申请日2016.08.31
公开(公告)日2017.01.04
IPC分类号C02F3/30; C02F3/34
摘要
本发明公开了一种净化污水的方法，包括步骤S1：筛选扩增自带功能菌，步骤S2：一次投放混合微生物菌剂，步骤S3：增加污水曝气环节的含氧量，步骤S4：二次投放混合微生物菌剂，步骤S5：提高污泥的回流比例和回流次数。按照上述步骤处理污水，在原有设施的基础上能降低污水厂中污泥的产量，使水体中的TN、TP、BOD和COD等物质得到消化代谢，最终使得污水水体的水质达标，从而达到了对污水厂厂区的扩容和提及改造效果。同时本发明完全避免了对化学药剂的依赖，不仅降低了污水的处理成本，而且对环境也有益。
权利要求书
1.一种净化污水的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：筛选扩增自带功能菌群
从污水厂的细格栅出水口提取污水处理样本，向污水处理样本中加入微生物诱导剂，混合培养3～4个月，培养结束后每2个月筛选一次功能菌群，共筛选3～5次，将筛选出的功能菌群置于培养液中继续培养和扩增，使得培养液中的功能菌群浓度为1.0×105～1.5×105g/m3;
步骤S2：一次投放混合微生物菌剂
将步骤S1中含有功能菌群的培养液与微生物诱导剂以质量比为1000：3.0～1000：1.3混合均匀，配置成混合微生物菌剂，将上述混合微生物菌剂向细格栅出水环节的污水中投放;
步骤S3：增加污水曝气环节的含氧量
调节污水厂中曝气环节的曝气量，以增加污水中溶解氧气的含量，使得在曝气环节的污水中的含氧量为6.0～7.0mg/L;
步骤S4：二次投放混合微生物菌剂
当污水进入厌氧环节后，向污水中二次投放混合微生物菌剂，所述混合微生物菌剂的投放标准为每立方米水体投加2.5～4升的混合微生物菌剂;
步骤S5：提高污泥的回流比例和回流次数
提高污泥的回流比例和回流次数，使得污泥在厌氧环节的停留时间为原始设置时间的2～4倍，使得污泥在高耗氧环节的回流量为原始设置时间的3～5倍。
2.根据权利要求1所述的净化污水的方法，其特征在于，所述微生物诱导剂为糖类、酵素和生物酶的混合物。
3.根据权利要求1所述的净化污水的方法，其特征在于，所述步骤S1中微生物诱导剂与污水处理样本按照质量比为1：1000进行混合，形成混合污水样本，该混合污水样本置于温度为25～37℃的环境下培养。
4.根据权利要求1所述的净化污水的方法，其特征在于，所述步骤S2中混合微生物菌剂向细格栅出水环节的污水中投放的比例按照如下步骤调节：
(a)前3～4个月为污水厂的调试阶段，该阶段每天污水中混合菌剂的投放比例为：第一批污水按照每立方米水体与1升的混合菌剂的比例进行投放，第二批污水按照每立方米水体与0.7升的混合菌剂的比例进行投放，第三批污水按照每立方米水体与0.5升的混合菌剂的比例进行投放;
(b)调试阶段结束后进入污水厂的稳定运行阶段，该阶段按照每立方米水体与1升的混合菌剂的比例进行投放。
5.根据权利要求1所述的净化污水的方法，其特征在于，所述步骤S3增加污水曝气环节的含氧量，前3～4个月为污水厂的调试阶段，该阶段需每月连续4～6天使在曝气环节的污水含氧量为6.0～7.0g/m3，后期则进入污水厂的稳定运行阶段，该阶段需每月连续1～2天使污水在曝气环节的含氧量为6.0～7.0g/m3。
说明书
一种净化污水的方法
技术领域
本发明涉及污水处理的技术领域，具体涉及一种利用微生物诱导剂实现污水净化的生物学方法。
背景技术
我国是人口大国、用水大国、缺水大国，水资源分配不均的国家，截至2014年3月底，全国设市城市、县累计建成污水处理厂3622座，设计污水处理能力约1.53亿立方米/日，随着建设数量的增加，建设规模的扩大，以及处理能力的不断增强，污水处理厂在改善城镇环境质量中发挥着重要的作用。但同时，处理设施运行率低、出水水质不达标等现象也不同程度地存在，严重影响了污水处理厂社会效益的发挥。现在我国污水厂在运营过程中所产生的问题主要集中在前端污水不能全收集和末端污染物不能全处理这两大难题上，从而致使污水处理厂本身成了大的排污主体。
