申请日2015.12.30
公开(公告)日2016.04.13
IPC分类号C02F3/34
摘要
本发明公开一种运用微生物净化技术提升污水厂出水水质的提级改造方法，属于微生物净水技术领域。本发明方法按顺序包括如下步骤：(1)原位筛选污水自身所携带的优势菌群，以得到微生物功能菌剂;(2)投放经过扩增后的混合微生物制剂;(3)持续增加曝气工况;(4)逐级减少曝气工况;(5)增加回流污泥。本发明通过调节污水厂的生化系统的运行参数，投加微生物制剂来稳定生化系统的平衡，降低污泥的产生量，消化代谢水体中的TN、TP、BOD、COD等物质，培养起稳定的自净化生物体，保证食物链的完整，使得水体净化水质达标，厂区扩容。本发明方法可高效，稳定，节能，低成本扩容污水厂。
权利要求书
1.一种运用微生物净化技术提升污水厂出水水质的提级改造方法，其特征在于，按顺序包括如下步骤：
(1)原位筛选污水自身所携带的优势菌群：从污水厂出水口提取污水样本，与诱导微生物菌群制剂，生物修复剂，生物解毒剂进行混合后，再进行治污功能菌群的扩增，然后再在扩增样本中投放酶制剂得到微生物功能菌剂;
(2)制备并投放经过扩增后的混合微生物制剂：将步骤(1)得到微生物功能菌剂与诱导微生物菌群制剂、生物修复剂，酶制剂，生物解毒剂进行混合得到混合微生物菌剂，于出水口环节进行喷洒投放;
(3)持续增加曝气工况：调节中曝气环节的曝气量，增加水体中的溶解氧气，同时减缓污水的流动速度;
(4)逐级减少曝气工况：当污水进入厌氧环节后，再投入步骤(2)所述的混合微生物菌剂，降低水体的DO含量;
(5)增加回流污泥：提高污泥回流比例和回流次数。
2.根据权利要求1所述的提级改造方法，其特征在于，步骤(1)中提取的污水样本，与诱导微生物菌群制剂，生物修复剂，生物解毒剂进行混合的体积比例为：1-3：4.8-5.0：4-7.5：6-11，所述扩增样品中投放酶制剂的标准为1个立方水100ml酶制剂。
3.根据权利要求2所述的提级改造方法，其特征在于，所述污水样本，与诱导微生物菌群制剂，生物修复剂，生物解毒剂进行混合的体积比例为：1：4.8：7.5：11。
4.根据权利要求3所述的提级改造方法，其特征在于，所述微生物功能菌剂的溶度为0.01×109—0.015×109g/m3。
5.根据权利要求4所述的提级改造方法，其特征在于，步骤(2)中所述微生物功能菌与诱导微生物菌群制剂、生物修复剂，生物解毒剂进行混合的体积比例为：3：3～7：5～8：4-6：9～13。
6.根据权利要求5所述的提级改造方法，其特征在于，步骤(3)中，调节曝气环节的曝气量以使水体的含氧量是原先运行环节的5倍，增加水体中的溶解氧气以使水中含氧量在6.0-7.0之间，周期为1-2天，同时减缓污水的流动速度到原有流速的30%。
7.根据权利要求6所述的提级改造方法，其特征在于，步骤(4)中放入混合微生物菌剂的标准为每立方水体投加3升菌体以降低水体的DO含量。
8.根据权利要求7所述的提级改造方法，其特征在于，提高在兼性厌氧环节与厌氧环节的污泥停留时间为原来水厂环节的2～4倍，提高耗氧环节的污泥回流量为原来的3～5倍。
9.根据权利要求8所述的提级改造方法，其特征在于，所述微生物诱导剂为玉米粉、葡 萄糖、氨基酸成品以质量比1：1：1直接混合而成或所述微生物诱导剂为淀粉、氨基酸成品以质量比1：1直接混合而成;所述生物修复剂由乳酸菌群、酵母菌群、短小芽孢杆菌群、发酵系的丝状菌群和起核心作用的光合菌群的鱼腥蓝细菌(Anabaenasp.strainPCC7120)按照体积比3-4:2-5:1.5-3.5:4-5.6:4-7混合而成;
所述酶制剂主要成分为质量比为1：3：1.5的葡糖异构酶，纤维素酶和比亚酶，或主要成分为质量比为1：3：1.5的葡萄糖粉，纤维素酶和比亚酶;
所述微生物解毒剂包括胆碱酯酶复能剂和/或抗胆碱剂和/或二巯基丙磺酸钠和/或氧气。
