申請(qǐng)日2015.09.30
公開(kāi)(公告)日2017.04.05
IPC分類(lèi)號(hào)C02F3/12; C02F3/34
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種含氨廢水的生物處理方法，包括以活性污泥作為載體，在MLSS為1000～2000mg/L條件下投加微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑，控制DO為2.0～4.0mg/L;待氨氮去除率達(dá)到50%～70%時(shí)投加脫氮微生物菌劑和微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑，同時(shí)降低DO至1.0～2.0mg/L;待氨氮去除率達(dá)80%以上時(shí)，降低DO至0.1～1.0mg/L;所述微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑包括金屬鹽和多胺類(lèi)物質(zhì)，其中金屬鹽為40～100重量份，多胺類(lèi)物質(zhì)為5～30重量份，所述金屬鹽由鈣鹽、銅鹽、鎂鹽和/或亞鐵鹽組成。本發(fā)明通過(guò)向處理系統(tǒng)中投加脫氮微生物菌劑和特定微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑，并結(jié)合溶解氧濃度的控制，不僅能實(shí)現(xiàn)同一反應(yīng)器內(nèi)氨氮、總氮的高效脫除，還能夠高效去除廢水中的難降解有機(jī)物，提高出水水質(zhì)。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種含氨廢水的生物處理方法，其特征在于包括如下內(nèi)容：以污水處理廠活性污泥作為微生物載體，在污泥濃度為1000～2000mg/L條件下投加微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑，在起始階段控制溶解氧濃度為2.0～4.0mg/L;待氨氮去除率達(dá)到50%～70%時(shí)投加脫氮微生物菌劑和微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑，同時(shí)降低溶解氧濃度至1.0～2.0mg/L;待氨氮去除率達(dá)到80%以上時(shí)，降低溶解氧濃度至0.1～1.0mg/L;所述的微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑包括金屬鹽和多胺類(lèi)物質(zhì)，其中金屬鹽為40～100重量份，多胺類(lèi)物質(zhì)為5～30重量份;所述的金屬鹽由鈣鹽、銅鹽、鎂鹽和/或亞鐵鹽組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述生長(zhǎng)促進(jìn)劑中的金屬鹽是鈣鹽、鎂鹽和銅鹽，其中Ca2+、Mg2+和Cu2+的摩爾比為(5～15):(5～25):(0.5～5);或者是鈣鹽、亞鐵鹽和銅鹽，其中Ca2+、Fe2+和Cu2+的摩爾比為(5～15):(1～8):(0.5～5);或者是鈣鹽、鎂鹽、亞鐵鹽和銅鹽，其中Ca2+、Mg2+、Fe2+和Cu2+的摩爾比為(5～15):(5～25):(1～8):(0.5～5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述生長(zhǎng)促進(jìn)劑中的鈣鹽為CaSO4或者CaCl2，鎂鹽為MgSO4或者M(jìn)g Cl2，亞鐵鹽為FeSO4或者FeCl2，銅鹽為CuSO4或者CuCl2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述生長(zhǎng)促進(jìn)劑中的多胺類(lèi)物質(zhì)為精胺、亞精胺或者兩者的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述生長(zhǎng)促進(jìn)劑中還包括無(wú)機(jī)酸羥胺，含量為0.5～15重量份。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：所述無(wú)機(jī)酸羥胺為鹽酸羥胺、硫酸羥胺或者磷酸羥胺中的一種或幾種，含量為2～10重量份。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：起始階段微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑的投加量按照污水處理系統(tǒng)中促進(jìn)劑濃度10～40mg/L進(jìn)行投加。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：污水處理廠活性污泥可以來(lái)自煉油污水處理廠、催化劑污水處理廠或者是城市污水處理廠。