公布日：2023.12.26
申請日：2023.09.26
分類號：C02F3/30(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I;C02F3/12(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種結(jié)合固定化微生物材料脫氮除磷的倒置A2O裝置及方法，涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，該裝置包括缺氧段、厭氧段、好氧段和二沉池，所述缺氧段、厭氧段和好氧段結(jié)合固定化微生物技術(shù)分別接種有以反硝化細(xì)菌、聚磷菌、好氧細(xì)菌和硝化細(xì)菌為主的微生物材料作為活性污泥的載體，本發(fā)明通過將缺氧段設(shè)置在厭氧段前端，利用倒置A2O將好氧段產(chǎn)生的硝態(tài)氮回流至缺氧段，使其在厭氧段前就被完全去除，聚磷菌經(jīng)厭氧釋磷后直接進(jìn)入好氧環(huán)境，達(dá)到提升除磷效果的目的，通過結(jié)合固定化微生物技術(shù)，將選定的硝化細(xì)菌、好氧細(xì)菌、硝化細(xì)菌以及聚磷菌等菌屬固定在載體上充分進(jìn)行反硝化反應(yīng)、好氧反應(yīng)、硝化反應(yīng)以及好氧吸磷過程，達(dá)到高效脫氮除磷的效果。
權(quán)利要求書
1.一種結(jié)合固定化微生物材料脫氮除磷的倒置A2O裝置，其特征在于，包括用于對污水進(jìn)行反硝化反應(yīng)的缺氧段、用于進(jìn)行厭氧釋磷的厭氧段、用于進(jìn)行有機物降解、硝化反應(yīng)和好氧吸磷的好氧段和二沉池(400)，所述缺氧段、厭氧段和好氧段結(jié)合固定化微生物技術(shù)分別接種有以反硝化細(xì)菌、聚磷菌、好氧細(xì)菌和硝化細(xì)菌為主的微生物材料作為活性污泥的載體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合固定化微生物材料脫氮除磷的倒置A2O裝置，其特征在于，所述缺氧段設(shè)有缺氧池(100)，所述缺氧池(100)內(nèi)設(shè)有攪拌器(101)和以反硝化細(xì)菌為主的固定化微生物材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合固定化微生物材料脫氮除磷的倒置A2O裝置，其特征在于，所述厭氧段設(shè)有厭氧池(200)，所述厭氧池(200)底部設(shè)有用于推動水流前進(jìn)的推流器(201)，所述厭氧池(200)內(nèi)設(shè)有以聚磷菌為主的固定化微生物材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合固定化微生物材料脫氮除磷的倒置A2O裝置，其特征在于，所述好氧段設(shè)有好氧池(300)，所述好氧池(300)內(nèi)設(shè)有用于提供氧氣的曝氣裝置(301)，所述好氧池(300)內(nèi)還設(shè)有以好氧細(xì)菌、硝化細(xì)菌以及聚磷菌為主的固定化微生物材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合固定化微生物材料脫氮除磷的倒置A2O裝置，其特征在于，倒置A2O池體內(nèi)設(shè)有第一污泥回流和第二污泥回流，所述第一污泥回流連通設(shè)置在缺氧池(100)與好氧池(300)之間，所述第二污泥回流連通設(shè)置在二沉池(400)與缺氧池(100)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合固定化微生物材料脫氮除磷的倒置A2O裝置，其特征在于，所述固定化微生物材料四周距離攪拌器(101)或倒置A2O池體0.5至1.0米遠(yuǎn)，高度為A2O池體高度的三分之一至三分之二。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種結(jié)合固定化微生物材料脫氮除磷的倒置A2O裝置，其特征在于，所述固定化微生物材料為經(jīng)過改性的原始單體，所述原始單體為均勻負(fù)載微生物培養(yǎng)基的10cm×10cm×10cm聚氨酯泡沫，所述原始單體之間通過PE繩連接，且原始單體上下距離3-4cm，左右間距為2-3cm。