城市综合污水处理工艺

　　申请日2016.12.20

　　公开(公告)日2017.05.10

　　IPC分类号C02F9/14

　　摘要

　　本发明涉及一种城市综合污水处理工艺，城镇综合污水通过粗、细格栅，去除大颗粒固体杂质;通过进入沉砂池，进一步去除泥沙、小颗粒固体;沉砂池上清液进入“AAO”工艺阶段，即“厌氧—缺氧—好氧”反应池，通过微生物降解去除各类污染物质，并起到脱氮除磷的作用，厌氧池定期排泥处理;好氧反应池流出一部分混合液回流至缺氧反应池;好氧反应池出水管道中泵入适量LS纳米生物循环水处理剂;废水进入沉淀池，沉淀池设置污泥回流分别回流至好氧反应池、厌氧反应池;上清液通过过滤、消毒可达标排放。实现了污泥减量化，进一步净化水质，大幅度提高排水。

　　摘要附图

 

　　权利要求书

　　1.一种城市综合污水处理工艺，其特征在于：包括以下操作步骤：

　　(1)城镇综合污水通过粗、细格栅，去除大颗粒固体杂质;

　　(2)通过进入沉砂池，进一步去除泥沙、小颗粒固体;

　　(3)沉砂池上清液进入“AAO”工艺阶段，即“厌氧—缺氧—好氧”反应池，通过微生物降解去除各类污染物质，并起到脱氮除磷的作用，厌氧池定期排泥处理;

　　(4)好氧反应池流出一部分混合液回流至缺氧反应池，回流比为200%;好氧反应池出水管道中泵入适量LS纳米生物循环水处理剂，投加量为0.1-0.3 t/d;

　　(5)废水进入沉淀池，沉淀池设置污泥回流分别回流至好氧反应池，回流比50%;厌氧反应池，回流比0.2-2%;上清液通过过滤、消毒可达标排放。

　　2.根据权利要求1所述的城市综合污水处理工艺，其特征在于：所述LS纳米生物循环水处理剂的原料质量配比为：海泡石纤维，10-20份;纯硅藻，100-150份;火山岩炭，10-20份;凹凸棒，60-100份;沸石，6-10份;促生酶剂，10-20份;氢氧化镁，0.02-0.07份;氧化铁，0.02-0.07份;葡萄糖，30-50份;好氧菌剂50-80份;厌氧菌剂，20-30份;硝化菌剂，10-20份;反硝化菌剂，10-20份;聚磷菌剂，10-20份;水解酸化菌剂，10-20份。

　　3.根据权利要求2所述的城市综合污水处理工艺，其特征在于：所述好氧菌剂的制备方法，步骤如下，

　　(1)将好氧菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、K2HPO40.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度25-30℃，培养时间24-48小时;

　　好氧菌菌种包括地衣芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、亚硝化单胞菌、贝式硫菌，每个菌种单独培养，得到相应的菌液;

　　(2)分别量取各菌液接种到混合菌种培养基中，各菌液的接种量按体积百分比为：地衣芽孢杆菌 2% 份、铜绿假单胞菌 3%份、亚硝化单胞菌2%份、贝式硫菌 4%份;混合培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到好氧菌混合菌液;

　　混合菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌;

　　(3)所得好氧菌菌液通过干燥得到好氧菌剂。

　　4.根据权利要求2所述的城市综合污水处理工艺，其特征在于：所述厌氧菌剂的制备方法，步骤如下，

　　(1)将厌氧菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、K2HPO40.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度25-30℃，培养时间24-48小时;

　　厌氧菌菌种包括产甲烷杆菌、产甲烷球菌、脱硫弧菌，每个菌种单独培养，得到相应的菌液;

　　(2)分别量取各菌液接种到混合菌种培养基中，各菌液的接种量按体积百分比为：产甲烷杆菌 2% 份、产甲烷球菌 3% 份、脱硫弧菌 2% 份;混合培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到厌氧菌混合菌液;

　　混合菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌;

　　(3)所得厌氧菌菌液通过干燥得到厌氧菌剂。

　　5.根据权利要求2所述的城市综合污水处理工艺，其特征在于：所述硝化菌剂的制备方法，步骤如下，

　　(1)将硝化菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、K2HPO40.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度25-30℃，培养时间24-48小时;

　　(2)量取上述菌液接种到菌种培养基中，菌液的接种量按体积百分比为5% 份;培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到硝化菌菌液;

　　菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌;