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：脫氮微生物菌劑含有節(jié)桿菌(Arthrobacter creatinolyticus)FDN-1和水氏黃桿菌(Flavobacterium mizutaii)FDN-2中的一種或兩種，脫氮副球菌(Paracoccus denitrificans) DN-3和甲基桿菌(Methylobacterium phyllosphaerae) SDN-3中的一種或兩種，同時(shí)含有沼澤考克氏菌(Kocuria palustris)FSDN-A和科氏葡萄球菌(Staphylococcus cohnii)FSDN-C，六種菌株為CN102465105、CN102465106、CN102465104、CN102465103、CN103103141、CN103103142所述的菌株。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的方法，其特征在于：待氨氮去除率達(dá)到50%～70%時(shí)，每天按照每小時(shí)所處理廢水體積的0.001%～0.01%向系統(tǒng)內(nèi)投加菌劑，同時(shí)按照污水處理系統(tǒng)中促進(jìn)劑濃度5～25mg/L投加微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所處理廢水中氨氮濃度為30～400mg/L，COD為600～2000mg/L，BOD為100～500mg/L;控制廢水處理過(guò)程中溫度為20～40℃，pH為7.0～9.0。
說(shuō)明書(shū)
一種含氨廢水的生物處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于廢水生物處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含氨廢水的生物處理方法。
背景技術(shù)
隨著氮素污染的加劇和公眾環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，社會(huì)對(duì)環(huán)境的要求日益提高，目前對(duì)外排廢水中氨氮污染物的限制更加嚴(yán)格。2002年國(guó)家新頒布的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》則提出了更高的氨氮排放標(biāo)準(zhǔn)(≤8mg/L，若回用≤5mg/L)�！笆濉币�(guī)劃中將氨氮列為總量控制指標(biāo)之一，同時(shí)部分行業(yè)和地方將陸續(xù)制定更嚴(yán)格的總氮控制標(biāo)準(zhǔn)。因此，解決氨氮污染問(wèn)題已成為環(huán)�？萍脊ぷ鞯闹匾蝿�(wù)。
生物脫氮是解決氮素污染較為經(jīng)濟(jì)有效的方法之一。不管是傳統(tǒng)的微生物附著型廢水處理構(gòu)筑物還是新開(kāi)發(fā)的高效生物膜處理系統(tǒng)，負(fù)責(zé)脫氮的微生物主要是自養(yǎng)硝化菌。自養(yǎng)細(xì)菌自身的增殖速度慢、在混合培養(yǎng)的活性污泥系統(tǒng)中無(wú)法與異養(yǎng)細(xì)菌競(jìng)爭(zhēng)、難以獲得較高的生物量、硝化效率低，導(dǎo)致自養(yǎng)微生物脫氮系統(tǒng)抗沖擊能力弱、硝化作用不完全、總氮去除率低。所以一些新型的、效果更好的脫氮微生物，如異養(yǎng)硝化細(xì)菌、好氧反硝化細(xì)菌、厭氧氨氧化細(xì)菌等相繼被發(fā)現(xiàn)。
異養(yǎng)硝化細(xì)菌生長(zhǎng)速度快、細(xì)胞產(chǎn)率高、要求溶解氧濃度低、對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力也強(qiáng)，與自養(yǎng)型硝化菌相比，雖然單位生物量的異養(yǎng)菌氧化銨鹽的速率比自養(yǎng)菌慢，但其總體的氧化銨鹽的速率并不比自養(yǎng)菌慢。有些異養(yǎng)微生物可在缺少有機(jī)碳源的條件下，進(jìn)行氨的氧化獲得生長(zhǎng)所需的能量，也可以在有機(jī)物存在的條件下進(jìn)行氨氧化，不獲得能量，是一種次代謝過(guò)程，氨的氧化不受有機(jī)物的限制。因此異養(yǎng)硝化細(xì)菌作為一種新型的脫氮微生物倍受關(guān)注。國(guó)內(nèi)外研究者在異養(yǎng)硝化微生物篩選、功能代謝途徑、酶和基因等方面進(jìn)行了廣泛的研究，但是目前仍僅停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段，真正將異養(yǎng)硝化菌應(yīng)用于實(shí)際工程中處理廢水的實(shí)例并不多見(jiàn)。
