申请日2017.09.21
公开(公告)日2017.12.12
IPC分类号C02F3/34; C02F3/02; C12N1/20; C12R1/01; C12R1/07; C12R1/125; C12R1/10; C12R1/04; C12R1/41; C02F101/20
摘要
本发明公开了一种复合菌颗粒及其污水处理工艺，其中，一种复合菌颗粒包括，从外向内依次包括重量份数比为2‑5:1:5‑8的快速反应层、中间层、复合菌剂;快速反应层包括无机凝胶、螯合混剂，无机凝胶、螯合混剂的重量份数比为1‑2:2‑5;中间层包括重量份数比为3‑5:1的桃胶粉和第一溶剂;复合菌剂包括重量份数比为1:4‑5:1‑3的复合菌、复合菌培养基、第二溶剂;复合菌包括硝化菌、反硝化菌、侧孢芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、放线菌、根瘤菌中的至少两种，复合菌中的活菌含量为1×107‑1×1010cuf/g。本发明具有处理重金属离子并且将有机物降解为无机物的优点，有助于减少处理步骤从而缩短整体的处理时间。
权利要求书
1.一种复合菌颗粒，其特征在于，从外向内依次包括快速反应层、中间层、复合菌剂，所述快速反应层、中间层、复合菌剂的重量份数比为2-5:1:5-8;
所述快速反应层包括无机凝胶、螯合混剂，所述无机凝胶、螯合混剂的重量份数比为1-2:2-5;所述螯合混剂包括醋酸钙，氯化钙，柠檬酸钙，葡糖酸-δ-内酯，酒石酸钠中的至少两种;
所述中间层包括桃胶粉和第一溶剂，所述桃胶粉和第一溶剂的重量份数比为3-5:1;
所述复合菌剂包括复合菌、复合菌培养基、第二溶剂，所述复合菌、复合菌培养基、第二溶剂的重量份数比为1:4-5:1-3;所述复合菌包括硝化菌、反硝化菌、侧孢芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、放线菌、根瘤菌中的至少两种，所述复合菌中的活菌含量为1×107-1×1010cuf/g;所述复合菌培养基包括胰蛋白胨、葡萄糖、淀粉、琼脂粉、氯化钠中的至少三种;
所述第一溶剂、第二溶剂均为蒸馏水。
2.根据权利要求1所述的一种复合菌颗粒，其特征在于，所述螯合混剂由醋酸钙，氯化钙，柠檬酸钙，葡糖酸-δ-内酯，酒石酸钠组成，所述醋酸钙，氯化钙，柠檬酸钙，葡糖酸-δ-内酯，酒石酸钠的重量份数比为1:1:1.3:2-5:3-4。
3.根据权利要求1所述的一种复合菌颗粒，其特征在于，所述复合菌培养基中，蛋白胨、葡萄糖、淀粉、琼脂粉、氯化钠的重量份数比为2-3:4-6:3-5:1-3:1。
4.根据权利要求1-3所述的一种复合菌颗粒，其特征在于，所述复合菌颗粒通过如下步骤制备获得：
S1，将相应重量份数的复合菌、复合菌培养基、第二溶剂均匀混合并高温灭菌处理，冷却至25-30℃，制成颗粒状的复合菌剂，将复合菌剂置于23-37℃的温度下1-2d;
S2，将相应重量份数的桃胶粉充分溶解于第一溶剂中，均匀喷淋至步骤S1中获得的颗粒状的复合菌剂的表面，形成第一颗粒，自然晾干;
S3，将相应重量份数的无机凝胶和螯合剂充分混合后，加热至无机凝胶熔化，加入相应重量份数的螯合混剂，充分混合，形成混合物，将混合物涂覆于步骤S2中获得的第一颗粒的表面，自然晾干，获得。
5.一种如权利要求1-4中任意一项所述的一种复合菌颗粒的污水处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，将污水通过格栅去除尺寸较大的杂质，再排放至节水池中;
步骤二，向节水池里的污水中撒入复合菌颗粒，处理24-28h，将上清液排入沉淀池;
步骤三，对沉淀池中的污水进行消毒处理，排放。
6.根据权利要求5所述的一种复合菌颗粒的污水处理工艺，其特征在于，所述步骤一中，在节水池中进行曝气处理。
7.根据权利要求6所述的一种复合菌颗粒的污水处理工艺，其特征在于，所述曝气处理的时间为10-30s。
8.根据权利要求5所述的一种复合菌颗粒的污水处理工艺，其特征在于，所述步骤二中，复合菌颗粒与污水的重量份数比为1:980-990。
说明书
一种复合菌颗粒及其污水处理工艺