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種結(jié)合固定化微生物材料脫氮除磷的倒置A2O裝置，其特征在于，所述原始單體的制備方法為：步驟A：取用質(zhì)量比為70％—80％∶10％—15％∶5％—15％的面粉∶血粉∶骨粉混合得到微生物培養(yǎng)基前體；步驟B：再取質(zhì)量比為70—120份微生物培養(yǎng)基前體的聚醚330、質(zhì)量比為60—70份微生物培養(yǎng)基前體的甲苯二異氰酸酯、質(zhì)量比為0.8—1.0份微生物培養(yǎng)基前體的硅油、質(zhì)量比為1.0—1.2份微生物培養(yǎng)基前體的水、質(zhì)量比為0.5—0.7份微生物培養(yǎng)基前體的發(fā)泡劑以及質(zhì)量比為0.6—0.9份微生物培養(yǎng)基前體的辛酸亞錫和三乙烯二胺，將其全部組分混合；步驟C：高速攪拌混合后的材料直至發(fā)泡，發(fā)泡8秒結(jié)束攪拌，在室溫下靜置45分鐘，最后在55℃的條件下熟化3.0—4.0小時。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種結(jié)合固定化微生物材料脫氮除磷的倒置A2O裝置，其特征在于，所述原始單體經(jīng)過微生物的固定馴化，所述固定馴化的方法為：步驟Ⅰ：將固定化微生物材料通入生活污水至剛好浸沒全部材料；步驟Ⅱ：分別加入接種硝化菌群、好氧菌群和反硝化菌群和聚磷菌群，分別在缺氧、好氧條件下進(jìn)行固定化反應(yīng)，每隔10—14小時更換二分之一的生活污水，并且適當(dāng)補充對應(yīng)接種菌群進(jìn)行馴化培養(yǎng)；步驟Ⅲ：當(dāng)接種細(xì)菌的負(fù)載量達(dá)到15-25g/L時，將微生物安裝到倒置A2O中接種適量活性污泥并進(jìn)水運行處理。
10.一種權(quán)利要求1-9任一項所述的一種結(jié)合固定化微生物材料脫氮除磷的倒置A2O裝置處理方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一：將待處理的污水經(jīng)由進(jìn)水口引入缺氧池(100)與反硝化細(xì)菌為主的固定化微生物材料進(jìn)行反硝化反應(yīng)并停留2.5h；步驟二：污水從缺氧池(100)流進(jìn)厭氧池(200)與聚磷菌在厭氧條件下接觸發(fā)生釋磷反應(yīng)并停留1.5h；步驟三：污水由厭氧池(200)流入好氧池(300)與好氧細(xì)菌、硝化細(xì)菌以及聚磷菌為主的固定化微生物材料進(jìn)行好氧反應(yīng)、硝化反應(yīng)以及好氧條件下的吸磷反應(yīng)并停留為7-8h；步驟四：好氧池(300)處理后的污水部分經(jīng)由第一污泥回流進(jìn)入缺氧池(100)再次進(jìn)行反硝化反應(yīng)，剩余部分進(jìn)入二沉池(400)，二沉池(400)沉淀后的部分污泥經(jīng)由第二污泥回流再次進(jìn)入缺氧池(100)反應(yīng)，而二沉池(400)的上清液經(jīng)由出水口排出。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)合固定化微生物材料脫氮除磷的倒置A2O裝置及方法，以解決背景技術(shù)中的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種結(jié)合固定化微生物材料脫氮除磷的倒置A2O裝置，包括用于對污水進(jìn)行反硝化反應(yīng)的缺氧段、用于進(jìn)行厭氧釋磷的厭氧段、用于進(jìn)行有機物降解、硝化反應(yīng)和好氧吸磷的好氧段和二沉池，所述缺氧段、厭氧段和好氧段結(jié)合固定化微生物技術(shù)分別接種有以反硝化細(xì)菌、聚磷菌、好氧細(xì)菌和硝化細(xì)菌為主的微生物材料作為活性污泥的載體。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供以下可選技術(shù)方案：
在一種可選方案中：所述缺氧段設(shè)有缺氧池，所述缺氧池內(nèi)設(shè)有攪拌器和以反硝化細(xì)菌為主的固定化微生物材料。
在一種可選方案中：所述厭氧段設(shè)有厭氧池，所述厭氧池底部設(shè)有用于推動水流前進(jìn)的推流器，所述厭氧池內(nèi)設(shè)有以聚磷菌為主的固定化微生物材料。
在一種可選方案中：所述好氧段設(shè)有好氧池，所述好氧池內(nèi)設(shè)有用于提供氧氣的曝氣裝置，所述好氧池內(nèi)還設(shè)有以好氧細(xì)菌、硝化細(xì)菌以及聚磷菌為主的固定化微生物材料。
