公布日：2022.09.16
申請日：2022.05.06
分類號：C02F3/12(2006.01)I;C02F3/34(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供一種SBR法廢水處理裝置及其處理方法，裝置包括原水箱(1)、蠕動泵(2)、改進(jìn)型SBR裝置(5)，所述原水箱(1)通過蠕動泵(2)與改進(jìn)型SBR裝置(5)相連；所述廢水處理裝置還包括微生物添加系統(tǒng)，所述微生物添加系統(tǒng)包括循環(huán)泵(12)和微生物菌劑添加裝置(13)，所述改進(jìn)型SBR裝置(5)通過循環(huán)泵(12)與微生物菌劑添加裝置(13)相連，微生物菌劑添加裝置(13)再連通回改進(jìn)型SBR裝置(5)。本發(fā)明，在傳統(tǒng)SBR工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，增設(shè)微生物菌劑添加裝置，添加的SDS微生物菌劑，進(jìn)入改進(jìn)型SBR裝置微生物反應(yīng)區(qū)后，加速好氧活性污泥的增殖。
權(quán)利要求書
1.一種SBR法廢水處理裝置，包括原水箱(1)、蠕動泵(2)、改進(jìn)型SBR裝置(5)，所述原水箱(1)通過蠕動泵(2)與改進(jìn)型SBR裝置(5)相連；其特征在于，所述廢水處理裝置還包括微生物添加系統(tǒng)，所述微生物添加系統(tǒng)包括循環(huán)泵(12)和微生物菌劑添加裝置(13)，所述改進(jìn)型SBR裝置(5)通過循環(huán)泵(12)與微生物菌劑添加裝置(13)相連，微生物菌劑添加裝置(13)再連通回改進(jìn)型SBR裝置(5)；所述SBR法高濃度廢水處理裝置用于處理高濃度十二烷基硫酸鈉廢水，所述高濃度十二烷基硫酸鈉廢水最高濃度為3000mg/L。
2.如權(quán)利要求1所述的SBR法廢水處理裝置，其特征在于，所述改進(jìn)型SBR裝置(5)內(nèi)部設(shè)有攪拌槳(6)、曝氣頭(16)，外部設(shè)有攪拌器(4)、鼓風(fēng)機(jī)(14)、氣體流量計(jì)(15)，所述攪拌器(4)控制攪拌槳(6)，所述鼓風(fēng)機(jī)(14)經(jīng)過氣體流量計(jì)(15)與曝氣頭(16)連接。
3.如權(quán)利要求1所述的SBR法廢水處理裝置，其特征在于，所述改進(jìn)型SBR裝置(5)設(shè)有進(jìn)水口(3)、排泥閥(9)、排水閥(10)、回流閥(11)及多個檢測口，所述進(jìn)水口(3)與蠕動泵(2)相連，所述回流閥(11)與循環(huán)泵(12)相連；所述改進(jìn)型SBR裝置(5)為圓柱形，所述多個檢測口間距為改進(jìn)型SBR裝置(5)高度的60％-80％。
4.一種如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的SBR法廢水處理裝置的處理方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)在改進(jìn)型SBR裝置(5)中接種好氧活性污泥，啟動改進(jìn)型SBR裝置(5)，原水箱(1)中的廢水原料輸入改進(jìn)型SBR裝置(5)，隨著改進(jìn)型SBR裝置(5)啟動，提升廢水原料濃度；(2)改進(jìn)型SBR裝置(5)運(yùn)行一周后，當(dāng)廢水原料進(jìn)水量達(dá)到裝置有效容積的20％時，停止進(jìn)水；廢水原料經(jīng)微生物菌劑添加裝置(13)中，與其中的微生物菌劑混合，進(jìn)入改進(jìn)型SBR裝置(5)內(nèi)；(3)采用序批式方式啟動并運(yùn)行改進(jìn)型SBR裝置(5)，周期反應(yīng)結(jié)束，廢水原料沉淀后排水，且控制污泥沉降比在15-30％之間，則改進(jìn)型SBR裝置(5)進(jìn)入下一周期；(4)進(jìn)一步提升廢水原料濃度，重復(fù)步驟(2)、(3)，進(jìn)行SBR法廢水處理。