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，更具体地说，它涉及一种复合菌颗粒及其污水处理工艺。
背景技术
现有的水处理方法主要包括物理处理法、化学处理法和生物处理法。
物理处理法是最简单的水处理法，其通过物理分离作用回收污水中的不溶解的悬浮污染物，物理处理法只能处理一些简单的废水处理，但处理很不完全，难以达到排放标准;化学处理法在处理污水使，水质的效果不稳定，且污水处理剂的使用造成处理成本较高。经过净化后的水需要经过通入氯气等进行消毒处理，导致原本是会提里面的微生物发生大量死亡，从而让水体丧失原本的自净化的能力。另外，污水处理剂中的化学成分存在偏高现象，容易对水体造成二次污染，造成水体中的COD和氨氮较高。
生物处理法是通过微生物代谢使污水中的污染物溶解，传统的沼气及活性污泥无法达到越来越严的环保指标的要求，而且产生大量污泥，处理困难。而且对于污水处理而言，单纯的通过微生物降解，速度缓慢，不容易很快见效，最终造成处理效果低但成本高。
环保对于工厂而言刻不容缓，然而，仍有部分工厂，为降低处理成本，不按照国家污水排放标准将污水排放到江流、湖泊中，最终造成江流、湖泊受到严重污染并使其中的鱼虾、藻类等造成死亡的威胁，进一步恶化了水质。
污水中一般存在有大尺寸的杂质、重金属离子、有机物等污染物，传统的处理方式一般依次进行物理、化学、生物处理，经处理后的污水，其中的重金属含量、COD、BOD、氮磷含量可达到排放标准。然而，污水需要依次通过多个反应池的处理，步骤多，且在排放至不同的反应池时也需要耗费较多的时间和资源，延长了污水处理时间。因此，一种高效的污水处理的复合菌剂以及采用该复合菌剂处理污水的工艺具有广阔的市场前景。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种复合菌颗粒，具有处理重金属离子并且将有机物降解为无机物的优点，有助于减少处理步骤从而缩短整体的处理时间。
为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：
一种复合菌颗粒，从外向内依次包括快速反应层、中间层、复合菌剂，所述快速反应层、中间层、复合菌剂的重量份数比为2-5∶1∶5-8;
所述快速反应层包括无机凝胶、螯合混剂，所述无机凝胶、螯合混剂的重量份数比为1-2∶2-5;所述螯合混剂包括醋酸钙，氯化钙，柠檬酸钙，葡糖酸-δ-内酯，酒石酸钠中的至少两种;
所述中间层包括桃胶粉和第一溶剂，所述桃胶粉和第一溶剂的重量份数比为3-5∶1;
所述复合菌剂包括复合菌、复合菌培养基、第二溶剂，所述复合菌、复合菌培养基、第二溶剂的重量份数比为1∶4-5∶1-3;所述复合菌包括硝化菌、反硝化菌、侧孢芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、放线菌、根瘤菌中的至少两种，所述复合菌中的活菌含量为1×107-1×1010cuf/g;所述复合菌培养基包括胰蛋白胨、葡萄糖、淀粉、琼脂粉、氯化钠中的至少三种;
所述第一溶剂、第二溶剂均为蒸馏水。
通过上述技术方案，快速反应层中的无机凝胶有助于将醋酸钙，氯化钙，柠檬酸钙，葡糖酸-δ-内酯，酒石酸钠等组分相互粘连并包覆在中间层的外部并形成曾状物，且螯合混剂能够快速溶解在污水中并与其相互作用，将污水中的重金属螯合，减少重金属对复合菌的活性的影响，同时也初步对污水进行处理。
桃胶粉与水混合后形成的中间层具有包覆复合菌剂并保护复合菌剂的作用，当快速反应层逐渐瓦解后，中间层可阻挡外界的重金属离子的入侵，延长快速反应层与污水之间的接触时间，提高螯合混剂对重金属离子的处理效果。当桃胶粉层逐渐溶解于被处理的污水中时，可逐渐释放复合菌剂，对污水中的有机物进行降解。
复合菌中的硝化菌、反硝化菌、侧孢芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、放线菌、根瘤菌，可降解污水中的有机物，达到进一步净化污水的目的，使BOD、COD、氮磷等含量达到排放标准。而复合菌培养基能为复合菌提供养分，有助于复合菌的生长和繁殖，从而促进复合菌处理污水中的有机物的能力。
将复合菌剂颗粒置入污水中后，立即具有处理重金属离子并且降解有机物降解的优点，提高了对污水的处理能力和处理效率;并且在同一个池体中即可进行化学、生物处理，有助于缩短污水处理的整体时间。
