申請日2015.09.14
公開(公告)日2015.12.16
IPC分類號C02F3/10; C02F101/30; C02F3/34; C02F3/08
摘要
本發(fā)明是一種高鹽廢水MBBR處理系統(tǒng)中懸浮填料的掛膜方法，該方法是向MBBR反應(yīng)器內(nèi)加入適鹽微生物菌劑，通過曝氣使懸浮填料呈流化狀態(tài)，通過排泥和污泥回流控制系統(tǒng)內(nèi)微生物量和微生物生長環(huán)境，從而促使掛膜型微生物菌群占據(jù)優(yōu)勢并附著在填料表面，并最終在填料表面生長出生物膜;且懸浮填料掛膜過程中MBBR反應(yīng)器內(nèi)鹽濃度范圍與高鹽廢水鹽度范圍保持一致。采用本發(fā)明方法，可處理鹽濃度為1%~10%的高鹽有機(jī)廢水，拓展了MBBR工藝的應(yīng)用范圍。
權(quán)利要求書
1.一種高鹽廢水MBBR處理系統(tǒng)中懸浮填料的掛膜方法，其特征在于：在MBBR反應(yīng)器內(nèi)加入適鹽微生物菌劑，通過曝氣使懸浮填料呈流化狀態(tài)，通過排泥和污泥回流控制系統(tǒng)內(nèi)微生物量和微生物生長環(huán)境，從而促使掛膜型微生物菌群占據(jù)優(yōu)勢并附著在填料表面，并最終在填料表面生長出生物膜，且懸浮填料掛膜過程中MBBR反應(yīng)器內(nèi)鹽濃度范圍與高鹽廢水鹽度范圍保持一致，所述方法按以下步驟實現(xiàn)：
(1)根據(jù)實際高鹽廢水水質(zhì)特征，將初步培養(yǎng)、馴化后的適鹽微生物菌劑投加至MBBR反應(yīng)器內(nèi)，接種濃度2~6g/L，SV3010%~40%;
(2)開啟曝氣，保證懸浮填料剛好流化并與適鹽微生物菌劑充分接觸，投加適鹽微生物所需基質(zhì)營養(yǎng)及微量元素，曝氣運行24~48h，控制體系內(nèi)溶解氧2~6mg/L，pH6.0~9.0、水溫15~45℃;
(3)曝氣結(jié)束后，開始向MBBR反應(yīng)器內(nèi)泵入自配或?qū)嶋H高鹽廢水，進(jìn)水容積負(fù)荷控制在0.2~1.0kgCOD/(m3.d)，出水溢流至沉淀池，并根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)懸浮污泥濃度及懸浮填料掛膜情況，進(jìn)行排泥和污泥回流的控制，促使掛膜型適鹽微生物占據(jù)優(yōu)勢并快速成膜;
(4)待懸浮填料顏色變化且有薄膜粘附，同時COD去除率達(dá)40%以上時，按5%~20%的比例逐步提升進(jìn)水負(fù)荷，并增大曝氣量，使得生物膜增厚且菌群結(jié)構(gòu)、多樣性及處理效能得以增強(qiáng)，鏡檢可觀察到原生動物及后生動物，掛膜成功。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鹽廢水MBBR處理系統(tǒng)中懸浮填料的掛膜方法，其特征在于：所述適鹽微生物菌劑采用專利申請?zhí)枮?01310540099.X中所述方法制備得到。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鹽廢水MBBR處理系統(tǒng)中懸浮填料的掛膜方法，其特征在于：所述步驟(1)中接種濃度為3~5g/L，SV3025%~35%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鹽廢水MBBR處理系統(tǒng)中懸浮填料的掛膜方法，其特征在于：MBBR反應(yīng)器進(jìn)水鹽濃度為1%~10%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鹽廢水MBBR處理系統(tǒng)中懸浮填料的掛膜方法，其特征在于：MBBR反應(yīng)器內(nèi)混合液鹽濃度為1%~10%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