公布日：2022.09.20
申請日：2022.03.02
分類號：C02F3/34(2006.01)I;C02F3/30(2006.01)I;C02F1/50(2006.01)I;C02F1/28(2006.01)I;C02F9/14(2006.01)I;C02F11/00(2006.01)I;
C02F11/02(2006.01)I
摘要
本發(fā)明提供了一種利用土壤縮合作用的污水生物處理方法，屬于污水處理領(lǐng)域。所述方法將土壤縮合單元加入到現(xiàn)有污水生物處理系統(tǒng)中，在土壤縮合單元中放置含有活性化的土壤礦物和含有土壤微生物及其代謝產(chǎn)物的腐殖質(zhì)土，利用土壤微生物的縮合作用產(chǎn)生縮合中間產(chǎn)物并活化污泥中的微生物。含有活化微生物、土壤微生物和縮合中間產(chǎn)物的混合液流入污水生化池進(jìn)行分解、縮合、縮聚、凝聚等生化反應(yīng)去除污水中的污染物，提高污水處理效率，減少剩余污泥產(chǎn)量，穩(wěn)定化剩余污泥并降低污水中致病菌數(shù)量。本發(fā)明可以減少污水和污泥的生物處理流程并降低對應(yīng)處理單元規(guī)格。
權(quán)利要求書
1.利用土壤縮合作用的污水生物處理方法，其特征在于，所述污水生物處理方法在現(xiàn)有污水生物處理系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置土壤縮合單元，污泥回流至生化池進(jìn)水端或調(diào)節(jié)池進(jìn)水端前通過土壤縮合單元，利用土壤微生物的縮合作用產(chǎn)生縮合中間產(chǎn)物并活化污泥中的微生物，含有活化微生物、土壤微生物和縮合中間產(chǎn)物的混合液流入污水生化池與常規(guī)污水處理微生物共同去除污水中的污染物。
2.如權(quán)利要求1所述的土壤縮合單元，其特征在于，所述土壤縮合單元內(nèi)放置活性化的土壤礦物和含有土壤微生物及其代謝產(chǎn)物的腐殖質(zhì)土，放置的兩種物料是緩釋材料或者通過投加系統(tǒng)投加到土壤縮合單元，活性化的土壤礦物和含有土壤微生物的腐殖質(zhì)土的緩釋速度或投加量根據(jù)待處理污水處理規(guī)模和水質(zhì)確定。
3.如權(quán)利要求1所述的土壤縮合單元，其特征在于，所述土壤縮合單元的水力停留時(shí)間為0.1-1h，具體停留時(shí)間根據(jù)污水水質(zhì)確定；采用鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行24h曝氣，曝氣空氣盡量不與土壤縮合單元內(nèi)放置的物料直接接觸，采用穿孔管曝氣方式。
4.如權(quán)利要求2所述的活性化的土壤礦物，其特征在于，所述活化的土壤礦物為含有活性化的硅酸鹽的物質(zhì)，優(yōu)選為包括安山巖、流紋巖、浮石、火山灰、硅藻土、沸石、玻璃輕石、粘土、花崗巖質(zhì)物質(zhì)等火山土壤巖石或粉末，優(yōu)選土壤礦物中還包含鐵、鋁金屬元素和其他有利于土壤微生物生長的常見金屬元素和微量金屬元素，有利于污水處理過程污染物吸附、金屬螯合/沉淀反應(yīng)和微生物生長，次選為人造活性硅酸鹽中加入鐵等金屬元素的合成物。
