申请日2016.06.21
公开(公告)日2016.08.17
IPC分类号C02F9/14; C02F101/10; C02F101/16
摘要
本发明涉及一种污水脱磷脱氮的处理方法，使用物理方法和生物制剂相结合进行处理，所述生物制剂其包括下列重量份的原料：脱氮副球菌5‑7份、酿酒酵母5‑7份、红球菌4‑5份、解淀粉芽孢杆菌4‑5份、溶纸梭菌3‑4份、赭绿青霉3‑4份、假单胞菌2‑3份、蜡状芽孢杆菌1‑2份,其含有多种对难降解污染物有优良降解能力的微生物，各菌种之间合理配伍，有良好的降解效果，其有广阔的应用前景。
权利要求书
1.一种污水脱磷脱氮的处理方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
(1)将工业废水经过格栅后，进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池;
(2)制备物理吸附剂;
(3)经过初沉池处理的废水进入曝气池，曝气池内按照每吨污水添加0.5kg的添加量将物理吸附剂添加到污水中;
(4)经过曝气处理的废水进入沉淀池，调节pH为6.5-7.0，添加复合微生物制剂深度处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物理吸附剂为：按照镁橄榄石粉、贝壳粉、珍珠岩粉、造孔剂质量比为4:1:2:3的质量比混合，搅拌均匀后置于造粒机中，加入混合料22-25%(重量)的水，造粒，得到粒径为3～5mm的生坯;然后100℃条件下干燥20h，最后在1100℃条件下煅烧1h，即得。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述复合微生物制剂其包括下列重量份的原料：
脱氮副球菌5-7份、酿酒酵母5-7份、红球菌4-5份、解淀粉芽孢杆菌4-5份、溶纸梭菌3-4份、赭绿青霉3-4份、 假单胞菌2-3份、蜡状芽孢杆菌1-2份。
4.根据权利要求1-3所述的方法，其特征在于
所述脱氮副球菌为 (Paracoccus denitrificans) ATCC13543;
所述酿酒酵母为(Saccharomyces cerevisiae)CCTCC No：M 208110;
所述红球菌为(Rhodococcus sp.)CGMCC NO.6924;
所述解淀粉芽孢杆菌为(Bacillus amyloliquefaciens)ATCC 23843;
所述溶纸梭菌为(Clostridium papyrosolvens)ATCC 700395;
所述赭绿青霉为(penicillium ochrochlorron)CGMCC NO.4390;
所述假单胞菌为(Pseudomonas stutzeri)CCTCC NO.2012281;
所述蜡状芽孢杆菌为(bacillus cereus)CGMCC NO.3836。
5.根据权利要求1-4所述的方法，其特征在于，所述复合微生物制剂的制备方法为：将脱氮副球菌、酿酒酵母、红球菌、解淀粉芽孢杆菌、溶纸梭菌、赭绿青霉、假单胞菌、蜡状芽孢杆菌,分别培养至浓度为1×107个/克，所培养的菌液按照重量比例混合得到液体菌剂;按照液体菌剂：载体为2：3的重量比混合，干燥即得。
6.根据权利要求1-5所述的方法，其特征在于，所述载体由下述重量配比的原料组成：凹凸棒土 3份、蒙脱土3份、壳聚糖2份。
7.权利要求1-6所述方法用于工业废水处理的用途。
说明书
一种污水脱磷脱氮的处理方法
技术领域
本发明涉及一种废水的处理方法，具体地提供一种污水脱磷脱氮的处理方法。
背景技术