现有的污水厂治理方式主要采取的方法是投入大量絮凝剂进行絮凝沉淀，增大污泥产量，同时提升碳源实现COD容量的提升，从而使得污水处理设备稳定运行，另外，还有些企业采取的是增大曝气的方式来降低水体中的TN或者TP含量，但是效果欠佳，同时浪费了资源，产生的化学污染和污泥污染又为环境增加了负担。而且上述方式的资金投入巨大，每个城市污水处理厂的水质达不到国家要求的污水排放标准和中水会用标准。有些污水处理厂采取的治理方式是扩容，增加硬件设施投入的方法，但该种方法并不能从根本上提升库容，其增加的部分也会 导致水厂的污泥产生量增加，水质排放不达标，同时污泥会污染环境。虽然其容量增大，但是其大部分空间分给了污泥，处理污水的能力从长久来看并没有提高。因此，针对我国现阶段污水处理厂存在的问题，急需提供一种更优化的方法来解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种净化污水的方法，用于解决现阶段我国的污水处理厂存在的前端污水不能全收集和末端污染物不能全处理这两个难题采用现有的方法无法得到解决的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种净化污水的方法，包括如下步骤：
步骤S1：筛选扩增自带功能菌群
从污水厂的细格栅出水口提取污水处理样本，向污水处理样本中加入微生物诱导剂，混合培养3～4个月，培养结束后每2个月筛选一次功能菌群，共筛选3～5次，将筛选出的功能菌群置于培养液中继续培养和扩增，使得培养液中的功能菌群浓度为1×105～1.5×105g/m3;
步骤S2：一次投放混合微生物菌剂
将步骤S1中含有功能菌群的培养液与微生物诱导剂以质量比为1000：3.0～1000：1.3混合均匀，配置成混合微生物菌剂，将上述混合微生物菌剂向细格栅出水环节的污水中投放;
步骤S3：增加污水曝气环节的含氧量
调节污水厂中曝气环节的曝气量，以增加污水中溶解氧气的含量，使得在曝气环节的污水中的含氧量为6.0～7.0mg/L;
步骤S4：二次投放混合微生物菌剂
当污水进入厌氧环节后，向污水中二次投放混合微生物菌剂，所述混合微生物菌剂的投放标准为每立方米水体投加2.5～4升的混合微生物菌剂;
步骤S5：提高污泥的回流比例和回流次数
提高污泥的回流比例和回流次数，使得污泥在厌氧环节的停留时间为原始设置时间的2～4倍，使得污泥在高耗氧环节的回流量为原始设置时间的3～5倍。
优选地，所述微生物诱导剂为糖类、酵素和生物酶的混合物。
优选地，所述步骤S1中微生物诱导剂与污水处理样本按照质量比为1：1000进行混合，形成混合污水样本，该混合污水样本置于温度为25～37℃的环境下培养。
优选地，所述步骤S2中混合微生物菌剂向细格栅出水环节的污水中投放的比例按照如下步骤调节：
(a)前3～4个月为污水厂的调试阶段，该阶段每天污水中混合菌剂的投放比例为：第一批污水按照每立方米水体与1升的混合菌剂的比例进行投放，第二批污水按照每立方米水体与0.7升的混合菌剂的比例进行投放，第三批污水按照每立方米水体与0.5升的混合菌剂的比例进行投放;
(b)调试阶段结束后进入污水厂的稳定运行阶段，该阶段按照每立方米水体与1升的混合菌剂的比例进行投放。
优选地，所述步骤S3增加污水曝气环节的含氧量，前3～4个月为污水厂的调试阶段，该阶段需每月4～6天使在曝气环节的污水含氧量为6.0～7.0g/m3，后期则进入污水厂的稳定运行阶段，该阶段需每月1～2天使污水在曝气环节的含氧量为6.0～7.0g/m3。
相比于现有技术，本发明所述的一种净化污水的方法具有以下优势：本发明通过向污水中投加微生物诱导剂以筛选出污泥所自带的功能菌群，并将该筛选出的功能菌群与微生物诱导剂配置成混合微生物菌剂，将该混合微生物菌剂二次投放到污水中，配合对污水处理过程中各运行参数进行调节，从而降低污水厂中污泥的产量，使污水水体中的TN、TP、BOD和COD等物质得到了消化代谢，培养了稳定的自净化生物体，保证了污水中食物链的完整，最终使得污水水体的水质达标，污水中含有的菌剂对环境也有益。本发明中的工艺应用在具体的污水处理厂中，经由本工艺的处理使得原有的活性污泥量降低了75%，原水厂的排放等级从一级B提升到了一级A。