鹽廢水MBBR處理系統(tǒng)中懸浮填料的掛膜方法，其特征在于：所述懸浮填料選自聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯或添加酶促劑、親水基團(tuán)及其它改性材質(zhì)的中空圓柱體或多孔旋轉(zhuǎn)球體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鹽廢水MBBR處理系統(tǒng)中懸浮填料的掛膜方法，其特征在于：所述懸浮填料的投加率為20%~60%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的一種高鹽廢水MBBR處理系統(tǒng)中懸浮填料的掛膜方法，其特征在于，所述懸浮填料的投加率為35%~45%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鹽廢水MBBR處理系統(tǒng)中懸浮填料的掛膜方法，其特征在于：掛膜培養(yǎng)采用同步培養(yǎng)方式。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鹽廢水MBBR處理系統(tǒng)中懸浮填料的掛膜方法，其特征在于：掛膜培養(yǎng)采用異步培養(yǎng)方式。
說明書
一種高鹽廢水MBBR處理系統(tǒng)中懸浮填料的掛膜方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于高鹽廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高鹽廢水MBBR處理系統(tǒng)中懸浮填料的掛膜方法，尤其是能直接在特定高鹽度條件下實現(xiàn)高含鹽有機(jī)廢水MBBR處理系統(tǒng)的快速掛膜。
背景技術(shù)
高鹽廢水是目前處理難度極大的一類廢水，且總量巨大并有逐年遞增的趨勢，總含鹽量≥1%，有時甚至高達(dá)15%~30%，其廣泛產(chǎn)生于化工、制藥、制革、食品、采油、海產(chǎn)品加工、海水代用等眾多工業(yè)實踐中。此外，廢水中還含有大量有毒有害、難降解有機(jī)物，若未經(jīng)處理直接排放，勢必會對水體生物、生活飲用水和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水造成極大的破壞。物化法處理因其較高的能耗以及二次污染等問題而不及生化法，直接利用生化法處理高含鹽廢水，將大大降低企業(yè)的投資和運行成本。
高鹽生化處理涉及活性污泥法及生物膜法，研究表明，生物膜法相對活性污泥法優(yōu)勢明顯，將微生物通過不同的方式方法固著于特定載體或填料，不易隨水流失，形成的高鹽微生物菌群結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜、種類更加多樣，處理效率及穩(wěn)定性更高。而生物膜法的核心則是如何快速高效的構(gòu)建生物膜處理體系，即特定功能微生物如何成膜并快速附著于載體或填料上。但未利用適鹽微生物的普通生物膜工藝，其耐鹽能力不足且處理效率會隨進(jìn)水鹽度的增加而下降，接種適鹽菌，可以強(qiáng)化普通生物膜工藝對高鹽廢水的處理效果。
MBBR是生物接觸氧化和生物流化床的完美結(jié)合，形成的懸浮式生物膜，在提高系統(tǒng)生物量的同時，增強(qiáng)污染介質(zhì)與微生物的接觸，同時解決固定床生物膜法需定期反沖洗、清洗濾料和更換曝氣器等復(fù)雜操作問題。MBBR高效運行的核心是懸浮填料的迅速掛膜，目前研究主要集中在鹽度3%~5%以下活性污泥的成膜，且均是通過鹽度和有機(jī)負(fù)荷的梯級馴化，逐步掛膜，成膜周期相對較長，形成的高鹽生物膜體系，僅能直接處理鹽度低于5%的高鹽廢水，且系統(tǒng)穩(wěn)定性易受水質(zhì)波動、操作條件等干擾，隨著鹽度的繼續(xù)提升，系統(tǒng)將出現(xiàn)脫膜、失穩(wěn)等現(xiàn)象。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決目前高鹽生化體系掛膜周期長、生物膜耐鹽能力不足、處理效率不高等問題，提出一種通過接種適鹽微生物，直接在特定高鹽度下實現(xiàn)MBBR處理系統(tǒng)懸浮填料掛膜的方法，縮短掛膜周期，同時將其耐鹽能力拓寬至10%，且能穩(wěn)定高效處理實際高含鹽有機(jī)廢水。