CN101302485A公開(kāi)了一種異養(yǎng)硝化微生物菌劑、其培養(yǎng)方法和用途，該菌劑含有嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌(Stenotrophomonas maltophiliastrain DN 1.1)和惡臭假單胞菌(Pseudomonas putida strain DN 1.2)，該菌劑能夠有效脫除水體中的氨氮和總氮，還可以同時(shí)去除有機(jī)廢水中的COD，適用于高濃度養(yǎng)殖廢水處理。該菌劑在處理氨氮濃度為455～600mg/L的豬場(chǎng)廢水時(shí)，實(shí)驗(yàn)運(yùn)行至94～95h，對(duì)廢水中氨氮的去除率達(dá)87%～88%，處理出水氨氮含量為59～72mg/L;處理95h后能夠?qū)⑦M(jìn)水790mg/L的總氮處理至164mg/L，總氮去除率為79.2%。CN200910021020.7公開(kāi)了一種降氨氮和亞硝酸氮的水質(zhì)改良微生態(tài)制劑的制備方法，該菌劑中涉及一株節(jié)桿菌CGMCC No.1282，但該發(fā)明的微生態(tài)制劑屬于水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)及生態(tài)環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。CN201210130644.3公開(kāi)了一種耐鹽微生物菌劑及其制備方法，該微生物菌劑含有科氏葡萄球菌FSDN-C、節(jié)桿菌FDN-1、水氏黃桿菌FDN-2、脫氮副球菌DN-3和甲基桿菌SDN-3。CN201210130645.8公開(kāi)了一種廢水處理微生物菌劑及其制備方法，該微生物菌劑含有沼澤考克氏菌FSDN-A、節(jié)桿菌FDN-1、水氏黃桿菌FDN-2、脫氮副球菌DN-3和甲基桿菌SDN-3。但是，以上發(fā)明所涉及的微生物菌劑主要適用于處理含低COD且可生化性較好的廢水，未見(jiàn)其在處理含難降解有機(jī)污染物的含氨廢水時(shí)的效果。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種含氨廢水的生物處理方法。本發(fā)明通過(guò)向處理系統(tǒng)中投加脫氮微生物菌劑和特定的微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑，并結(jié)合溶解氧濃度的控制，不僅能實(shí)現(xiàn)同一反應(yīng)器內(nèi)氨氮、總氮的高效脫除，還能夠去除廢水中的難降解有機(jī)污染物，提高出水水質(zhì)。
本發(fā)明含氨廢水的生物處理方法，包括如下內(nèi)容：(1)以污水處理廠活性污泥作為微生物載體，在污泥濃度(MLSS)為1000～2000mg/L條件下投加微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑，控制溶解氧濃度(DO)為2.0～4.0mg/L，優(yōu)選為2.0～3.0mg/L;(2)待氨氮去除率達(dá)到50%～70%時(shí)投加脫氮微生物菌劑和微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑，同時(shí)降低溶解氧濃度至1.0～2.0mg/L，優(yōu)選為1.0～1.5mg/L;(3)待氨氮去除率達(dá)到80%以上時(shí)，降低溶解氧濃度至0.1～1.0mg/L，優(yōu)選為0.1～0.5mg/L;所述的微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑包括金屬鹽和多胺類(lèi)物質(zhì)，其中金屬鹽為40～100重量份，優(yōu)選為50～80重量份，多胺類(lèi)物質(zhì)為5～30重量份，優(yōu)選為10～20重量份;所述的金屬鹽由鈣鹽、銅鹽、鎂鹽和/或亞鐵鹽組成。
本發(fā)明所述微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑中的金屬鹽可以是鈣鹽、鎂鹽和銅鹽和/或亞鐵鹽，其中Ca2+、Mg2+和Cu2+的摩爾比為(5～15):(5～25):(0.5～5)，優(yōu)選為(8～12):(10～20):(1～4);或者是鈣鹽、亞鐵鹽和銅鹽，其中Ca2+、Fe2+和Cu2+的摩爾比為(5～15):(1～8):(0.5～5)，優(yōu)選為(8～12):(2～6):(1～4);或者是鈣鹽、鎂鹽、亞鐵鹽和銅鹽，其中Ca2+、Mg2+、Fe2+和Cu2+的摩爾比為(5～15):(5～25):(1～8):(0.5～5)，優(yōu)選為(8～12):(10～20):(2～6):(1～4)。
本發(fā)明所述微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑中的鈣鹽為CaSO4或者CaCl2，優(yōu)選CaSO4;鎂鹽為MgSO4或者M(jìn)g Cl2，優(yōu)選MgSO4;亞鐵鹽為FeSO4或者FeCl2，優(yōu)選FeSO4;銅鹽為CuSO4或者CuCl2，優(yōu)選CuSO4。所述微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑中的多胺類(lèi)物質(zhì)為精胺、亞精胺或者兩者的混合物。