本发明净化污水的方法，调试期间为3～4个月，后期便可稳定自动运行，且在整个阶段中都无需额外增加污水厂的基础设施，在原有设施的基础上增加了水厂的运行能力，达到了对污水厂厂区的扩容和提及改造效果，也达到了节省硬件设施成本和土地成本的效果。无论污水厂的污泥产量有多高，本发明的工艺方法均可适用。在污水厂的治理过程中，所采用的菌剂均为污水自带的功能菌群，无任何外来菌种，对环境有益处。因此，采用本发明的工艺能完全避免对化学药剂的依赖，尤其是减少了对化学絮凝试剂的使用，简化了运行工艺，节约了能源，降低了污水水厂的运行成本，能够达到水质的安全排放，提升了污水处理厂的经济价值。
具体实施方式
本发明提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上下文中。在下述本发明的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本发明的具体实施方式的示例性说明，而不构成对本发明范围的限制。
下面结合具体的实施方式对本发明作进一步的描述。
本发明是基于活性污泥法的改进，活性污泥法是一种以活性污泥为主体的污水的好氧生物处理法，是处理城市污水最广泛使用的方法，是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排出系统组成，为本领域的技术人员所熟知，故在此不再详述。
实施例一
本实施例提供一种净化污水的方法，包括如下步骤。
步骤S1：筛选扩增自带功能菌群
将糖类、酵素和生物酶进行混合制得微生物诱导剂。
从污水厂细格栅出水口处提取污水样本，与微生物诱导剂按照1000：1的质量比进行混合，形成混合污水样本，将该混合污水样本置于室温(25～37℃)的环境下进行保存，以建立功能菌群的适宜环境。 该混合污水样本共培养了3个月，培养结束后对混合污水样本中的功能菌群进行筛选，每隔2个月筛选一次，共筛选了3次，以筛选出污水中的功能菌群。筛选过程为将培养后的污水样本稀释10～1000倍后在固体培养基上采用涂布、划线的方法进行筛选分离。本实施例中优选为将污水样本稀释100倍。
将所筛选出的功能菌群放入培养液中进行培养，培养8天后，进行为期3天的功能菌群的扩增。从而使得培养液中功能菌群的浓度达到1.2×106g/m3。
步骤S2：一次投放混合微生物菌剂
经步骤S1制取得到的含有功能菌群的培养液，与微生物诱导剂进行配比，培养液与微生物诱导剂的质量比为1000：2.5，形成混合微生物菌剂。
将该混合微生物菌剂投加在细格栅的出水环节中。该混合微生物菌剂的投放分两个不同的阶段来控制，(a)其中最开始的3个月为污水厂的调试阶段，该阶段每天污水中混合菌剂的投放比例为：第一批污水按照每立方米水体与1升的混合菌剂的比例进行投放，第二批污水按照每立方米水体与0.7升的混合菌剂的比例进行投放，第三批污水按照每立方水体与0.5升的混合菌剂的比例进行投放，在调试阶段每天都按照上述配比进行投放;(b)经过调试阶段之后，则污水厂进入稳定运行阶段，在稳定运行阶段按照每立方米水体与1升的混合菌剂的比例进行投放。
由于各污水厂的规模不同，上述第一批、第二批和第三批污水具体的体积根据各污水厂的规模来具体确定。
混合微生物菌剂的投加采用的是自动化喷洒设备，能减少人工成本的投入，且控量更准确，投加效果也更好。
步骤S3：增加污水曝气环节的含氧量
活性污泥法包括曝气环节，在曝气池中进行，曝气池是活性污泥法的心脏，其作用是搅拌混合液使泥、水充分接触和向微生物供氧。