5.如權(quán)利要求2所述的含有土壤微生物的腐殖質(zhì)土，其特征在于，所述含有土壤微生物的腐殖質(zhì)土包含土壤微生物代謝縮合中間產(chǎn)物及好氧土壤微生物、兼氧土壤微生物等微生物，優(yōu)選為肥沃的沼澤地等的地下優(yōu)質(zhì)土、次選為一般沼澤地、田地等的低質(zhì)土，比如腐殖土，草炭、泥炭、煤等物質(zhì)。
6.如權(quán)利要求2所述的含有活性化的土壤礦物和含有土壤微生物的腐殖質(zhì)土，其特征在于，所述土壤縮合單元內(nèi)參與反應(yīng)過程時(shí)的活性化的土壤礦物量為含有土壤微生物的腐殖質(zhì)土量的5％-60％。
7.如權(quán)利要求2所述的土壤微生物，其特征在于，所述土壤微生物為含乳酸菌屬細(xì)菌、小球菌屬、鏈球菌屬、芽孢桿菌屬等兼氧性或厭氧性土壤微生物，可以進(jìn)行縮合反應(yīng)生成腐殖前驅(qū)物質(zhì)等縮合中間產(chǎn)物。
8.如權(quán)利要求7所述的縮合中間產(chǎn)物，其特征在于，所述縮合中間產(chǎn)物為包含酚類化合物，苯基氧化酶的氧化酶，醌類化合物，多糖類和氨基酸等的微生物代謝產(chǎn)物及分泌物，這些物質(zhì)具有滅菌功能和縮合中小分子污染物形成腐殖質(zhì)的功能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有的污水生物處理技術(shù)生化池和泥水分離單元水力停留時(shí)間長，剩余污泥脫水性能差和易降解有機(jī)物含量高等污水生物處理效率低、污泥處理處置難的問題，提供一種利用土壤縮合作用的污水生物處理方法，該方法利用含乳酸菌屬細(xì)菌、小球菌屬、鏈球菌屬、芽孢桿菌屬等兼氧性或厭氧土壤微生物縮合污水中的污染物，污泥中的胞外聚合物等方式，通過降低污水污染負(fù)荷提高污水處理效率，通過吸收阻礙泥水分離性的胞外聚合物提升污泥泥水分離性能。土壤微生物及其代謝產(chǎn)物的縮合能力在降低污染負(fù)荷，減量剩余污泥產(chǎn)量的同時(shí)，通過腐殖化過程穩(wěn)定化剩余污泥，并且通過代謝產(chǎn)物的殺菌能力抑制致病菌的生長。因此，利用土壤縮合作用可以簡化現(xiàn)有污水處理過程中相應(yīng)的處理處置流程或降低對應(yīng)單元規(guī)格。
為實(shí)現(xiàn)以上技術(shù)目的，本發(fā)明的處理方法如下：
利用土壤縮合作用的污水生物處理方法在現(xiàn)有污水生物處理系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置土壤縮合單元，污泥回流至生化池進(jìn)水端或調(diào)節(jié)池進(jìn)水端前通過土壤縮合單元，利用土壤微生物的縮合作用產(chǎn)生縮合中間產(chǎn)物并活化污泥中的微生物，含有活化微生物、土壤微生物和縮合中間產(chǎn)物的混合液流入污水生化池與常規(guī)污水處理微生物共同去除污水中的污染物。在土壤微生物和縮合中間產(chǎn)物的作用下，快速縮合污水中的污染物和回流污泥間的聚合物，降低污水處理系統(tǒng)的污染物負(fù)荷并提高污泥沉降性能。
土壤微生物和和縮合中間產(chǎn)物通過土壤縮合單元內(nèi)放置活性化的土壤礦物和含有土壤微生物及其代謝產(chǎn)物的腐殖質(zhì)土釋放到污水處理系統(tǒng)，放置的兩種物料是可以為緩釋材料或者是通過各自的投加系統(tǒng)投加到土壤縮合單元�；钚曰耐寥赖V物和含有土壤微生物的腐殖質(zhì)土的緩釋速度或投加量需要根據(jù)待處理污水處理規(guī)模和水質(zhì)進(jìn)行確定，保證土壤縮合單位內(nèi)的反應(yīng)速率匹配對應(yīng)的污水處理過程。