10.根据权利要求9所述的提级改造方法，其特征在于，水厂初调为3-4个月，之后便稳定运行，步骤(1)中初调期间每个星期筛选一次菌种，进行功能菌群更新，稳定运行后为每2个月进行筛选;
步骤(2)中初调期间第一批污水1立方水体投放1升的混合微生物菌剂，第二批污水1立方水体投放0.7升的混合微生物菌剂;第三批污水1立方水体投加0.5升的混合微生物菌剂，此后每天按照1立方水体投加0.5升的混合微生物菌剂进行持续3个月，稳定运行后每个月投放一次，投放比例为1立方水体投放1升的混合微生物菌剂;
步骤(3)中，初调期间循环周期为每个月5天，3个月为15天，稳定运行后曝气环节减少到没有调试时候的1/2;
步骤(4)中初调期间10天投入一次混合微生物菌剂，稳定运行后每月投入一次混合微生物菌剂。
说明书
一种运用微生物净化技术提升污水厂出水水质的提级改造方法
技术领域
本发明属于微生物净水技术领域，具体涉及一种运用微生物净化技术提升污水厂出水水质的提级改造方法。
背景技术
我国是人口大国、用水大国、缺水大国，水资源分配不均，截至2014年3月底，全国城市、县累计建成污水处理厂3622座，设计污水处理能力约1.53亿立方米/日，随着建设数量的增加，建设规模的扩大，以及处理能力的不断增强，污水处理厂在改善城镇环境质量中发挥了重要作用。但同时，处理设施运行率低、出水水质不达标等现象也不同程度存在，影响了污水处理厂社会效益的发挥。前端污水不能全收集、末端污染物不能全处理是目前困扰我国污水厂在运营过程中的两大难题，致使污水处理厂本身成了大的排污主体。
现有的污水厂大多采取投入大量絮凝剂进行絮凝沉淀，增大污泥产量，同时提升碳源进行COD容量提升，稳定运行，有的企业采取增大曝气的方式来降低水体中的TN或者TP含量，但是效果都欠佳，同时浪费了资源，产生化学污染和污泥污染，又为环境增加了负担。而且资金投入巨大，每个城市的污水处理厂的水质不能达到国家要求的污水排放标准或者是中水回用标准。
有部分水厂采用增加硬件设施的投入方式，而这并未从根本上提升库容，其增加的部分也会导致水厂的污泥产生量增加，水质排放不达标，同时污泥会污染环境，因此其容量增大的大部分空间分给了污泥，处理污水的能力从长久看来并未得到提高。
发明内容
根据上述领域的需求和不足，本发明提供一种运用微生物净化技术提升污水厂出水水质的提级改造方法。本发明通过调节污水厂的生化系统的运行参数，投加微生物制剂来稳定生化系统的平衡，降低污泥的产生量，消化代谢水体中的TN、TP、BOD、COD等物质，培养起稳定的自净化生物体，保证食物链的完整，使得水体净化水质达标，厂区扩容。本发明方法可高效，稳定，节能，低成本扩容污水厂。
本发明的技术方案如下：
一种运用微生物净化技术提升污水厂出水水质的提级改造方法，其特征在于，按顺序包括如下步骤：
(1)原位筛选污水自身所携带的优势菌群：从污水厂出水口提取污水样本，与诱导微生物菌群制剂，生物修复剂，生物解毒剂进行混合后，再进行治污功能菌群的扩增，然后再在扩增样本中投放酶制剂得到微生物功能菌剂;
(2)制备并投放经过扩增后的混合微生物制剂：将步骤(1)得到微生物功能菌剂与诱导微生物菌群制剂、生物修复剂，酶制剂，生物解毒剂进行混合得到混合微生物菌剂，于出水口环节进行喷洒投放;
(3)持续增加曝气工况：调节中曝气环节的曝气量，增加水体中的溶解氧气，同时减缓污水的流动速度;
(4)逐级减少曝气工况：当污水进入厌氧环节后，再投入步骤(2)所述的混合微生物菌剂，降低水体的DO含量;
(5)增加回流污泥：提高污泥回流比例和回流次数。
步骤(1)中提取的污水样本，与诱导微生物菌群制剂，生物修复剂，生物解毒剂进行混合的体积比例为：1-3：4.8-5.0：4-7.5：6-11，所述扩增样品中投放酶制剂的标准为1个立方水100ml酶制剂。
所述污水样本，与诱导微生物菌群制剂，生物修复剂，生物解毒剂进行混合的体积比例为：1：4.8：7.5：11。