本發(fā)明所述微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑還可以包括無(wú)機(jī)酸羥胺，含量為0.5～15重量份，優(yōu)選為2～10重量份。所述無(wú)機(jī)酸羥胺為鹽酸羥胺、硫酸羥胺或者磷酸羥胺中的一種或幾種，優(yōu)選為硫酸羥胺。無(wú)機(jī)酸羥胺的適量加入可以作為羥胺氧還酶的基質(zhì)直接參與硝化細(xì)菌的代謝過(guò)程、縮短酶促反應(yīng)進(jìn)程，同時(shí)作為細(xì)胞的激活劑可以加速細(xì)胞生長(zhǎng)。
本發(fā)明步驟(1)中微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑的投加量按照污水處理系統(tǒng)中促進(jìn)劑濃度10～40mg/L進(jìn)行投加，優(yōu)選20～30mg/L進(jìn)行投加。
本發(fā)明步驟(1)污水處理廠活性污泥可以來(lái)自煉油污水處理廠、催化劑污水處理廠或者是城市污水廠等。對(duì)新開(kāi)工的系統(tǒng)首先向污水處理構(gòu)筑物中投放污水處理廠的活性污泥，活性污泥用量為按1000～2000mg/L投加。活性污泥悶曝適宜時(shí)間后投加促進(jìn)劑，悶曝過(guò)程中DO控制在3.0～5.0mg/L，一般悶曝24～168小時(shí)。對(duì)于正在運(yùn)行的系統(tǒng)，可通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)污泥濃度1000～2000mg/L的條件下投加促進(jìn)劑。
本發(fā)明步驟(2)使用的脫氮微生物菌劑為現(xiàn)有的一切具有脫氮性能的菌劑。優(yōu)選使用含有節(jié)桿菌(Arthrobacter creatinolyticus)FDN-1和水氏黃桿菌(Flavobacterium mizutaii)FDN-2中的一種或兩種，脫氮副球菌(Paracoccus denitrificans) DN-3和甲基桿菌(Methylobacterium phyllosphaerae) SDN-3中的一種或兩種，同時(shí)含有沼澤考克氏菌(Kocuria palustris)FSDN-A和科氏葡萄球菌(Staphylococcus cohnii)FSDN-C，六種菌株為CN102465105、CN102465106、CN102465104、CN102465103、CN103103141、CN103103142所述的菌株。
本發(fā)明步驟(2)中每天按照每小時(shí)所處理廢水體積的0.001%～0.01%向系統(tǒng)內(nèi)投加菌劑，投加菌劑的同時(shí)投加微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑，微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑的投加量按照污水處理系統(tǒng)中促進(jìn)劑濃度5～25mg/L進(jìn)行投加，優(yōu)選10～20mg/L進(jìn)行投加。
本發(fā)明中，所處理廢水中氨氮濃度為30～400mg/L，COD為600～2000mg/L(Cr法，以下同)，BOD為100～500mg/L，控制廢水處理過(guò)程中溫度為20～40℃，pH為7.0～9.0。
本發(fā)明根據(jù)脫氮微生物生長(zhǎng)特性和脫氮機(jī)理的差異，通過(guò)向處理系統(tǒng)中投加脫氮微生物菌劑和特定的微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑，并通過(guò)調(diào)控處理體系不同脫氮階段的溶解氧濃度，加強(qiáng)了不同微生物之間的協(xié)同作用，消除了彼此之間的不利影響，不僅能實(shí)現(xiàn)同一反應(yīng)器內(nèi)氨氮、總氮的高效脫除，還能夠去除廢水中的難降解有機(jī)污染物，提高出水水質(zhì)。
本發(fā)明在投加菌劑的同時(shí)配合投加微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑，使得所投加的菌劑能夠與活性污泥快速的結(jié)合，使得活性污泥中脫氮微生物在金屬鹽、多胺類(lèi)物質(zhì)及無(wú)機(jī)酸羥胺的共同作用下，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的快速增殖，可以快速降解底物，提高整個(gè)系統(tǒng)的脫氮速率。所述不同的微生物和生長(zhǎng)促進(jìn)劑的配合使用，可以明顯降低菌劑的投加量，提高菌劑對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力，維持系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