在一種可選方案中：所述倒置A2O池體內(nèi)設(shè)有第一污泥回流和第二污泥回流，所述第一污泥回流連通設(shè)置在缺氧池與好氧池之間，所述第二污泥回流連通設(shè)置在二沉池與缺氧池之間。
在一種可選方案中：所述固定化微生物材料四周距離攪拌器或倒置A2O池體0.5至1.0米遠(yuǎn)，高度為A2O池體高度的三分之一至三分之二。
在一種可選方案中：所述固定化微生物材料為經(jīng)過改性的原始單體，所述原始單體為均勻負(fù)載微生物培養(yǎng)基的10cm×10cm×10cm聚氨酯泡沫，所述原始單體之間通過PE繩連接，且原始單體上下距離3-4cm，左右間距為2-3cm。
在一種可選方案中：所述原始單體的制備方法為：
步驟A：取用質(zhì)量比為70％—80％∶10％—15％∶5％—15％的面粉∶血粉∶骨粉混合得到微生物培養(yǎng)基前體；
步驟B：再取質(zhì)量比為70—120份微生物培養(yǎng)基前體的聚醚330、質(zhì)量比為60—70份微生物培養(yǎng)基前體的甲苯二異氰酸酯、質(zhì)量比為0.8—1.0份微生物培養(yǎng)基前體的硅油、質(zhì)量比為1.0—1.2份微生物培養(yǎng)基前體的水、質(zhì)量比為0.5—0.7份微生物培養(yǎng)基前體的發(fā)泡劑以及質(zhì)量比為0.6—0.9份微生物培養(yǎng)基前體的辛酸亞錫和三乙烯二胺，將其全部組分混合；
步驟C：高速攪拌混合后的材料直至發(fā)泡，發(fā)泡8秒結(jié)束攪拌，在室溫下靜置45分鐘，最后在55℃的條件下熟化3.0—4.0小時。
在一種可選方案中：所述原始單體經(jīng)過微生物的固定馴化，所述固定馴化的方法為：
步驟Ⅰ：將固定化微生物材料通入生活污水至剛好浸沒全部材料；
步驟Ⅱ：分別加入接種硝化菌群、好氧菌群和反硝化菌群和聚磷菌群，分別在缺氧、好氧條件下進(jìn)行固定化反應(yīng)，每隔10—14小時更換二分之一的生活污水，并且適當(dāng)補充對應(yīng)接種菌群進(jìn)行馴化培養(yǎng)；
步驟Ⅲ：當(dāng)接種細(xì)菌的負(fù)載量達(dá)到15-25g/L時，將微生物安裝到倒置A2O中接種適量活性污泥并進(jìn)水運行處理。
本發(fā)明還公開了一種結(jié)合固定化微生物材料脫氮除磷的倒置A2O裝置處理方法，包括以下步驟：
步驟一：將待處理的污水經(jīng)由進(jìn)水口引入缺氧池與反硝化細(xì)菌為主的固定化微生物材料進(jìn)行反硝化反應(yīng)并停留2.5h；
步驟二：污水從缺氧池流進(jìn)厭氧池與聚磷菌在厭氧條件下接觸發(fā)生釋磷反應(yīng)并停留1.5h；
步驟三：污水由厭氧池流入好氧池與好氧細(xì)菌、硝化細(xì)菌以及聚磷菌為主的固定化微生物材料進(jìn)行好氧反應(yīng)、硝化反應(yīng)以及好氧條件下的吸磷反應(yīng)并停留為7-8h；
步驟四：好氧池處理后的污水部分經(jīng)由第一污泥回流進(jìn)入缺氧池再次進(jìn)行反硝化反應(yīng)，剩余部分進(jìn)入二沉池，二沉池沉淀后的部分污泥經(jīng)由第二污泥回流再次進(jìn)入缺氧池反應(yīng)，而二沉池的上清液經(jīng)由出水口排出。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果如下：
1、本發(fā)明通過將缺氧段設(shè)置在厭氧段前端，利用倒置A2O將好氧段產(chǎn)生的硝態(tài)氮回流至缺氧段，使其在厭氧段前就被完全反硝化去除，與此同時，進(jìn)水中的溶解氧在缺氧段消耗殆盡，使得厭氧段的聚磷菌能夠充足地釋放磷，聚磷菌經(jīng)厭氧釋磷后直接進(jìn)入好氧環(huán)境，利用其在厭氧條件下形成的吸磷動力，達(dá)到提升除磷效果的目的。
2、本發(fā)明通過結(jié)合固定化微生物技術(shù)，將選定的硝化細(xì)菌、好氧細(xì)菌、硝化細(xì)菌以及聚磷菌等菌屬固定在載體上，使各菌屬在倒置A2O工藝各段中保持活性高、專一性強、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點，充分進(jìn)行反硝化反應(yīng)去除硝態(tài)氮、好氧反應(yīng)去除有機物，硝化反應(yīng)以去除氨氮以及聚磷菌完成厭氧釋磷和好氧吸磷過程，達(dá)到高效脫氮除磷的效果。
（發(fā)明人：曲毅;朱浩;唐曉亮;丁宇;楊宏旺;王翠輝;王玥;侯云虎;張棟年;劉文愷）