所述微生物功能菌剂的溶度为0.01×109-0.015×109g/m3。
步骤(2)中所述微生物功能菌与诱导微生物菌群制剂、生物修复剂，生物解毒剂进行混合的体积比例为：3：3～7：5～8：4-6：9～13。
步骤(3)中，调节曝气环节的曝气量以使水体的含氧量是原先运行环节的5倍，增加水体中的溶解氧气以使水中含氧量在6.0-7.0之间，周期为1-2天，同时减缓污水的流动速度到原有流速的30%。
步骤(4)中放入混合微生物菌剂的标准为每立方水体投加3升菌体以降低水体的DO含量。
提高在兼性厌氧环节与厌氧环节的污泥停留时间为原来水厂环节的2～4倍，提高耗氧环节的污泥回流量为原来的3～5倍。
所述微生物诱导剂为玉米粉、葡萄糖、氨基酸成品以质量比1：1：1直接混合而成或所述微生物诱导剂为淀粉、氨基酸成品以质量比1：1直接混合而成;
所述生物修复剂由乳酸菌群、酵母菌群、短小芽孢杆菌群、发酵系的丝状菌群和起核心作用的光合菌群的鱼腥蓝细菌按照体积3-4:2-5:1.5-3.5:4-5.6:4-7混合而成;
所述酶制剂主要成分为质量比为1：3：1.5的葡糖异构酶，纤维素酶和比亚酶，或主要成分为质量比为1：3：1.5的葡萄糖粉，纤维素酶和比亚酶;
所述微生物解毒剂包括胆碱酯酶复能剂和/或抗胆碱剂和/或二巯基丙磺酸钠和/或氧气。
水厂初调为3-4个月，之后便稳定运行，步骤(1)中初调期间每个星期筛选一次菌种，进行功能菌群更新，稳定运行后为每2个月进行筛选;
步骤(2)中初调期间第一批污水1立方水体投放1升的混合微生物菌剂，第二批污水1立方水体投放0.7升的混合微生物菌剂;第三批污水1立方水体投加0.5升的混合微生物菌剂，此后每天按照1立方水体投加0.5升的混合微生物菌剂进行持续3个月，稳定运行后每个月投放一次，投放比例为1立方水体投放1升的混合微生物菌剂;
步骤(3)中，初调期间循环周期为每个月5天，3个月为15天，稳定运行后曝气环节减少到没有调试时候的1/2;
步骤(4)中初调期间10天投入一次混合微生物菌剂，稳定运行后每月投入一次混合微生物菌剂。
微生物诱导剂是一种快速激活，具有水体修复功能的微生物糖分制剂载体，可以有效的让生物修复剂菌群进行活化，保证其快速的进入对数期进行生长。主要成分是玉米粉，葡萄糖，氨基酸1：1：1(质量配比)。生物修复剂，主要是以微生物为载体，具有一些活性酶类复合菌群，其主要以兼性厌氧微生物为主;由乳酸菌群、酵母菌群、短小芽孢杆菌群、发酵系的丝状菌群和起核心作用的光合菌群;
本发明中使用的酶制剂主要包含葡糖异构酶(用三九999铁锌钙葡萄糖粉替代可同样满足要求，药店购买的普通葡萄糖就可以，纤维素酶，比亚酶，三者的质量配比为1：3：1.5;
微生物解毒剂，主要是以化学药剂为主，防止重金属类与有毒的化学品物质对水中已经培养出来的功能菌群进行破坏，微生物解毒剂选自于胆碱酯酶复能剂和抗胆碱剂(有机磷农药中毒解毒剂)，二巯基丙磺酸钠(去除重金属)氧气(增加水中DO的浓度)。
步骤(1)中，优选的，从污水厂细格栅出水口提取污水样本，与诱导微生物菌群制剂，生物修复剂，生物解毒剂按照1：4.8：7.5：11进行混合，放在特定的培养剂进行治污功能菌群的扩增，同时水中放入酶制剂按照1个立方100ml的标准进行等比例核算投放进入扩增样本(酶制剂主要为微生物快速增长提供动力增加存活量，使其能够快速生长)，通过投放的微生物制剂的毒害抑制作用，使得水体中的有毒物质得到抑制，建立功能菌群的适宜环境。水厂初调期间为3-4个月，每个星期筛选一次菌种，进行功能菌群更新，3-4个月过后进入稳定运行期，每2个月进行筛选。