　　(3)所得硝化菌菌液通过干燥得到硝化菌剂。

　　6.根据权利要求2所述的城市综合污水处理工艺，其特征在于：所述反硝化菌剂的制备方法，步骤如下，

　　(1)将反硝化菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、K2HPO40.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度25-30℃，培养时间24-48小时;

　　(2)量取上述菌液接种到菌种培养基中，菌液的接种量按体积百分比为5% 份;培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到反硝化菌菌液;

　　菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌;

　　(3)所得反硝化菌菌液通过干燥得到反硝化菌剂。

　　7.根据权利要求2所述的城市综合污水处理工艺，其特征在于：所述聚磷菌剂的制备方法，步骤如下，

　　(1)将聚磷菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、K2HPO40.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度25-30℃，培养时间24-48小时;

　　(2)量取上述菌液接种到菌种培养基中，菌液的接种量按体积百分比为5% 份;培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到聚磷菌菌液;

　　菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌;

　　(3)所得聚磷菌菌液通过干燥得到聚磷菌剂。

　　8.根据权利要求2所述的城市综合污水处理工艺，其特征在于：所述水解酸化菌剂的制备方法，步骤如下，

　　(1)将水解酸化菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、K2HPO40.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度25-30℃，培养时间24-48小时;

　　水解酸化菌菌种包括产黄纤维单胞菌、淀粉芽孢梭菌、蜡状芽孢杆菌、琥珀酸拟杆菌，每个菌种单独培养，得到相应的菌液;

　　(2)分别量取各菌液接种到混合菌种培养基中，各菌液的接种量按体积百分比为：产黄纤维单胞菌 2% 份、淀粉芽孢梭菌3% 份、蜡状芽孢杆菌 2% 份、琥珀酸拟杆菌4% 份;混合培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到水解酸化菌混合菌液;

　　混合菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌;

　　(3)所得水解酸化菌菌液通过干燥得到水解酸化菌剂。

　　9.根据权利要求2所述的城市综合污水处理工艺，其特征在于：每10份促生酶剂中包括有机碳源 1～2份、有机氮源1～2份、复合维生素0.5～1份、有机酸1～2份剩余为生物酶，所述有机酸选自柠檬酸、乳酸、醋酸、葡萄糖酸、苹果酸、曲酸、丙酸、琥珀酸、抗坏血酸、水杨酸中的一种或两种以上;所述生物酶为蛋白酶、脂肪酶或纤维素酶。

　　10.根据权利要求2所述的城市综合污水处理工艺，其特征在于：

　　海泡石纤维：海泡石成分>85%，粒度：250～300目，密度2～2.5g/cm3，CaO<1.5%，Fe2O3<0.03%;

　　纯硅藻：SiO2≥88，真密度2.3g/cm3，松密度0.20～0.30 g/cm3，细度：100～500目;

　　火山岩炭;粒径：1-2mm，密度0.75g/cm3;

　　凹凸棒：有效物质含量≥90%，粒度：100～200目，堆密度0.5±1g/cm3，含水量≤8%;

　　沸石：斜发沸石，粒度：180～200目，密度1.92g/cm3，吸氨值>100mg当量/100g，水分≤1.8%。

　　说明书

　　一种城市综合污水处理工艺

　　技术领域

　　本发明属于污水处理工艺，具体涉及一种采用生物处理剂的城市综合污水处理工艺。

　　背景技术

　　城镇综合污水厂主要接纳城镇工业废水和生活污水，近年来，随着经济生活的发展，城市人口递增，城市规模扩大，工业废水和生活污水排出量日益增多，为城镇综合污水厂带来了巨大的压力与挑战。同时，国家不断出台污水治理环保政策，污水治理标准与要求不断提高，污水厂原有的处理工艺亟待提标改造，以适应当下的污水现状及污水处理要求。

　　城镇污水厂通常采用一些传统污水处理工艺，如AAO、氧化沟等，传统污水处理工艺能耗大，剩余污泥产量大，运行费用高。当今，全球普遍强调的可持续发展经济模式在污水处理领域也得到体现。因此，研发以节省能(资)源消耗、并最大程度回收有用能(资)源的可持续污水处理工艺已势在必行。

　　发明内容

　　本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，提供一种城市综合处理工艺，配合相应的水处理剂，降低复杂成分污水处理难度，提高处理时效，实现污泥减量，且减少二次污染。

　　本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种城市综合污水处理工艺，包括以下操作步骤：

　　(1)城镇综合污水通过粗、细格栅，去除大颗粒固体杂质;

　　(2)通过进入沉砂池，进一步去除泥沙、小颗粒固体;

　　(3)沉砂池上清液进入“AAO”工艺阶段，即“厌氧—缺氧—好氧”反应池，通过微生物降解去除各类污染物质，并起到脱氮除磷的作用，厌氧池定期排泥处理;