进一步优选为：所述螯合混剂由醋酸钙，氯化钙，柠檬酸钙，葡糖酸-δ-内酯，酒石酸钠组成，所述醋酸钙，氯化钙，柠檬酸钙，葡糖酸-δ-内酯，酒石酸钠的重量份数比为1∶1∶1.3∶2-5∶3-4。
通过上述技术方案，经研究(污水处理试验)发现，醋酸钙，氯化钙，柠檬酸钙，葡糖酸-δ-内酯，酒石酸钠按上述比例范围相互配合形成的螯合混剂具有更好的螯合效果，对处理污水中的重金属离子更有效。
进一步优选为：所述复合菌培养基中，蛋白胨、葡萄糖、淀粉、琼脂粉、氯化钠的重量份数比为2-3∶4-6∶3-5∶1-3∶1。
通过上述技术方案，经研究(污水处理试验)发现，蛋白胨、葡萄糖、淀粉、琼脂粉、氯化钠可为复合菌提供充足的营养成分，有助于促进复合菌的成长和繁殖。
进一步优选为：所述复合菌颗粒通过如下步骤制备获得：
S1，将相应重量份数的复合菌、复合菌培养基、第二溶剂均匀混合并高温灭菌处理，冷却至25-30℃，制成颗粒状的复合菌剂，将复合菌剂置于23-37℃的温度下1-2d;
S2，将相应重量份数的桃胶粉充分溶解于第一溶剂中，均匀喷淋至步骤S1中获得的颗粒状的复合菌剂的表面，形成第一颗粒，自然晾干;
S3，将相应重量份数的无机凝胶和螯合剂充分混合后，加热至无机凝胶熔化，加入相应重量份数的螯合混剂，充分混合，形成混合物，将混合物涂覆于步骤S2中获得的第一颗粒的表面，自然晾干，获得。
通过上述技术方案，步骤S1促进了复合菌的快速成长和繁殖，使复合菌中的活菌含量为1×107-1×1010cuf/g，有助于增强其降解污水中的有机物的能力。通过步骤S2和S3，依次将中间层包覆在复合菌剂外部，将快速反应层涂覆在中间层的外部。
本发明的目的二在于提供一种复合菌颗粒的污水处理工艺。
为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：
一种复合菌颗粒的污水处理工艺，包括如下步骤：
步骤一，将污水通过格栅去除尺寸较大的杂质，再排放至节水池中;
步骤二，向节水池里的污水中撒入复合菌颗粒，处理24-28h，将上清液排入沉淀池;
步骤三，对沉淀池中的污水进行消毒处理，排放。
通过上述技术方案，步骤一中，对污水进行物理除杂，减少杂质对步骤二、步骤三中的处理造成阻碍。步骤二中，向污水中撒入复合菌颗粒，快速反应层与污水接触后，快速分散，并将其中的重金属螯合。当快速反应层被消耗时，桃胶层对复合菌种起到较好的保护作用，减少螯合剂在与污水反应时对复合菌的不良影响。当桃胶层暴露于污水中后，逐渐软化溶解，使其内部的复合菌种释放于污水中，进行微生物处理，提高污水处理效率。另一方面，重金属被螯合后，可减少其对复合菌的活性的影响，从而使复合菌能充分发挥其降解和去除污水中杂质的作用。
进一步优选为：所述步骤一中，在节水池中进行曝气处理。
通过上述技术方案，有助于使进入污水中的复合菌颗粒被充分分散，并且加快了快速反应层的瓦解速度，从而也有效提高了快速反应层与污水中的重金属的络合，缩短了处理时间，
进一步优选为：所述曝气处理的时间为10-30s。
通过上述技术方案，曝气有助于提高污水中的溶解氧含量，当经10-30s后，快速反应层溶解在污水中，且中间层逐渐溶解，停止曝气有助于为逐渐散开的复合菌剂提供较为稳定的反应环境，有助于提高复合菌对污水的处理能力。
进一步优选为：所述步骤二中，复合菌颗粒与污水的重量份数比为1∶980-990。
通过上述技术方案，经研究(污水处理试验)发现，该比例范围内的复合菌颗粒与污水混合后，有助于提高对污水的处理能力和处理效率，缩短污水处理的整体时间。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.复合菌颗粒进入污水后，快速反应层可快速溶于污水中，并快速将污水中的重金属离子络合，减少后期对复合菌处理能力的影响;随着快速反应层完全溶解于污水中，桃胶层逐渐溶解于污水中后，内部的复合菌剂逐渐分散于污水中，对污水中的有机物进行降解;
2.在污水处理过程中，曝气处理有助于促进快速反应层的分解，从而释放出螯合混剂对污水中的重金属离子进行处理，且随着曝气过程的进行，复合菌颗粒可充分分散在污水中，有助于提高对污水处理的均匀性和有效性。