5.如權(quán)利要求4所述的處理方法，其特征在于，步驟(1)中所述啟動改進(jìn)型SBR裝置(5)時，向原水箱(1)的廢水原料中添加碳源，隨著改進(jìn)型SBR裝置(5)降解率的提高，逐漸減少碳源用量，直至不添加碳源；所述碳源為乙酸鈉和/或葡萄糖。
6.如權(quán)利要求4所述的處理方法，其特征在于，步驟(1)中所述啟動改進(jìn)型SBR裝置(5)時，原水箱(1)中的廢水原料濃度為100±20mg/L；隨著改進(jìn)型SBR裝置(5)降解率提高至85％以上，逐漸將廢水原料濃度提升至1000±100mg/L；步驟(4)中所述進(jìn)一步提升廢水原料濃度為從1000±100mg/L逐步提升至3000±200mg/L。
7.如權(quán)利要求4所述的處理方法，其特征在于，步驟(2)中所述微生物菌劑為滅菌活性炭吸附微生物聯(lián)合體的混合液，所述微生物聯(lián)合體包括帕拉佰克霍爾德菌Paraburkholderia，保藏編號CCTCCM2022396。
8.如權(quán)利要求4所述的處理方法，其特征在于，步驟(1)、(2)、(3)中所述改進(jìn)型SBR裝置(5)啟動及運(yùn)行期間，分別測定多個檢測口的出水SDS、COD、TN、NH3-N濃度，并實(shí)時監(jiān)測反應(yīng)系統(tǒng)的溫度、pH值和DO濃度。
9.如權(quán)利要求4所述的處理方法，其特征在于，步驟(3)中所述采用序批式方式啟動并運(yùn)行改進(jìn)型SBR裝置(5)，運(yùn)行周期為24±1h，其中進(jìn)水0.5±0.1h、曝氣22±1h、沉淀1±0.1h、換水排泥0.5±0.1h；每天排水一次，排水量1000-1500mL，每天排泥一次，排泥量200-300mL。
10.如權(quán)利要求4所述的處理方法，其特征在于，步驟(3)中所述采用序批式方式啟動并運(yùn)行改進(jìn)型SBR裝置(5)，改進(jìn)型SBR裝置(5)運(yùn)行期間，添加含硅油的消泡劑；當(dāng)停止進(jìn)水時，投加微生物菌劑，投加量為裝置有效容積的體積比的2±0.5％。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷，提供一種SBR法廢水處理裝置及其處理方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：
一種SBR法廢水處理裝置，包括原水箱、蠕動泵、改進(jìn)型SBR裝置，所述原水箱通過蠕動泵與改進(jìn)型SBR裝置相連；所述廢水處理裝置還包括微生物添加系統(tǒng)，所述微生物添加系統(tǒng)包括循環(huán)泵和微生物菌劑添加裝置，所述改進(jìn)型SBR裝置通過循環(huán)泵與微生物菌劑添加裝置相連，微生物菌劑添加裝置再連通回改進(jìn)型SBR裝置。
本發(fā)明的改進(jìn)型SBR裝置在常規(guī)SBR法廢水處理裝置的基礎(chǔ)上，增設(shè)了微生物菌劑添加裝置。通過微生物菌劑添加裝置，投加一定量的高效降解菌劑，增強(qiáng)了廢水處理系統(tǒng)中可降解SDS的微生物數(shù)量及活性，縮短了系統(tǒng)中微生物馴化時間，使系統(tǒng)快速啟動運(yùn)行，達(dá)到高效穩(wěn)定的去除效果，提高了系統(tǒng)降解SDS的速率和去除效率，增強(qiáng)了系統(tǒng)耐高濃度SDS廢水沖擊負(fù)荷的能力，較好的改善了出水水質(zhì)。
