3)在培养基中加入步骤(1)中采集到的假单胞菌，于温度27℃、转速155r/min下摇床培养48h，培养至产生絮状沉淀时，说明菌种生长良好，即可筛选出良好的芽孢杆菌备用；
(4)扩大培养：无菌操作条件下，向灭过菌的培养基中加入步骤(3)筛选出来的假单胞菌,于温度27℃、静置扩大培养48h；
(5)将多粘类芽孢杆菌、蒂莫内马赛菌和水按照质量比1:2:1000配成混合菌液，再将混合菌液与扩大培养后的假单胞菌混合放入培养基中，控制温度27℃，再次培育24h，即得到微生物絮凝剂。
实施例2
制备微生物絮凝剂：
(1)以初沉池所得污泥作为介质采集出假单胞菌备用；
(2)制备培养基：将100份污泥用蒸馏水洗净，再向其中加入2份葡萄糖、6份糊精、10份花生麸、5份菌菇粉，并粉碎至粒径为3mm，搅拌均匀，再将上述混合物放于频率为35kHz超声波环境中处理8min，然后在温度为33℃下静置3h，调节pH为8，灭菌即可；
(3)在培养基中加入步骤(1)中采集到的假单胞菌，于温度23℃、转速145r/min下摇床培养24h，培养至产生絮状沉淀时，说明菌种生长良好，即可筛选出良好的芽孢杆菌备用；
(4)扩大培养：无菌操作条件下，向灭过菌的培养基中加入步骤(3)筛选出来的假单胞菌,于温度23℃、静置扩大培养30h；
(5)将多粘类芽孢杆菌、蒂莫内马赛菌和水按照质量比3:1:1000配成混合菌液，再将混合菌液与扩大培养后的假单胞菌混合放入培养基中，控制温度23℃，再次培育30h，即得到微生物絮凝剂。
实施例3
制备微生物絮凝剂：
(1)以初沉池所得污泥作为介质采集出假单胞菌备用；
(2)制备培养基：将100份污泥用蒸馏水洗净，再向其中加入1.5份葡萄糖、5份糊精、8份花生麸、4份菌菇粉，并粉碎至粒径为2mm，搅拌均匀，再将上述混合物放于频率为40kHz超声波环境中处理10min，然后在温度为35℃下静置4h，调节pH为7，灭菌即可；
(3)在培养基中加入步骤(1)中采集到的假单胞菌，于温度25℃、转速150r/min下摇床培养36h，培养至产生絮状沉淀时，说明菌种生长良好，即可筛选出良好的芽孢杆菌备用；
(4)扩大培养：无菌操作条件下，向灭过菌的培养基中加入步骤(3)筛选出来的假单胞菌,于温度25℃、静置扩大培养40h；
(5)将多粘类芽孢杆菌、蒂莫内马赛菌和水按照质量比2:1:1000配成混合菌液，再将混合菌液与扩大培养后的假单胞菌混合放入培养基中，控制温度25℃，再次培育28h，即得到微生物絮凝剂。
实施例4
一种利用生物调节剂的污水综合处理方法，包括如下步骤：
(1)先把COD为105mg/L、BOD为50mg/L的市政污水依次经过粗格栅、细格栅过滤杂质，然后流入初沉池中进行沉淀，经过泥水分离后，所得污泥备用，将所得上清液流入序批池中，；
(2)在序批池中先经以聚丙烯酰胺和聚合氯化铝为絮凝剂投入池中,并以搅拌速度为20r/min进行搅拌30min；然后曝气30min，最后静置沉淀50min，进行泥水分离后，所得污泥、上清液备用；所述聚丙烯酰胺在每升上清液中的投入量为2mg，所述聚合氯化铝在每升上清液中的投入量为1mg；
(3)将步骤(1)、(2)沉淀后得到污泥混合，放于混凝池中，并加入实施例1的微生物絮凝剂，搅拌均匀后静置25min，然后将絮凝后的泥浆以流速2.5m/s通过磁化装置进入静置池中静置25min；所述微生物絮凝剂的投入量为1.0mg/L；
(4)在把步骤(3)静置后的泥浆进行压滤脱水处理，即可排除污泥，产生污水与步骤(2)的上清液混合进行紫外线杀菌消毒操作后，进行臭氧脱色即可排出。
所述排除污水的指标符合GB189182002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A标准，COD为45mg/L、BOD为9mg/L；排除污泥含水量达到54.5％。
实施例5
一种利用生物调节剂的污水综合处理方法，包括如下步骤：
(1)先把COD为120mg/L、BOD为55mg/L市政污水依次经过粗格栅、细格栅过滤杂质，然后流入初沉池中进行沉淀，经过泥水分离后，所得污泥备用，将所得上清液流入序批池中，；
(2)在序批池中先经以聚丙烯酰胺和聚合氯化铝为絮凝剂投入池中,并以搅拌速度为30r/min进行搅拌20min；然后曝气40min，最后静置沉淀60min，进行泥水分离后，所得污泥、上清液备用；所述聚丙烯酰胺在每升上清液中的投入量为1mg，所述聚合氯化铝在每升上清液中的投入量为2mg；
(3)将步骤(1)、(2)沉淀后得到污泥混合，放于混凝池中，并加入实施例2的微生物絮凝剂，搅拌均匀后静置30min，然后将絮凝后的泥浆以流速3.0m/s通过磁化装置进入静置池中静置30min；所述微生物絮凝剂的投入量为1.5mg/L；