快速调节污水厂中的曝气量从而快速增加污水水体中溶解的氧气含量，本步骤对曝气环节曝气量的调节与步骤S2中一次投放混合微生 物菌剂的阶段相对应。最开始的3个月为污水厂的调试阶段，在该阶段控制每月连续5天的时间使在曝气环节的污水含氧量为6.0～7.0g/m3，经过调试阶段之后，则污水厂进入稳定运行的阶段，在稳定运行阶段控制每月连续2天的时间使在曝气环节的污水含氧量为6.0～7.0g/m3。
步骤S4：二次投放混合微生物菌剂
当污水进入厌氧环节后，再次向污水中投放混合微生物菌剂，本阶段的添加按照每立方米污水水体与3升的混合微生物菌剂实现配比。该阶段添加混合微生物菌剂是为了降低水体中的氧气含量，从而扩增菌胶团的产生。
当然，本阶段混合微生物菌剂的投加也采用的是自动化喷洒设备，减少人工成本的投入。
步骤S5：提高污泥的回流比例和回流次数
经由步骤S4，进入污泥回流系统的污水中的污泥含量会明显减少，丝状菌群被明显抑制，菌胶团大量产生，但同时还有部分污泥没有得到很好的处理，因此提高污泥的回流比例和回流次数，使得调节后的污水在厌氧环节的停留时间为原厌氧环节污水的停留时间的3倍，同时，提高污水在高耗氧环节的回流量，使得污水在高耗氧环节的回流量为原始高耗氧环节的回流量的4倍。
实施例二
本实施例提供一种净化污水的方法，包括如下步骤。
步骤S1：筛选扩增自带功能菌群
将糖类、酵素和生物酶进行混合制得微生物诱导剂。
从污水厂细格栅出水口处提取污水样本，与微生物诱导剂按照1000：1的质量比进行混合，形成混合污水样本，将该混合污水样本置于室温(25～37℃)的环境下进行保存，以建立功能菌群的适宜环境。该混合污水样本共培养了3.5个月，培养结束后对混合污水样本中的功能菌群进行筛选，每隔2个月筛选一次，共筛选了4次，以筛选出污水中的功能菌群。
将所筛选出的功能菌群放入培养液中进行培养，培养9天后，进行 为期3天的功能菌群的扩增。从而使得培养液中功能菌群的浓度达到1.5×105g/m3。
步骤S2：一次投放混合微生物菌剂
经步骤S1制取得到的含有功能菌群的培养液，与微生物诱导剂进行配比，培养液与微生物诱导剂的质量比为1000：1.3，形成混合微生物菌剂。
将该混合微生物菌剂投加在细格栅的出水环节中。该混合微生物菌剂的投放分两个不同的阶段来控制，(a)其中最开始的4个月为污水厂的调试阶段，该阶段每天污水中混合菌剂的投放比例为：第一批污水按照每立方米水体与1升的混合菌剂的比例进行投放，第二批污水按照每立方米水体与0.7升的混合菌剂的比例进行投放，第三批污水按照每立方水体与0.5升的混合菌剂的比例进行投放，在调试阶段每天都按照上述配比进行投放;(b)经过调试阶段之后，则污水厂进入稳定运行阶段，在稳定运行阶段按照每立方米水体与1升的混合菌剂的比例进行投放。
由于各污水厂的规模不同，上述第一批、第二批和第三批污水具体的体积根据各污水厂的规模来具体确定。
步骤S3：增加污水曝气环节的含氧量
快速调节污水厂中的曝气量从而快速增加污水水体中溶解的氧气含量，本步骤对曝气环节曝气量的调节与步骤S2中一次投放混合微生物菌剂的阶段相对应。最开始的4个月为污水厂的调试阶段，在该阶段控制每月连续4天的时间使在曝气环节的污水含氧量为6.0～7.0g/m3，经过调试阶段之后，则污水厂进入稳定运行的阶段，在稳定运行阶段控制每月1天的时间使在曝气环节的污水含氧量为6.0～7.0g/m3。
步骤S4：二次投放混合微生物菌剂
当污水进入厌氧环节后，再次向污水中投放混合微生物菌剂，本阶段的投放按照每立方米污水水体与4升的混合微生物菌剂进行配比。该阶段添加混合微生物菌剂是为了降低水体中的氧气含量，从而扩增菌胶团的产生。
步骤S5：提高污泥的回流比例和回流次数
经由步骤S4，进入污泥回流系统的污水中的污泥含量会明显减少，丝状菌群被明显抑制，菌胶团大量产生，但同时还有部分污泥没有得到很好的处理，因此提高污泥的回流比例和回流次数，使得调节后的污水在厌氧环节的停留时间为原厌氧环节污水的停留时间的2倍，同时，提高污水在高耗氧环节的回流量，使得污水在高耗氧环节的回流量为原始高耗氧环节的回流量的3倍。
实施例三