優(yōu)選的，所述改進(jìn)型SBR裝置內(nèi)部設(shè)有攪拌槳、曝氣頭，外部設(shè)有攪拌器、鼓風(fēng)機(jī)、氣體流量計(jì)，所述攪拌器控制攪拌槳，所述鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)過氣體流量計(jì)與曝氣頭連接。
優(yōu)選的，所述改進(jìn)型SBR裝置設(shè)有進(jìn)水口、排泥閥、排水閥、回流閥及多個檢測口，所述進(jìn)水口與蠕動泵相連，所述回流閥與循環(huán)泵相連；
所述改進(jìn)型SBR裝置為圓柱形，所述多個檢測口間距為改進(jìn)型SBR裝置高度的60％-80％。圓柱形SBR裝置無棱角，表面光滑，穩(wěn)定性好，不易變形，便于清潔，成本較低。
優(yōu)選的，所述SBR法高濃度廢水處理裝置用于處理高濃度十二烷基硫酸鈉(SDS)廢水，所述高濃度十二烷基硫酸鈉廢水最高濃度為3000mg/L。
在同一個技術(shù)構(gòu)思下，本發(fā)明還提供一種SBR法廢水處理裝置的處理方法，包括以下步驟：
(1)在改進(jìn)型SBR裝置中接種好氧活性污泥，啟動改進(jìn)型SBR裝置，原水箱中的廢水原料輸入改進(jìn)型SBR裝置，隨著改進(jìn)型SBR裝置啟動，提升廢水原料濃度；
(2)改進(jìn)型SBR裝置運(yùn)行一周后，當(dāng)廢水原料進(jìn)水量達(dá)到裝置有效容積的20％時，停止進(jìn)水；廢水原料經(jīng)微生物菌劑添加裝置中，與其中的微生物菌劑混合，進(jìn)入改進(jìn)型SBR裝置內(nèi)；
(3)采用序批式方式啟動并運(yùn)行改進(jìn)型SBR裝置，周期反應(yīng)結(jié)束，廢水原料沉淀后排水，且控制污泥沉降比在15-30％之間，則改進(jìn)型SBR裝置進(jìn)入下一周期；
(4)進(jìn)一步提升廢水原料濃度，重復(fù)步驟(2)、(3)，進(jìn)行SBR法廢水處理。
優(yōu)選的，步驟(1)中所述啟動改進(jìn)型SBR裝置時，向原水箱的廢水原料中添加碳源，隨著改進(jìn)型SBR裝置降解率的提高，逐漸減少碳源用量，直至不添加碳源。微生物對化學(xué)結(jié)構(gòu)簡單、分子量小的碳源利用率較高。在處理有機(jī)廢水污染時，添加額外小分子碳源如葡萄糖、甲醇、乙酸鈉等，有利于微生物的生長和發(fā)育。
優(yōu)選的，所述碳源為乙酸鈉和/或葡萄糖。更優(yōu)選的，所述碳源為乙酸鈉，乙酸鈉濃度為50mg/L。添加葡萄糖與乙酸鈉對于菌株降解有機(jī)物都能起到良好的促進(jìn)作用，與葡萄糖相比乙酸鈉價格較低，是焦化廢水實(shí)際處理中常用的碳源，因此本專利優(yōu)選乙酸鈉做為碳源。
優(yōu)選的，步驟(1)中所述啟動改進(jìn)型SBR裝置時，原水箱中的廢水原料濃度為100mg/L；隨著改進(jìn)型SBR裝置降解率提高至85％以上，逐漸將廢水原料濃度提升至1000mg/L；步驟(4)中所述進(jìn)一步提升廢水原料濃度為從1000mg/L逐步提升至3000mg/L。
啟動過程中采用較低濃度的廢水原料，增加有機(jī)負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)好氧活性污泥的增殖，隨著改進(jìn)型SBR裝置啟動運(yùn)行，逐漸升高廢水原料濃度，實(shí)現(xiàn)高濃度廢水原料的高效處理和排放。