(4)在把步骤(3)静置后的泥浆进行压滤脱水处理，即可排除污泥，产生污水与步骤(2)的上清液混合进行紫外线杀菌消毒操作后，进行臭氧脱色即可排出。
所述排除污水的指标符合GB189182002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A标准，COD为43mg/L、BOD为8mg/L；排除污泥含水量达到54.1％。
实施例6
一种利用生物调节剂的污水综合处理方法，包括如下步骤：
(1)先把COD为131mg/L、BOD为58mg/L的市政污水依次经过粗格栅、细格栅过滤杂质，然后流入初沉池中进行沉淀，经过泥水分离后，所得污泥备用，将所得上清液流入序批池中，；
(2)在序批池中先经以聚丙烯酰胺和聚合氯化铝为絮凝剂投入池中,并以搅拌速度为25r/min进行搅拌25min；然后曝气35min，最后静置沉淀55min，进行泥水分离后，所得污泥、上清液备用；所述聚丙烯酰胺在每升上清液中的投入量为1.5mg，所述聚合氯化铝在每升上清液中的投入量为1.5mg；
(3)将步骤(1)、(2)沉淀后得到污泥混合，放于混凝池中，并加入实施例3的微生物絮凝剂，搅拌均匀后静置28min，然后将絮凝后的泥浆以流速2.8m/s通过磁化装置进入静置池中静置26min；所述微生物絮凝剂的投入量为1.2mg/L；
(4)在把步骤(3)静置后的泥浆进行压滤脱水处理，即可排除污泥，产生污水与步骤(2)的上清液混合进行紫外线杀菌消毒操作后，进行臭氧脱色即可排出。
所述排除污水的指标符合GB189182002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A标准，COD为46mg/L、BOD为9mg/L；排除污泥含水量达到53.5％。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种利用生物调节剂的污水综合处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)先把市政污水依次经过粗格栅、细格栅过滤杂质，然后流入初沉池中进行沉淀，经过泥水分离后，所得污泥备用，将所得上清液流入序批池中；
(2)在序批池中先经以聚丙烯酰胺和聚合氯化铝为絮凝剂投入池中 ,并以搅拌速度为20-30r/min进行搅拌20～30min；然后曝气30～40min，最后静置沉淀50～60min，进行泥水分离后，所得污泥、上清液备用；
(3)将步骤(1)、(2)沉淀后得到污泥混合，放于混凝池中，并加入微生物絮凝剂，微生物絮凝剂的投入量为1.0～1.5mg/L，搅拌均匀后静置25～30min，然后将絮凝后的泥浆以流速2.5～3.0m/s通过磁化装置进入静置池中静置25～30min；
(4)在把步骤(3)静置后的泥浆进行压滤脱水处理，即可排除污泥，产生污水与步骤(2)的上清液混合进行紫外线杀菌消毒操作后，进行臭氧脱色即可排出；
所述微生物絮凝剂的制备方法是：
(1)以初沉池所得污泥作为介质采集出假单胞菌备用；
(2)制备培养基：将100份污泥用蒸馏水洗净，再向其中加入1～2份葡萄糖、4～6份糊精、5～10份花生麸、3～5份菌菇粉，并粉碎搅拌均匀，再将上述混合物放于超声波环境中处理10±2min，然后静置3～5h，调节pH为7～8，灭菌即可；
(3)在培养基中加入步骤(1)中采集到的假单胞菌，于温度25±2℃、转速150±5r/min下摇床培养24～48h，培养至产生絮状沉淀时，说明菌种生长良好，即可筛选出良好的芽孢杆菌备用；
(4)扩大培养：无菌操作条件下，向灭过菌的培养基中加入步骤(3)筛选出来的假单胞菌,于温度25±2℃、静置扩大培养30～48h；
(5)将多粘类芽孢杆菌、蒂莫内马赛菌和水按照质量比1-3:1-2:1000配成混合菌液，再将混合菌液与扩大培养后的假单胞菌混合放入培养基中，控制温度25±2℃，再次培育24～30h，即得到微生物絮凝剂。
2.根据权利要求1所述利用生物调节剂的污水综合处理方法，其特征在于，所述聚丙烯酰胺在每升上清液中的投入量为1～2mg，所述聚合氯化铝在每升上清液中的投入量为1～2mg。
3.根据权利要求1所述利用生物调节剂的污水综合处理方法，其特征在于，所述粉碎至粒径为1-3mm。
4.根据权利要求1所述利用生物调节剂的污水综合处理方法，其特征在于，所述超声波处理是在频率为40±5kHz。
5.根据权利要求1所述利用生物调节剂的污水综合处理方法，其特征在于，培养基的静置温度为35±2℃。
6.根据权利要求1所述利用生物调节剂的污水综合处理方法，其特征在于，所述排除污水的指标符合一级A标准，其COD低于45mg/L、BOD低于9mg/L；排除污泥含水量达到55％以下。
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