申请日2012.06.25
公开(公告)日2012.10.03
IPC分类号C02F3/34
摘要
本发明公开了一种生态菌床污水处理工艺，包括如下步骤：(1)建立池，在池底安装泡沫陶瓷，加入厌氧啤酒污泥，(2)养菌：投加NaCl、Na2S4O6·2H2O、KH2PO4、C6H12O6、C6H8O7、NH4Cl、C3H5NaO3培养剂，碳∶氮∶磷为200-300∶5∶1，按照1∶10000加入配制好的菌种，加污：培养3周后从池底添加行业污水，监测H2S、SS、SO42-、Cr、Pb、COD与色度待去除率达到70%，再逐渐补给污水及排出泥水，维护上述去除率稳定在60%。本发明工艺是种外包式污水处理工艺，无H2S释出，具有强抗冲击、高效并且使用简便等特点。
权利要求书
1.一种生态菌床污水处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：
(1)、建池：建立池，在池底安装泡沫陶瓷，加入厌氧啤酒污泥，有机负 荷为2-3kgCOD/(m3·d);pH在7.0-7.2，温度为30-43℃，氧化还原电位为 -(70-80)mv;
(2)、养菌：投加NaCl、Na2S4O6·2H2O、KH2PO4、C6H12O6、C6H8O7、NH4Cl、C3H5NaO3培养剂，碳∶氮∶磷为200-300∶5∶1，按照1∶10000加入配制好的菌种，单菌种株 数量比例在5-20%，包括9-10%的甲烷菌及7-8%的硫磺细菌;
(3)、加污：培养3周后从池底添加行业污水，监测H2S、SS、SO42-、Cr、 Pb、COD与色度待去除率达到70%，再逐渐补给污水及排出泥水，维护上述去除 率稳定在60%。
2.如权利要求1所述的生态菌床污水处理工艺，其特征在于：
步骤(1)中池的大小为长宽高5米*3米*6米，加入的厌氧啤酒污泥为2000 升;
步骤(2)中投加的培养剂为100gNaCl、100gNa2S4O6·2H2O、34gKH2PO4、 2700gC6H12O6、2880gC6H8O7、67gNH4Cl、3640gC3H5NaO3;
步骤(3)中添加行业污水为5000升。
3.如权利要求1所述的生态菌床污水处理工艺，其特征在于：步骤(1) 中温度为35-38℃。
4.如权利要求1所述的生态菌床污水处理工艺，其特征在于：步骤(1) 中定时检测并补充NH4Cl，使pH维持在7.0-7.2。
5.如权利要求1所述的生态菌床污水处理工艺，其特征在于：步骤(1) 中氧化还原电位通过ORP仪器定时监测，维持氧化还原电位为-(70-80)mv。
6.如权利要求1所述的生态菌床污水处理工艺，其特征在于：在步骤(1) 与步骤(3)之间增加步骤A：向池充氮气置换池里的空气。
7.如权利要求1所述的生态菌床污水处理工艺，其特征在于：步骤(1) 中泡沫陶瓷的制备方法如下：采用纳米碳化硅为原料在超临界状态微细颗粒通 过蒸发和迁移，在大颗粒连接部烧结，从而将大颗粒连接起来，形成泡沫陶瓷。
说明书
生态菌床污水处理工艺
技术领域
本发明涉及一种污水处理工艺，尤其涉及一种生态菌床污水处理工艺。
背景技术
含有重金属、不溶胶体及杂环类污水目前一般须采用化学法和生物法联合 处理。工业中由于硫化物与重金属、高分子有机物之间还原、不溶解、固化、 双硫键及酸挥发性硫化物(AVS)等关系，因此这类污水中普遍有大量硫酸根存 在，一般要经过厌氧生物处理即水解酸化。问题在于厌氧过程硫酸盐还原菌 (SRB)把硫酸根氧化为H2S释出，也就是常见的污水恶臭现象。这也是处理过 程最麻烦的问题。在这过程如果加入化学药剂又易破坏厌氧系统。近年来国内 外为解决这一问题在实验室培育了各种针对性优势菌种，但因为这类污水相对 复杂，如果简单把某些菌种应用到这类污水，难达到效果且培养成功率很低， 而这过程又是后期生物硝化的关键。