随着城市人口的日益膨胀和工农业的不断发展，水环境污染事故发生频繁，严重的危害了人、畜的健康乃至生命。长期以来，污水处理的目的侧重于去除有机物和悬浮物，随着污水排放量的增大，尤其是化肥、农药、合成洗涤剂的广泛使用，污水中存在的氮、磷营养物质对环境所造成的影响也逐渐引起了人们的高度重视。氮、磷植物营养型污染物的排放对水体环境的影响最为突出的是水体的富营养化，表现为藻类的过量繁殖、水质恶化等现象，最终导致湖泊退化;与此同时，氨、氮的耗氧性能够使水体中的溶解氧降低，导致鱼类死亡、水体恶臭;当水中pH值较高时，氨对鱼类等水生植物产生毒性。水环境污染和水质富营养化问题迫使越来越多的国家制定严格的氮、磷排放标准，限制氮、磷的排放量，污水处理过程中也必须考虑到相应的技术手段，有效地降低废水中的氮、磷含量已成为现代废水处理技术的一项新课题。《污水综合排放标准》(GB18918-2002)对所有排放污水中的氮、磷含量都做出了明确的规定，其中磷(以正磷酸盐计)的排放要严格控制在0.5mg/L(一级标准);
许多湖泊和水库因氮、磷的排放造成水体富营养化，严重威胁到人类的生产生活和生态平衡。而氨氮是引起水体富营养化的主要因素之一。为了满足公众对环境质量要求的不断提高，研究开发经济、高效的除氮处理技术已成为水污染控制工程领域研究的重点和热点。
现有技术中有许多除氨去磷及有机物的方法，如物理方法吸附法，吸附法主要依赖于吸附剂巨大的比表面积，通过物理吸附或化学吸附来除去水中的污染物。活性炭因具有丰富的孔隙结构和巨大的比表面积，且其化学稳定性好，吸附能力强，常被作为一种重要的吸附剂材料被广泛应用，但其成本较高。还有利用凹凸棒土等非金属离子矿物进行吸附，但天然非金属矿物作为吸附剂有以下几点局限性：天然非金属矿物密度较大且比表面积有限，天然非金属矿物表面多带负电，且直接采用天然非金属粉矿如粘土类矿物作为吸附剂，会存在吸附后固液难以分离的问题。
化学法有离子交换法、氨吹脱、化学沉淀法、折点氯化、电渗析、电化学处理、催化裂解等，生物方法有硝化及藻类养殖，然而物理方法处理效果不佳，较之化学法，生物方法处理废水有如下优点：1)每种化学用品都是针对性很强的产品，当遇到其他化学物质时就有可能失效，而生物制剂对污染物的去除具有光谱性;2)化学产品可以暂时消除某些有害物质以及掩盖臭味，缺不能阻止有害物质的生成;3)使用化学产品后，水体中会有残留，可能导致二次污染。生物制剂所含天然微生物，不含致病菌和病原体，这些微生物在酶的催化作用下，以污水中的有机营养物质为食物，当污水得到净化后，这些微生物会随污染物的降低而逐渐减少，直至消亡;4)无毒，无腐蚀性，使用方便，基本不需要添加设备或是工程，节省资金投入。
近年来，污水脱氮除磷技术一直是水处理领域的热点，也是难点，通过相应的国际交流、技术探讨及工程实践经验，加速了脱氮除磷技术的发展，重大的成就就是生物脱氮除磷技术的发展以及生物处理和化学处理的有机结合。从脱氮除磷的原理上看，某些化学、物理的方法可有效地去除污水中的氮、磷，但一般情况下，这两种方式去除并不彻底，而脱氮除磷的生物处理具有同时脱除C、N、P且处理成本低等优越性。传统的废水处理方法用活性污泥培养驯化的微生物已不能有效地对这些污染物加以去除，这些物质长期在环境中积累，给我们赖以生存的生态环境造成很大污染， 给人类的身心健康带来很大危害。我国相当一部分工业污染企业宁可受罚也不愿意投资治理废水，即使有污水处理装置运行也极不正常。因此，开发一种建设投资少、运行成本低、处理效率好的，能大大提高生物脱氮的处理方法，在实际生产中具有广泛的意义。
发明内容
本发明的目的是针对传统工艺的不足，提供了一种污水脱磷脱氮的处理方法，其大幅降低了生产成本，生产过程操作简便，产品质量稳定可靠。符合资源综合利用、节能减排的要求，同时减少了废液排放，减轻了污水处理负担，带来了巨大的经济效益和环保效益。为了实现本发明目的，采用如下技术方案：
一种污水脱磷脱氮的处理方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)将工业废水经过格栅后，进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，通过初沉池，促进废水中油脂的浮升，降低悬浮物的含量;
(2)制备物理吸附剂
按照镁橄榄石粉、贝壳粉、珍珠岩粉、造孔剂质量比为4:1: 2:3的质量比混合，搅拌均匀后置于造粒机中，加入混合料22-25%(重量)的水，造粒，得到粒径为3～5mm的球形生坯;100℃条件下干燥20h，在1100℃条件下煅烧1h，得到物理吸附剂。