本实施例提供一种净化污水的方法，包括如下步骤。
步骤S1：筛选扩增自带功能菌群
将糖类、酵素和生物酶进行混合制得微生物诱导剂。
从污水厂细格栅出水口处提取污水样本，与微生物诱导剂按照1000：1的质量比进行混合，形成混合污水样本，将该混合污水样本置于室温(25～37℃)的环境下进行保存，以建立功能菌群的适宜环境。该混合污水样本共培养了4个月，培养结束后对混合污水样本中的功能菌群进行筛选，每隔2个月筛选一次，共筛选了5次，以筛选出污水中的功能菌群。
将所筛选出的功能菌群放入培养液中进行培养，培养8.5天后，进行为期3天的功能菌群的扩增。从而使得培养液中功能菌群的浓度达到1.0×105g/m3。
步骤S2：一次投放混合微生物菌剂
经步骤S1制取得到的含有功能菌群的培养液，与微生物诱导剂进行配比，培养液与微生物诱导剂的质量比为1000：3.0，形成混合微生物菌剂。
将该混合微生物菌剂投加在细格栅的出水环节中。该混合微生物菌剂的投放分两个不同的阶段来控制，(a)其中最开始的3.5个月为污水厂的调试阶段，该阶段每天污水中混合菌剂的投放比例为：第一批污水按照每立方米水体与1升的混合菌剂的比例进行投放，第二批污水按照每立方米水体与0.7升的混合菌剂的比例进行投放，第三批污水按照每立方水体与0.5升的混合菌剂的比例进行投放，在调试阶段每天都按照 上述配比进行投放;(b)经过调试阶段之后，则污水厂进入稳定运行阶段，在稳定运行阶段按照每立方米水体与1升的混合菌剂的比例进行投放。
由于各污水厂的规模不同，上述第一批、第二批和第三批污水具体的体积根据各污水厂的规模来具体确定。
步骤S3：增加污水曝气环节的含氧量
快速调节污水厂中的曝气量从而快速增加污水水体中溶解的氧气含量，本步骤对曝气环节曝气量的调节与步骤S2中一次投放混合微生物菌剂的阶段相对应。最开始的3.5个月为污水厂的调试阶段，在该阶段控制每月连续6天的时间使在曝气环节的污水含氧量为6.0～7.0g/m3，经过调试阶段之后，则污水厂进入稳定运行的阶段，在稳定运行阶段控制每月连续1.5天的时间使在曝气环节的污水含氧量为6.0～7.0g/m3。
步骤S4：二次投放混合微生物菌剂
当污水进入厌氧环节后，再次向污水中投放混合微生物菌剂，本阶段的投放按照每立方米污水水体与2.5升的混合微生物菌剂进行配比。该阶段添加混合微生物菌剂是为了降低水体中的氧气含量，从而扩增菌胶团的产生。
步骤S5：提高污泥的回流比例和回流次数
经由步骤S4，进入污泥回流系统的污水中的污泥含量会明显减少，丝状菌群被明显抑制，菌胶团大量产生，但同时还有部分污泥没有得到很好的处理，因此提高污泥的回流比例和回流次数，使得调节后的污水在厌氧环节的停留时间为原厌氧环节污水的停留时间的4倍，同时，提高污水在高耗氧环节的回流量，使得污水在高耗氧环节的回流量为原始高耗氧环节的回流量的5倍。
实施例一～实施例三按照工艺中的操作步骤能达到降低污水厂中污泥的产量的效果，使污水水体中的TN、TP、BOD和COD等物质也得到了消化代谢，最终使得污水水体的水质达标，污水中含有的菌剂对环境也有益。在污水处理厂中采用实施例中的工艺进行处理之后，原有的活性污泥量降低了75%，原水厂的排放等级从一级B提升到了一级A。实施例中净化污水的方法，调试期间为3～4个月，后期便可稳定自动运 行，且在整个阶段中都无需额外增加污水厂的基础设施，便能达到增加水厂的运行能力，对污水厂厂区的扩容和提及改造效果，也达到了节省硬件设施成本和土地成本的效果。无论污水厂的污泥产量有多高，实施例中的工艺方法均可适用。在污水厂的治理过程中，所采用的菌剂均为污水自带的功能菌群，无任何外来菌种，对环境有益处。实施例一～实施例三能完全避免对化学药剂的依赖，尤其是减少了对化学絮凝试剂的使用，简化了运行工艺，节约了能源，降低了污水水厂的运行成本，能够达到水质的安全排放，提升了污水处理厂的经济价值。
应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。