为此我们综合诸多行业此类污水特点，旨在开发生态菌床污水处理技术解 决这一问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种生态菌床污水处理工艺， 该工艺是种外包式污水处理工艺，无H2S释出，具有强抗冲击、高效并且使用简 便等特点。
本发明工艺包括如下步骤：
(1)、建池：建立池，在池底安装泡沫陶瓷，加入厌氧啤酒污泥，有机负 荷为2-3kgCOD/(m3·d);pH在7.0-7.2，温度为30-43℃，氧化还原电位为 -(70-80)mv;
(2)、养菌：投加NaCl、Na2S4O6·2H2O、KH2PO4、C6H12O6、C6H8O7、NH4Cl、C3H5NaO3培养剂，碳∶氮∶磷为200-300∶5∶1，按照1∶10000加入配制好的菌种，单菌种株 数量比例在5-20%，包括9-10%的甲烷菌及7-8%的硫磺细菌;
(3)、加污：培养3周后从池底添加行业污水，监测H2S、SS、SO42-、Cr、 Pb、COD与色度待去除率达到70%，再逐渐补给污水及排出泥水，维护上述去除 率稳定在60%。
优选地，
步骤(1)中池的大小为长宽高5米*3米*6米，加入的厌氧啤酒污泥为2000 升;步骤(2)中投加的培养剂为100gNaCl、100gNa2S4O6·2H2O、34gKH2PO4、 2700gC6H12O6、2880gC6H8O7、67gNH4Cl、3640gC3H5NaO3;步骤(3)中添加行业污水 为5000升。
步骤(1)中温度为35-38℃。
步骤(1)中定时检测并补充NH4Cl，使pH维持在7.0-7.2。
步骤(1)中氧化还原电位通过ORP仪器定时监测，维持氧化还原电位为 -(70-80)mv。
在步骤(1)与步骤(3)之间增加步骤A：向池充氮气置换池里的空气。
步骤(1)中泡沫陶瓷的制备方法如下：采用纳米碳化硅为原料在超临界状 态微细颗粒通过蒸发和迁移，在大颗粒连接部烧结，从而将大颗粒连接起来， 形成泡沫陶瓷。
本生态菌床污水处理工艺是种外包式污水处理工艺，无H2S释出，具有强抗 冲击、高效并且使用简便等特点，特别在处理含有较高浓度重金属、不溶胶体 及杂环类污水更体现该工艺优势。
具体实施方式
通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步了解本发明，但它们不是 对本发明的限定。对于本领域的技术人员根据上述发明内容所作的一些非本质 的变换、改进与调整，也视为落在本发明的保护范围内。
本发明的方法及原理如下：
深海珊瑚床是典型无氧生态系统，是深海生态最密集，循环终始的最集中 地方，因此也是厌氧菌种最富集的地方。那里没有光、无光合、无氧，底栖生 物主要通过化能合成细菌(硫磺细菌)氧化海底热泉喷出的H2S取得的能量，进 而将水中的C合成碳水化合物获得食源。采用纳米陶瓷仿真深海珊瑚床及啤酒 污泥作为载体，培养复合硫酸盐还原菌、硫磺细菌、乳酸菌、甲烷菌、浮霉状 菌、厌氧硝化菌及反硝化菌等十几类厌氧菌种形成生态菌群，先期通过菌床及 培养基进行富集培养，并按模拟方向逐步调整水质环境。