優(yōu)選的，步驟(2)中所述微生物菌劑為滅菌活性炭吸附微生物聯(lián)合體的混合液，所述微生物聯(lián)合體包括帕拉佰克霍爾德菌Paraburkholderia，保藏編號CCTCCM2022396。更優(yōu)選的，所述微生物聯(lián)合體包括帕拉佰克霍爾德菌Paraburkholderia和SDS由通用引物篩選出的復(fù)合菌系SDS1。將復(fù)合菌系SDS1與帕拉佰克霍爾德菌按照7:3的比例混合，在溫度30℃，pH7，鹽度0.05％，裝液量50％，接種量2％，搖床轉(zhuǎn)速180r•min-1，外加氮源為硝酸鈉+氯化銨，SDS初始濃度1600mg/L的條件下，48h后微生物聯(lián)合體H3對SDS的降解率為90.1％。
優(yōu)選的，步驟(1)、(2)、(3)中所述改進(jìn)型SBR裝置啟動及運(yùn)行期間，分別測定多個檢測口的出水SDS、COD、TN、NH3-N濃度，并實(shí)時監(jiān)測反應(yīng)系統(tǒng)的溫度、pH值和DO濃度。更優(yōu)選的，改進(jìn)型SBR裝置啟動及運(yùn)行期間，定期觀察污泥形狀、原后生動物種類，判斷曝氣量是否充足。
優(yōu)選的，步驟(3)中所述采用序批式方式啟動并運(yùn)行改進(jìn)型SBR裝置，運(yùn)行周期為24h，其中進(jìn)水0.5h、曝氣22h、沉淀1h、換水排泥0.5h；每天排水一次，排水量1000-1500mL，每天排泥一次，排泥量200-300mL。
優(yōu)選的，步驟(3)中所述采用序批式方式啟動并運(yùn)行改進(jìn)型SBR裝置，改進(jìn)型SBR裝置運(yùn)行期間，添加含硅油的消泡劑；當(dāng)停止進(jìn)水時，投加微生物菌劑，投加量為2％(體積比)
添加以硅油為基礎(chǔ)成分的高效消泡劑，防止因泡沫膨脹而引起SBR生化系統(tǒng)崩潰。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
(1)本發(fā)明，在傳統(tǒng)SBR工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，增設(shè)微生物菌劑添加裝置，添加的SDS微生物菌劑，進(jìn)入改進(jìn)型SBR裝置微生物反應(yīng)區(qū)后，加速好氧活性污泥的增殖。好氧污泥培養(yǎng)成熟后，在改進(jìn)型SBR反應(yīng)體系中，24小時內(nèi)對濃度為3000mg/L的SDS降解率達(dá)到91.1％。相比不投加微生物菌劑的傳統(tǒng)活性污泥體系，本發(fā)明中好氧活性污泥耐受濃度更高(耐受能力是傳統(tǒng)活性污泥體系的3倍左右)，降解速率更快(是傳統(tǒng)活性污泥體系的2倍左右)。
(2)本發(fā)明，不僅對高濃度SDS具有較好的降解能力，而且對含SDS的洗滌廢水具有良好的脫氮除碳效果。在改進(jìn)型SBR反應(yīng)體系中，24h后對COD、TN、NH3-N的去除率分別達(dá)到89.5％、75.3％、91.9％。
(3)本發(fā)明，通過對傳統(tǒng)SBR工藝進(jìn)行改進(jìn)，將微生物菌劑應(yīng)用于高濃度SDS的快速去除，采用本發(fā)明所述方法可快速降解高濃度SDS廢水，在含高濃度SDS洗滌廢水的實(shí)際處理中有較好的應(yīng)用前景。
（發(fā)明人：譚菊;牛鴻宇;劉威;郭小龍;李欣錦;彭茅云;張俊;楊海君）
