申请日2020.01.19
公开(公告)日2020.05.22
IPC分类号C02F3/28; C12N1/20; C12R1/125; C12R1/01; C12R1/02; C12R1/145; C12R1/23; C02F103/28
摘要
本发明提供了一种采用微生物酶及营养物质解决颗粒污泥钙化的方法，包括：根据预钙化的颗粒污泥厌氧系统的容积、颗粒污泥中钙质的含量以及厌氧系统中颗粒污泥的浓度，确定生物菌株及生物营养的每天投加量。本发明通过酶和微生物及复合生物营养的方法将颗粒污泥中钙质溶入水体并使得水质中的钙离子不容易继续富集到颗粒污泥中，解决了污泥钙化，从而提升了含钙废水厌氧处理的效率。针对颗粒钙化污泥的微生物及酶和生物营养的筛选，解决了颗粒污泥钙化的技术问题，有效的提升了含钙污水处理过程中颗粒污泥的处理效率。
权利要求书
1.一种采用微生物酶及营养物质解决颗粒污泥钙化的方法，其特征在于，该方法包括：
根据预钙化的颗粒污泥厌氧系统的容积、颗粒污泥中钙质的含量以及厌氧系统中颗粒污泥的浓度，确定生物菌株及生物营养的每天投加量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物菌株及生物营养的每天投加量的计算方法包括：
Y=10.V+1.5.m+150000.X(单位为g);
其中，厌氧系统的容积为V,单位立方米，厌氧系统中颗粒污泥的浓度为m，单位为g/m3，颗粒污泥中的钙质含量x，单位为%，即每克污泥中钙质含量。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述生物菌株及生物营养量的质量比比为1：1.2～1：1.5之间。
4.如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，
所述生物菌株包括：奥氏甲烷芽孢杆菌(Methanobacillus omelianskii)、伍德乙酸杆菌(Acetobacterium woodii)、甲酸乙酸梭菌(C.formicoaceticum)、亨氏甲烷螺菌(Methanospirillumhungatei)、嗜酸乳细菌(Lactobacterium acidophilus)及土拉巴斯德氏菌(Pasteurella tularensis)形成的复合微生物菌株;
所述生物营养包括：牛磺酸、酪蛋白多肽、酸性磷酸酶(ACP)、柠檬酸钾、乳酸铁和微生物发酵提取液形成微生物复合营养。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述生物菌株的质量比包括：
奥氏甲烷芽孢杆菌(Methanobacillus omelianskii)5-20%、伍德乙酸杆菌(Acetobacterium woodii)10-15%、甲酸乙酸梭菌(C.formicoaceticum)12-20%、亨氏甲烷螺菌(Methanospirillumhungatei)12-18%、嗜酸乳细菌(Lactobacteriumacidophilus)10-20%及土拉巴斯德氏菌(Pasteurella tularensis)18-25%。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述生物营养的质量比包括：
牛磺酸2-5%、酪蛋白多肽1-1.5%、酸性磷酸酶(ACP)2.0-5.5%、柠檬酸钾15-35%、乳酸铁8-20%和微生物发酵提取液20-45%的比例混合均匀，再与无氯自来水按照重量比为1：10的比例搅拌均匀再与厌氧反应器的进水混合均匀后进入厌氧系统中。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述厌氧反应器的温度在48度，进水负荷COD为2.5-3.0kg/立方容积，上升流速保持设计的正常范围0.5m-0.75m/h之内。
8.如权利要求4或6所述的方法，其特征在于，所述微生物发酵提取液为复合物微生物的发酵液，其中包括枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、黑海产甲烷菌(Methanogeniummorisrugri)、史氏甲烷短杆菌(Methanobrevibacteria smithii)、甲烷嗜热菌属(Methanopyrus)按质量比为1：1：1：1的比例混合，并与厌氧进水按照重量比为1:20混合，控制器温度在30度，溶解氧在0.5mg/L，pH在7.5左右持续反应72小试形成的发酵液。
说明书
一种采用微生物酶及营养物质解决颗粒污泥钙化的方法
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域，尤其涉一种采用微生物酶及营养物质解决颗粒污泥钙化的方法。
背景技术
随着我国工业的发展，工业废水的排放量日益增加，对流域环境与居民健康造成了一定的影响。近几年我国越来越重视工业废水的治理，一直把防治工业污染作为环境保护的重中之重，同时也采取了很多行之有效的策略和对策。