复合硫酸盐还原菌(SRB)利用生物膜产生的氢将硫酸盐还原为H2S，H2S与 铬、镍、镉、砷、汞等形成硫化物沉淀，另一部分H2S被硫磺细菌氧化为单质硫 同时同化CO2。复合SRB和硫磺细菌工作同时提供大量H+，乳酸菌、甲烷菌利用 H+将有机物分子及杂环分子C-C打开将长链转化为短链，同时为浮霉状菌、厌 氧硝化菌提供氨源氮源，浮霉状菌、厌氧硝化菌把氨源氮源进一步转化为硝酸 盐同时清洁菌床泡孔，再由反硝化茵转化为N2沉降于池水表面达到氮封效果的 一个生态链，经过人工补充污水及排出沉淀物，形成生态菌群循环系统，各菌 种在各个环节分工协作使系统平衡。深海珊瑚床及其它自然界生态系统是依靠 H2S、太阳光能量使生态链循环起来，而本发明依靠的是人工排泥及补给污水使 生态链循环的生态系统。其中菌种配制根据各菌种生存环境特征，在实验室通过 培养基、pH和温度等因素调节单独培养固化及不同比例共存固化，取得污水池 富集培养的环境数据。
本发明工艺如下：
(1)、建池：建立池，在池底安装泡沫陶瓷，加入厌氧啤酒污泥，有机负 荷为2-3kgCOD/(m3·d);pH在7.0-7.2，温度为30-43℃，氧化还原电位为 -(70-80)mv;
(2)、养菌：投加NaCl、Na2S4O6·2H2O、KH2PO4、C6H12O6、C6H8O7、NH4Cl、C3H5NaO3培养剂，碳∶氮∶磷为200-300∶5∶1，按照1∶10000加入配制好的菌种，单菌种株 数量比例在5-20%，包括9-10%的甲烷菌及7-8%的硫磺细菌;
(3)、加污：培养3周后从池底添加行业污水，监测H2S、SS、SO42-、Cr、 Pb、COD与色度待去除率达到70%，再逐渐补给污水及排出泥水，维护上述去除 率稳定在60%。
根据本发明工艺，具体实施如下：
一期工程选择电镀、皮革、芳烃、制药4个行业，设计两个长宽高5米*3 米*6米的池，其中一个池可以马上投入仿真维护，另一个池可以作为备用，在 每个池底安装两块2米*2.7米泡沫陶瓷，各加入2000升低浓度厌氧啤酒污泥， 有机负荷为2-3kgCOD/(m3·d)。考虑产甲烷菌对生长条件要求严格，pH值控制 在7.0-7.2，定时检测并补充NH4Cl。温度为35-38℃，短时温度升降一般不超 过5℃。氧化还原电位为-(70-80)mv并通过ORP仪器定时监测，必要时充氮置 换，由于甲烷菌对生长环境要求较为严格，增加厌氧条件有利于甲烷菌的生长。 在不同行业池子投加100gNaCl、100gNa2S4O6·2H2O、34gKH2PO4、2700gC6H12O6、 2880gC6H8O7、67gNH4Cl、3640gC3H5NaO3培养剂，碳∶氮∶磷控制为200-300∶5∶1。 按照1∶10000加入配制好的菌种，单菌种株数量比例一般在5-20%，包括一般为 9-10%的甲烷菌和在皮革或芳烃池中的一般为7-8%的硫磺细菌。培养3周后从池 底添加5000升行业污水，监测H2S、SS、SO42-、Cr、Pb、COD及色度待去除率达 到70%，再逐渐补给污水及排出泥水，维护上述各项去除率稳定在60%。
应用时，选择与待处理污水接近的模拟系统，对系统逐步投加待处理污水、 逐步仿真待应用环境，同时调节生态菌床使之适应新环境，成功后把生态菌床 移植到应用环境进行维护和生产。
去除H2S是本发明工艺的重点之一，在本具体实施例中泡沫陶瓷采用纳米碳 化硅为原料在超临界状态微细颗粒通过蒸发和迁移，在大颗粒连接部烧结，从 而将大颗粒连接起来而形成泡沫陶瓷。由于每一粒材料仅在几个点上与其他颗 粒发生连接，因而在烧结体中形成大量的三维贯通孔道，具有大的比表面积 (5000m2/m3)，良好三维网络连通结构，化学性质稳定，耐细菌水解、耐酸碱腐 蚀，有利于各菌种栖息繁殖及分工协作工作，促进生态链形成。