(3)经过初沉池处理的废水进入曝气池，曝气池内按照每吨污水添加0.5kg的添加量将物理吸附剂添加到污水中;
经过物理吸附剂处理后，部分NH3-N、磷被去除;
(4)经过曝气处理的废水进入沉淀池，调节pH为6.5-7.0，每吨废水每次投加复合菌剂15-20克，污水在沉淀池中停留的时间控制为24小时后排出。
所述复合微生物制剂包括下列重量份的原料：
脱氮副球菌5-7份、酿酒酵母5-7份、红球菌4-5份、解淀粉芽孢杆菌4-5份、溶纸梭菌3-4份、赭绿青霉3-4份、 假单胞菌2-3份、蜡状芽孢杆菌1-2份。
所述脱氮副球菌为脱氮副球菌(Paracoccus denitrificans) ATCC13543;
所述酿酒酵母为(Saccharomyces cerevisiae)CCTCC No：M 208110(CN101434911);
所述红球菌为红球菌(Rhodococcus sp.)CGMCC NO.6924(参见CN104140935A);
所述解淀粉芽孢杆菌为(Bacillus amyloliquefaciens)ATCC 23843;
所述溶纸梭菌为(Clostridium papyrosolvens)ATCC 700395;
所述赭绿青霉为(penicillium ochrochlorron)CGMCC NO.4390(CN102174411);
所述假单胞菌为(Pseudomonas stutzeri)CCTCC NO.2012281(CN102876617);
所述蜡状芽孢杆菌为(bacillus cereus)CGMCC NO.3836(CN102899277)
将以上脱氮副球菌、酿酒酵母、红球菌、解淀粉芽孢杆菌、溶纸梭菌、赭绿青霉、假单胞菌、蜡状芽孢杆菌,按照常规培养浓度均控制在1×107个/克，所培养的菌液按照重量比例混合得到液体菌剂;
所述复合菌剂的制备方法为，取上述液体菌剂与载体搅拌混合，
按照菌剂：载体为2：3的重量比混合。干燥：将混合好物料进行干燥，干燥温度为20-50℃，干燥后含水量为20-30%;检验、包装：按质量标准检验，成品按重量进行包装，即得生物制剂。
所述载体由下述重量配比的原料组成：凹凸棒土 3份、蒙脱土3份、壳聚糖2份。
本发明取得的有益效果：
1镁橄榄石常用作耐火材料：制做镁橄榄石砖，用于钢包，玻璃熔窑中作为电炉出钢口填充料主要原料等，但对其开发应用比较单一，且镁橄榄石的上述耐火材料用途对粒度要求严格，仅需要粗粒度和中粒度，使得细粉没有用途，再加上镁橄榄石易脆造成在开发中产生大量细粉，上述镁橄榄石细粉用于填沟，造成了资源浪费。而湿法生产线产生的细粉部分随河水漂走，造成严重的环境污染。
本发明采用物理吸附后，不仅废物利用了镁橄榄石细粉，而且经过物理吸附，部分NH3-N、硫酸根被去除，大大降低了后续生物处理的时间和生物处理菌剂的投加量，也降低了处理费用。
2复合菌剂专门针对经过物理吸附，除去部分氨氮和磷的污水进行设计，将各种能形成优势菌群的菌种，配制成高效微生物制剂，按一定量投加到废水处理系统中，加速微生物对污染物的降解，以提高系统的生物处理效率，保证系统稳定运行。其含有多种对难降解污染物有优良降解能力的微生物，各菌种之间合理配伍，共生协调，互不拮抗，活性高，生物量大，繁殖快，投加在废水处理系统中，对大分子、难降解物质有良好的降解效果，对传统的氨酸过程排放废水有独特的处理效果。适于本申请制备方法产生废水排放处理，可提高处理水量和处理水质，降低运行费用，促进达标排放。
3 吸附剂为含有凹凸棒土为主体的天然材料，含有一定数量的黏粒，使其在水溶液中有不同程度的电负性，这种电负性的变化与原废水中呈现相对稳定的悬浮颗粒发生电中和、吸附等过程，破坏原废水的电位平衡，加剧悬浮颗粒之间的碰撞，使得絮凝下降的效果增强。且上述凹凸棒土、蒙脱土、壳聚糖载体中含有一定量的矿物质，有效分散于废水时，其自身具有的阳离子交换量在絮凝过程中发挥积极辅助作用，壳聚糖为高分子阳离子絮凝剂，在废水处理中发挥其网捕和架桥功能，吸附效果获得提高。