水处理经历了两个世纪来的发展，由初级到高级，由简易到完善，由治理到预防控制，逐渐形成了一门科学，走上了产业化发展的道路并遵循可持续发展的内涵发展成为水工业的重要组成部分。随着厌氧反应器的快速发展，目前UASB、IC反应器已经是广泛应用于造纸、柠檬酸、乳清加工、淀粉生产、医药等工业废水的处理常用技术。由于废水中含有高浓度的钙离子，UASB、IC反应器中颗粒污泥钙化问题是普遍存在的难题。其主要原因是废水中较高的钙离子和厌氧的高碱特征所决定的。因污泥钙化，导致生物量降低，影响污水处理效果。以江苏某纸业公司为例，该公司是以废纸为原料的造纸企业，年产瓦楞原纸约70万吨。该公司采用初沉、厌氧(IC和UASB反应器各一套)、好氧、化学混凝等工艺进行废水处理，日常处理废水1.5-2万吨。因为以废纸为生产原料，废纸中含有大量碳酸钙等添加剂，使废水中钙离子例该是高，导致IC反应器内颗粒污泥钙化情况严重，第半年要完全更换全部颗粒污泥，造成公司运营成本较高。较多文献建议通过更换污泥的方式来优化分离钙化污，但此方法并没有从根本上污泥钙化问题。
发明内容
本发明提供了一种采用微生物酶及营养物质解决颗粒污泥钙化的方法，基于颗粒污泥形成的机理及钙化颗粒污泥的长期分析和大量实验测试，从而形成了解决颗粒污泥钙化有效的方法，从而大幅提升含钙污水厌氧处理的效率;本发明是通过酶和微生物及复合生物营养的方法将颗粒污泥中钙质溶入水体并使得水质中的钙离子不容易继续富集到颗粒污泥中，从而真正意义上解决了污泥钙化，从而提升了含钙废水厌氧处理的效率。本方法针对颗粒钙化污泥的微生物及酶和生物营养的筛选，解决了颗粒污泥钙化的技术问题，有效的提升了含钙污水处理过程中颗粒污泥的处理效率。
为了达到上述目的，本发明提供的一种采用微生物酶及营养物质解决颗粒污泥钙化的方法，该方法包括：
根据预钙化的颗粒污泥厌氧系统的容积、颗粒污泥中钙质的含量以及厌氧系统中颗粒污泥的浓度，确定生物菌株及生物营养的每天投加量。
进一步的，所述生物菌株及生物营养的每天投加量的计算方法包括：
Y=10.V+1.5.m+150000.X(单位为g);
其中，厌氧系统的容积为V,单位立方米，厌氧系统中颗粒污泥的浓度为m，单位为g/m3，颗粒污泥中的钙质含量x，单位为%，即每克污泥中钙质含量。
进一步的，所述生物菌株及生物营养量的质量比比为1：1.2～1：1.5之间。
进一步的，所述生物菌株包括：奥氏甲烷芽孢杆菌(Methanobacillusomelianskii)、伍德乙酸杆菌(Acetobacterium woodii)、甲酸乙酸梭菌(C.formicoaceticum)、亨氏甲烷螺菌(Methanospirillumhungatei)、嗜酸乳细菌(Lactobacterium acidophilus)及土拉巴斯德氏菌(Pasteurella tularensis)形成的复合微生物菌株;
所述生物营养包括：牛磺酸、酪蛋白多肽、酸性磷酸酶(ACP)、柠檬酸钾、乳酸铁和微生物发酵提取液形成微生物复合营养。
进一步的，所述生物菌株的质量比包括：
奥氏甲烷芽孢杆菌(Methanobacillus omelianskii)5-20%、伍德乙酸杆菌(Acetobacterium woodii)10-15%、甲酸乙酸梭菌(C.formicoaceticum)12-20%、亨氏甲烷螺菌(Methanospirillumhungatei)12-18%、嗜酸乳细菌(Lactobacteriumacidophilus)10-20%及土拉巴斯德氏菌(Pasteurella tularensis)18-25%。
进一步的，所述生物营养的质量比包括：
牛磺酸2-5%、酪蛋白多肽1-1.5%、酸性磷酸酶(ACP)2.0-5.5%、柠檬酸钾15-35%、乳酸铁8-20%和微生物发酵提取液20-45%的比例混合均匀，再与无氯自来水按照重量比为1：10的比例搅拌均匀再与厌氧反应器的进水混合均匀后进入厌氧系统中。
进一步的，所述厌氧反应器的温度在48度，进水负荷COD为2.5-3.0kg/立方容积，上升流速保持设计的正常范围0.5m-0.75m/h之内。
进一步的，所述微生物发酵提取液为复合物微生物的发酵液，其中包括枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、黑海产甲烷菌(Methanogenium morisrugri)、史氏甲烷短杆菌(Methanobrevibacteria smithii)、甲烷嗜热菌属(Methanopyrus)按质量比为1：1：1：1的比例混合，并与厌氧进水按照重量比为1:20混合，控制器温度在30度，溶解氧在0.5mg/L，pH在7.5左右持续反应72小试形成的发酵液。。
与现有技术相比，本发明提供的一种采用微生物酶及营养物质解决颗粒污泥钙化的方法，对已经钙化的颗粒污泥通过使用本方法可以有效缓解或避免其污泥钙化现象，可以大幅提升其污泥中的VSS/MLSS的比值，大幅提升其产甲烷量，提升系统的COD负荷：
1、相对更换颗粒污泥的运行费用相对较低;
2、对钙化污泥较严重的颗粒污泥不超过30天完全可以对污泥修复;
3、相对正常的颗粒污泥其可使厌氧系统的COD负荷提升15%以上
4、同时可以提升厌氧系统对毒性物质的抗冲击能力。
该方法适用于造纸制浆废水厌氧颗粒污泥钙化问题的解决，或其它含钙废水颗粒污泥处理过程更加容易。（发明人舒孝喜;温捷）