土壤縮合單元為土壤微生物在活性化的土壤礦物和土壤微生物代謝產(chǎn)物的腐殖質(zhì)土環(huán)境中激活的單元，可以向物料中釋放土壤微生物及其代謝產(chǎn)物。土壤縮合單元的水力停留僅為0.1-1h，具體停留時(shí)間需根據(jù)污水水質(zhì)確定，并采用鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行24h曝氣，進(jìn)行反應(yīng)單元供氧和攪拌激活土壤微生物并釋放活性化的土壤礦物和土壤微生物代謝產(chǎn)物至水中，曝氣空氣盡量不與土壤縮合單元內(nèi)放置的物料直接接觸，采用穿孔管曝氣方式。
土壤縮合單元采用的活性化的土壤礦物為含有活性化的硅酸鹽的物質(zhì)，優(yōu)選為包括安山巖、流紋巖、浮石、火山灰、硅藻土、沸石、玻璃輕石、粘土、花崗巖質(zhì)物質(zhì)等火山土壤巖石或粉末，優(yōu)選土壤礦物中還包含鐵、鋁金屬元素和其他有利于土壤微生物生長的常見金屬元素和微量金屬元素，有利于污水處理過程污染物吸附、金屬螯合/沉淀反應(yīng)和微生物生長，次選為人造活性硅酸鹽中加入鐵等金屬元素的合成物。
土壤縮合單元采用的含有土壤微生物的腐殖質(zhì)土包含土壤微生物代謝縮合中間產(chǎn)物及好氧土壤微生物、兼氧土壤微生物等微生物，優(yōu)選為肥沃的沼澤地等的地下優(yōu)質(zhì)土、次選為一般沼澤地、田地等的低質(zhì)土，比如腐殖土，草炭、泥炭、煤等物質(zhì)。
土壤縮合單元內(nèi)參與反應(yīng)過程時(shí)的活性化的土壤礦物量為含有土壤微生物的腐殖質(zhì)土量的5％-60％，即兩種物料在緩釋或者外部投加時(shí)的質(zhì)量比。
土壤縮合反應(yīng)中參與反應(yīng)的土壤微生物為含乳酸菌屬細(xì)菌、小球菌屬、鏈球菌屬、芽孢桿菌屬等兼氧性或厭氧性土壤微生物，可以進(jìn)行縮合反應(yīng)生成腐殖前驅(qū)物質(zhì)等縮合中間產(chǎn)物。
縮合污水處理過程中污染物及污泥中聚合的縮合中間產(chǎn)物為包含酚類化合物，苯基氧化酶的氧化酶，醌類化合物，多糖類和氨基酸等的微生物代謝產(chǎn)物及分泌物，這些物質(zhì)具有滅菌功能和縮合中小分子污染物形成腐殖質(zhì)的功能。
從以上描述可以看出，本發(fā)明具備以下優(yōu)點(diǎn)：
1、本發(fā)明土壤縮合單元的縮合作用可以減少整個(gè)污水生化池污染物負(fù)荷,減少污水生化池的水力停留時(shí)間。
2、本發(fā)明土壤縮合單元的縮合作用縮合污泥胞外聚合物，提高污泥泥水分離性能，減少泥水分離設(shè)施體積。
3、本發(fā)明通過減少污染物負(fù)荷和提高泥水分離性能減量剩余污泥固體量，提高污泥脫水性能，并且可以穩(wěn)定化剩余污泥，有利于剩余污泥后續(xù)處理處置過程。
4、本發(fā)明縮合中間產(chǎn)物的滅菌作用和中小分子縮合能力提高了污水的衛(wèi)生指標(biāo)并減少了污水生物處理過程中的臭味。
5、本發(fā)明方法可以方便地增設(shè)到已有的污水生物處理系統(tǒng)上，對原有系統(tǒng)干擾極小。
6、本發(fā)明方法操作和控制簡單方便。
（發(fā)明人：金泰峰;李會娜）