　　(4)好氧反应池流出一部分混合液回流至缺氧反应池，回流比为200%;好氧反应池出水管道中泵入适量LS纳米生物循环水处理剂，投加量为0.1-0.3 t/d;

　　(5)废水进入沉淀池，沉淀池设置污泥回流分别回流至好氧反应池，回流比50%;厌氧反应池，回流比0.2-2%;上清液通过过滤、消毒可达标排放。

　　上述城镇综合污水首先分别通过粗、细格栅，去除大颗粒固体杂质;然后进入沉砂池，进一步去除泥沙、小颗粒固体等;沉砂池上清液进入“AAO”工艺阶段，即 “厌氧—缺氧—好氧”反应池。在厌氧反应池中，通过微生物的厌氧降解作用可去除一部分污染物质，并可通过水解酸化作用将一些难降解的物质转化为易降解的物质，将大分子有机物转化为小分子有机物，可降低后续处理单元的负荷，提高污水的可生化性，同时具有除磷的作用;厌氧反应池定期排泥至污泥浓缩池，并通过污泥压滤机压成泥饼外运处理，厌氧反应池上清液通过缺氧、好氧阶段，进一步去除废水中的污染物质，并具有脱氮效果。好氧池流出一部分混合液回流(回流比100-400%)至缺氧池，好氧池出水管道中泵入适量LS纳米生物循环水处理剂，投加量为1-3 t/10万m3污水，可进一步净化水质，大幅度提高出水效果;然后废水进入沉淀池，上清液通过过滤、消毒可达标排放;同时沉淀池设置污泥回流分别回流至好氧反应池(回流比40-100%)、厌氧反应池(回流比0.2-2%)。

　　进一步地，本发明的城市综合污水处理工艺与所使用的水处理剂密不可分，水处理剂用于好氧反应池出水部分，将药剂打入出水管道，可进一步净化水质、提高出水水质标准。另外，沉淀池设置两道回流分别回流至好氧反应池、厌氧反应池，一方面是剩余污泥回流，即污泥中微生物回流至生化反应池继续参与降解反应，一方面是起到水处理剂循环利用的目的，通过回流后，沉淀池只排放上清液，不存在剩余污泥的排放，达到了污泥减量的效果，节约了污泥处理成本。

　　具体地，LS纳米生物循环水处理剂的原料质量配比为：海泡石纤维，10-20份;纯硅藻，100-150份;火山岩炭，10-20份;凹凸棒，60-100份;沸石，6-10份;促生酶剂，10-20份;氢氧化镁，0.02-0.07份;氧化铁，0.02-0.07份;葡萄糖，30-50份;好氧菌剂50-80份;厌氧菌剂，20-30份;硝化菌剂，10-20份;反硝化菌剂，10-20份;聚磷菌剂，10-20份;水解酸化菌剂，10-20份。

　　本发明水处理剂中好氧菌剂的制备方法，步骤如下，

　　(1)将好氧菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、K2HPO40.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度25-30℃，培养时间24-48小时;

　　好氧菌菌种包括地衣芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、亚硝化单胞菌、贝式硫菌，每个菌种单独培养，得到相应的菌液;

　　(2)分别量取各菌液接种到混合菌种培养基中，各菌液的接种量按体积百分比为：地衣芽孢杆菌 2% 份、铜绿假单胞菌 3%份、亚硝化单胞菌2%份、贝式硫菌 4%份;混合培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到好氧菌混合菌液;

　　混合菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌;

　　(3)所得好氧菌菌液通过干燥得到好氧菌剂。

　　本发明水处理剂中厌氧菌剂的制备方法，步骤如下，

　　(1)将厌氧菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、K2HPO40.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度25-30℃，培养时间24-48小时;

　　厌氧菌菌种包括产甲烷杆菌、产甲烷球菌、脱硫弧菌，每个菌种单独培养，得到相应的菌液;

　　(2)分别量取各菌液接种到混合菌种培养基中，各菌液的接种量按体积百分比为：产甲烷杆菌 2% 份、产甲烷球菌 3% 份、脱硫弧菌 2% 份;混合培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到厌氧菌混合菌液;

　　混合菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌;

　　(3)所得厌氧菌菌液通过干燥得到厌氧菌剂。

　　本发明水处理剂中硝化菌剂的制备方法，步骤如下，

　　(1)将硝化菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、K2HPO40.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度25-30℃，培养时间24-48小时;

　　(2)量取上述菌液接种到菌种培养基中，菌液的接种量按体积百分比为5% 份;培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到硝化菌菌液;