步骤(2)中，经过8-9天培养与3天的扩增，培养出土著功能菌为溶度为0.1×109—0.15×109g/m3微生物功能菌剂，在同时与诱导微生物菌群制剂、生物修复剂，酶制剂(此处的酶制剂是促进微生物生长的兴奋剂，可以提高微生物的快速适应和繁殖)生物解毒剂进行混合配比为，3：3～7：5～8：4-6：9～13的比例进行实际运行中的配比，都加在细格栅出水环节，按照水体体积的1立方水体投放1升混合菌剂的比例通过设备进行自动喷洒。混合微生物菌剂在投药设备内通过人工设置自动混合投加。不用人在投药环节参与。新一批污水厂进场后，按照1立方水体投放0.7升的比例进行;第三批污水进场后按照1立方水体投加0.5升的菌剂投放，此后每天如此持续3个月，当运行稳定后，为每个月投放一次，投放比例为1立方水体投放1升的比例进行。
步骤(3)中，混合微生物菌剂投放后，快速调节污水厂中曝气环节的曝气量，前期使得污水厂中水体的含氧量是原先运行环节的5倍，快速增加水体中的溶解氧气含使得水中的含氧量6.0-7.0之间，周期为1-2天，使得水中的DO含量快速增加，提高丝状菌的含量，此时污泥含量有所膨胀。同时减缓污水厂污水的流动速度。本环节循环周期为每个月5天，在初运营期间3个月为15天，待到正常运转，曝气环节减少到没有调试时候的1/2。
步骤(4)中，当污水进入厌氧环节后，再放入混合好的微生物菌剂，按照每立方水体投加3升菌体为标准，降低水体的DO含量，扩增菌胶团的产生。混合菌液的投放为机体自动化投放，无需人工参与。在调试初期3-4个月时间里面，按照1立方水体3升投加混合菌剂10天加一次，稳定运行后按照每个月1立方水体投加3升混合菌剂，因为污水厂有回流系统，添加混合菌剂为损耗的菌剂补充。
所述步骤(5)中，经过步骤(4)后，污泥的体积明显减少，丝状菌群被明显抑制，菌胶团大量生成，减少了污泥体积，但同时还有部分污泥没有得到很好的反应，提高污泥回流比例和回流次数，提高在兼性厌氧环节与厌氧环节的停留时间为原来水厂环节的2～4倍，提高耗氧环节的回流量为原来的3～5倍，这样可以明显的降低活性污泥的产生，提高水厂的运行空间，提高反硝化环节的工作效率，提高聚磷菌的含量，降低TN、TP的含量。污水厂的水质等到提升可以达到一级A的标准，污泥的减少可以大大的提高水厂的库容，污泥减排量比原先降低了75%。优选的，所述步骤(5)提高污泥回流比例和回流次数，提高在兼性厌氧环节与厌氧环节的停留时间为原来水厂环节的2～4倍，提高耗氧环节的回流量为原来的3～5倍，这样可以明显的降低活性污泥的产生，提高水厂的运行空间。
本发明通过投入生物制剂，并调节各个运营环节的运营参数而实现水质优质排放，和污泥减量排放，减少运营费用。
本发明在不增加污水厂基础设施的情况下，通过调节运行参数，投入原位筛选出来的优势功能菌以及本发明的混合微生物制剂，进行扩容和提级改造。本发明可以使原有的活性污泥的体积减少和重量减少，污泥含量了降低了75%，同时可以使提高水厂的排放等级从一级B提升到一级A，同时可以使污水厂能够完全避免对化学药剂的依赖，使水质能够安全排放，简化运行工艺，节约能源。在污水厂治理中，所用的菌剂为对环境有益处的微生物菌，无任何外来菌。微生物生长剂为植物提取液，微生物解毒剂为天然矿物质元素，无任何化学试剂。
本发明采取微生物净化技术与调节污水厂运行参数的方法对污水厂提级扩建改造，前期只需要3-4个月时间调试，后期稳定运行后，只需适当的投放混合菌剂，无需其它工作量，不用投入大量的土建工作进行水厂扩增，只需在原有设施的基础上增加了水厂运行能力，起到污水厂扩容的作用，提升了水厂经济价值。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)减少了化学絮凝试剂的使用，降低了水厂运行的日常开支;
(2)减少了污水厂的硬件设施的投资与土地使用量，节约了土地资源;
(3)不同于以往的污水厂提级方法，本发明通过物理调节运行参数与原位筛选本土功能菌群和生物净化剂混合使用来使得运营水厂达标，同时增加了库容;
(4)大大降低污泥的产生量，节省了污泥处理成本，提高了水厂的运营空间，避免了污泥带来的二次污染。