本發(fā)明所指適鹽微生物，是指適應(yīng)高鹽環(huán)境、且能夠在高鹽環(huán)境下正常生長代謝的微生物，包括嗜鹽和耐鹽的細(xì)菌、真菌、古菌、原生動物、后生動物及其它微生物。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種高鹽廢水MBBR處理系統(tǒng)中懸浮填料的掛膜方法，其特點是：在MBBR反應(yīng)器內(nèi)加入適鹽微生物菌劑，通過曝氣使懸浮填料呈流化狀態(tài)，通過排泥和污泥回流控制系統(tǒng)內(nèi)微生物量和微生物生長環(huán)境，從而促使掛膜型微生物菌群占據(jù)優(yōu)勢并附著在填料表面，并最終在填料表面生長出生物膜，且懸浮填料掛膜過程中MBBR反應(yīng)器內(nèi)鹽濃度范圍與高鹽廢水鹽度范圍保持一致，所述方法按以下步驟實現(xiàn)：
(1)根據(jù)實際高鹽廢水水質(zhì)特征，將初步培養(yǎng)、馴化后的適鹽微生物菌劑投加至MBBR反應(yīng)器內(nèi)，接種濃度2~6g/L，SV3010%~40%;
(2)開啟曝氣，保證懸浮填料剛好流化并與適鹽微生物菌劑充分接觸，投加適鹽微生物所需基質(zhì)營養(yǎng)及微量元素，曝氣運行24~48h，控制體系內(nèi)溶解氧2~6mg/L，pH6.0~9.0、水溫15~45℃;
(3)曝氣結(jié)束后，開始向MBBR反應(yīng)器內(nèi)泵入自配或?qū)嶋H高鹽廢水，進(jìn)水容積負(fù)荷控制在0.2~1.0kgCOD/(m3.d)，出水溢流至沉淀池，并根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)懸浮污泥濃度及懸浮填料掛膜情況，進(jìn)行排泥和污泥回流的控制，促使掛膜型適鹽微生物占據(jù)優(yōu)勢并快速成膜;
(4)待懸浮填料顏色變化且有薄膜粘附，同時COD去除率達(dá)40%以上時，按5%~20%的比例逐步提升進(jìn)水負(fù)荷，并增大曝氣量，使得生物膜增厚且菌群結(jié)構(gòu)、多樣性及處理效能得以增強(qiáng)，鏡檢可觀察到原生動物及后生動物，掛膜成功。
本發(fā)明所述的一種高鹽廢水MBBR處理系統(tǒng)中懸浮填料的掛膜方法，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是：所述適鹽微生物菌劑可以采用現(xiàn)有技術(shù)中公開的或者公開方法制得的任何一種適鹽微生物菌劑，優(yōu)選采用專利申請?zhí)枮?01310540099.X中所述方法制備得到，該適鹽微生物菌劑，可以強(qiáng)化懸浮填料的掛膜，通過排泥和污泥回流控制系統(tǒng)內(nèi)微生物量和微生物生長環(huán)境，促使掛膜型微生物菌群占據(jù)優(yōu)勢，直接在特定高鹽度條件下實現(xiàn)高含鹽有機(jī)廢水MBBR處理系統(tǒng)的快速掛膜，從根本上強(qiáng)化懸浮填料的掛膜、縮短掛膜周期并提高處理性能。
本發(fā)明所述的一種高鹽廢水MBBR處理系統(tǒng)中懸浮填料的掛膜方法，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是：所述步驟(1)中接種濃度為3~5g/L，SV3025%~35%。