　　菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌;

　　(3)所得硝化菌菌液通过干燥得到硝化菌剂。

　　本发明水处理剂中反硝化菌剂的制备方法，步骤如下，

　　(1)将反硝化菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、K2HPO40.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度25-30℃，培养时间24-48小时;

　　(2)量取上述菌液接种到菌种培养基中，菌液的接种量按体积百分比为5% 份;培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到反硝化菌菌液;

　　菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌;

　　(3)所得反硝化菌菌液通过干燥得到反硝化菌剂。

　　本发明水处理剂中聚磷菌剂的制备方法，步骤如下，

　　(1)将聚磷菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、K2HPO40.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度25-30℃，培养时间24-48小时;

　　(2)量取上述菌液接种到菌种培养基中，菌液的接种量按体积百分比为5% 份;培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到聚磷菌菌液;

　　菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌;

　　(3)所得聚磷菌菌液通过干燥得到聚磷菌剂。

　　本发明水处理剂中水解酸化菌剂的制备方法，步骤如下，

　　(1)将水解酸化菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、K2HPO40.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度25-30℃，培养时间24-48小时;

　　水解酸化菌菌种包括产黄纤维单胞菌、淀粉芽孢梭菌、蜡状芽孢杆菌、琥珀酸拟杆菌，每个菌种单独培养，得到相应的菌液;

　　(2)分别量取各菌液接种到混合菌种培养基中，各菌液的接种量按体积百分比为：产黄纤维单胞菌 2% 份、淀粉芽孢梭菌3% 份、蜡状芽孢杆菌 2% 份、琥珀酸拟杆菌4% 份;混合培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到水解酸化菌混合菌液;

　　混合菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH4Cl20.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌;

　　(3)所得水解酸化菌菌液通过干燥得到水解酸化菌剂。

　　进一步地，每10份促生酶剂中包括有机碳源 1～2份、有机氮源1～2份、复合维生素0.5～1份、有机酸1～2份剩余为生物酶，所述有机酸选自柠檬酸、乳酸、醋酸、葡萄糖酸、苹果酸、曲酸、丙酸、琥珀酸、抗坏血酸、水杨酸中的一种或两种以上;所述生物酶为蛋白酶、脂肪酶或纤维素酶。

　　本发明水处理剂中海泡石纤维：海泡石成分>85%，粒度：250～300目，密度2～2.5g/cm3，CaO<1.5%，Fe2O3<0.03%;

　　纯硅藻：SiO2≥88，真密度2.3g/cm3，松密度0.20～0.30 g/cm3，细度：100～500目;

　　火山岩炭;粒径：1-2mm，密度0.75g/cm3;

　　凹凸棒：有效物质含量≥90%，粒度：100～200目，堆密度0.5±1g/cm3，含水量≤8%;

　　沸石：斜发沸石，粒度：180～200目，密度1.92g/cm3，吸氨值>100mg当量/100g，水分≤1.8%。

　　与现有技术相比，本发明的优点在于：

　　(1)沉淀过程投加特定的水处理剂产品，本发明的水处理剂具有以下使用优点：

　　① 处理效果好，应用范围广。本产品基于微生物降解、化学反应、吸附、絮凝等多种机理对污水进行降解，处理效果远大于其它水处理剂，并适用于各类难降解城市综合污水处理，对多种污染物质均有降解及去除效果。

　　② 绿色水处理剂，无二次污染。目前市场上大多数水处理剂在生产及使用过程中含有重金属元素、余氯、有毒有机溶液以及各种有害衍生物。本产品所有配方都安全可靠，性能稳定，生产和使用过程中都不会产生二次污染，属于绿色水处理剂的技术范畴。

　　③ 可实现污泥减量化。城市污水厂剩余污泥的大量产生是目前环保领域的又一难题，一般水处理工艺过程中产生的污泥脱水十分困难，污泥处理需要添加药剂，且可能存在二次污染问题。若在处理过程中投加LS纳米生物循环水处理剂，可加快絮凝沉淀速度，使污泥凝聚，提高脱水性能，实现污泥减量5%-10%，且污泥中不存在因添加水处理剂而产生的二次有害物质，污泥处理过程中不再添加任何化学药剂。

　　(2)沉淀池设置两道污泥回流，分别回流至好氧沉淀池、厌氧沉淀池，起到剩余污泥及水处理剂循环利用的作用，同时，二沉池中的污泥全部回流至前端设施，不存在排泥，可减少污泥处理成本。通过循环利用和污泥减量，可实现节能降耗，减少投资及运行成本。