本發(fā)明所述的一種高鹽廢水MBBR處理系統(tǒng)中懸浮填料的掛膜方法，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是：MBBR反應(yīng)器進(jìn)水鹽濃度為1%~10%。
本發(fā)明所述的一種高鹽廢水MBBR處理系統(tǒng)中懸浮填料的掛膜方法，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是：MBBR反應(yīng)器內(nèi)混合液鹽濃度為1%~10%。
直接在1%~10%高鹽條件下進(jìn)行，相比傳統(tǒng)的鹽度馴化方式更加迅速、步驟簡單、易于操作，且提升了現(xiàn)有生物膜的耐鹽水平，同時構(gòu)建的高鹽生物膜處理系統(tǒng)更加穩(wěn)定，具有廣泛的實用性，是一種適用于各種高鹽廢水MBBR工藝的快速掛膜方法。
本發(fā)明所述的一種高鹽廢水MBBR處理系統(tǒng)中懸浮填料的掛膜方法，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是：所述懸浮填料選自聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯或添加酶促劑、親水基團(tuán)及其它改性材質(zhì)的中空圓柱體或多孔旋轉(zhuǎn)球體。
本發(fā)明所述的一種高鹽廢水MBBR處理系統(tǒng)中懸浮填料的掛膜方法，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是：所述懸浮填料的投加率為20%~60%;
本發(fā)明所述的一種高鹽廢水MBBR處理系統(tǒng)中懸浮填料的掛膜方法，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是：所述懸浮填料的投加率為35%~45%;
本發(fā)明所述的一種高鹽廢水MBBR處理系統(tǒng)中懸浮填料的掛膜方法，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是：掛膜培養(yǎng)可以采用同步培養(yǎng)方式，也可以采用異步培養(yǎng)方式。同步培養(yǎng)方式即直接采用實際高鹽廢水進(jìn)行掛膜，掛膜過程中生物膜的培養(yǎng)和馴化同步進(jìn)行;異步培養(yǎng)馴化即首先通過自配的高鹽廢水進(jìn)行初步掛膜，再利用實際高鹽廢水進(jìn)行馴化，逐步增強(qiáng)生物膜的穩(wěn)定性及處理效率。
本發(fā)明中MBBR反應(yīng)器內(nèi)投加的用于適鹽微生物附著的懸浮填料，其形狀可以為中空圓柱體(同心正六邊形筒，外部套置1個圓柱筒，正六邊形筒之間以及正六邊形筒與圓柱筒之間有支撐架連接，中間正六邊形筒的外側(cè)沿不同徑向伸展許多尾翹，外部圓柱筒的橫截面由多個圓弧首尾相連而成)或多孔旋轉(zhuǎn)球體(分內(nèi)外雙層球體，外部為中空魚網(wǎng)狀球體，內(nèi)部為旋轉(zhuǎn)球體，外部空心球的中部沿整個周長有一道加固環(huán))。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過耦合適鹽微生物菌劑與MBBR工藝，采用區(qū)別于傳統(tǒng)的掛膜培養(yǎng)及馴化方式，直接在特定高鹽條件下實現(xiàn)懸浮填料的快速掛膜，并提高生物膜的耐鹽能力、處理效果及系統(tǒng)穩(wěn)定性。其有益效果主要表現(xiàn)在：
(1)通過接種適鹽微生物菌劑，進(jìn)一步強(qiáng)化懸浮填料的掛膜，并充分利用MBBR反應(yīng)器的優(yōu)勢，實現(xiàn)適鹽微生物的快速附著并成膜;
(2)無須采用鹽度馴化的掛膜方式，直接在鹽度1%~10%條件下實現(xiàn)MBBR處理系統(tǒng)懸浮填料的快速掛膜，并能穩(wěn)定高效的處理實際高鹽廢水;
(3)基于本發(fā)明所述方法，可以實現(xiàn)高鹽MBBR處理系統(tǒng)的快速啟動。
