申请日2013.11.26
公开(公告)日2014.03.12
IPC分类号C02F3/34
摘要
本发明公开了一种脱氮除磷菌种在线提取培养及驯化的污水处理方法。本发明脱氮除磷菌种的提取培养、驯化及投加过程均在线实时完成，中途无需进行任何冷冻保存及运输，改变了传统技术在实验室培养菌种、长距离冷藏运输、使用时再激活的繁琐操作，大大降低了能耗和处理成本，并最大程度的保持菌种的活性及针对性。进一步的，本发明采用特殊填料，并优化填料比例、菌种投加方式等影响因子，在填料表面迅速培养有益的脱氮微生物菌群，形成种群优势，提高菌种母液的活性和敏感性，提高抗冲击的能力和污水处理能力。本发明投入低，污水处理周期短，效益好，COD、TN、TP去除率高。
权利要求书
1.一种脱氮除磷菌种在线提取培养及驯化的污水处理方法， 包括以下步骤：
1)将污水输送至污水净化池，并分流部分污水至菌种培养池;
2)菌种培养池内含有生物填料1#，控制溶解氧浓度为6～7 mg/L，停留时间为1.5～5h，进行脱氮除磷菌种的提取培养，得到菌种提取液;
3)将菌种提取液输送至菌种驯化池，菌种驯化池内含有生物填料2#，控制溶解氧浓度为4～5 mg/L，停留时间为2～4h，进行驯化，得到脱氮除磷菌种母液;
4)采取多点投放的方式，将脱氮除磷菌种母液输送至污水净化池，进行污水净化处理。
2.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于：所述生物填料1#为体积比(3～8)：(2～5)：2的花瓣状填料、YDT型弹性立体填料和生物悬浮球填料的混合物，或为体积比(1～8)：1的螺纹沟渠球形体和螺旋条状填料的混合物。
3.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于：所述生物填料2#为体积比(2～6)：(1～5)：1的花瓣状填料、YDT型弹性立体填料和生物悬浮球填料，或为体积比(1～4)：1的螺纹沟渠球形体和螺旋条状填料的混合物。
4.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于：所述生物填料1#为体积比(1～6)：1的螺纹沟渠球形体和螺旋条状填料的混合物;所述生物填料2#为体积比(1～4)：1的螺纹沟渠球形体和螺旋条状填料的混合物。
5.根据权利要求2～4任意一项所述的污水处理方法，其特征在于：所述螺纹沟渠球形体包括由若干连续且收缩卷曲的卷边构成的球状本体，所述球状本体从中部向四周放射延伸，所述卷边的表面密布有沟渠。
6.根据权利要求2～4任意一项所述的污水处理方法，其特征在于：螺旋条状填料包括成弯曲条状的填料本体，所述填料本体包括呈连续“S”型的褶皱，所述褶皱的每个褶曲围成供流体进入的半封闭空间。
7.根据权利要求6所述的污水处理方法，其特征在于：所述每个褶曲的内表面及外表面均密布设有沟渠。
8.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于：步骤1)中，菌种培养池的分流比例为30～80%。
9.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于：所述步骤3)中，采用间歇进水的方式，通过间歇进水管向菌种驯化池引入污水，使生长中的微生物处于半饱半饥饿状态，进行驯化。
说明书
一种脱氮除磷菌种在线提取培养及驯化的污水处理方法
技术领域
本发明涉及一种脱氮除磷菌种在线提取培养及驯化的污水处理方法。
背景技术
随着城市发展进程的加快，人们的环保意识提高及法律意识的不断健全，使得对污水处理的要求和排放标准日益严格。在污水处理中，脱氮是污水处理的主要工艺之一，也是目前污水处理的难度之一。在实际的污水处理工程中，高浓度氨氮废水(如化粪池污水)的处理方法包括化学法、物理方法和生物脱氮法等。化学法，即，通常采用化学药剂(氯气或次氯酸钠)将水中的氨氮氧化成N2。化学法由于需要添加大量的化学药剂，对设备及管道的腐蚀大，而且处理后的水体中含有大量的氯化有机物，造成严重的二次污染。
物理方法有吹脱和汽提两种，空气吹脱法是将废水与气体接触，将氨氮从液相转移到气相的方法。吹脱前需将废水pH调至强碱性，使离子态铵转化为分子态氨，然后通入空气将氨吹脱出。吹脱产生的尾气中含有大量的游离氨，需进行尾气的二次处理，而且吹脱效率影响因子多，不容易控制，特别是温度影响比较大，在北方寒冷季节效率会大大降低。汽提法是用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出，在高pH值时，使废水与气体密切接触，从而降低废水中氨浓度的过程。该过程需要使用气提填料塔，工程量大，难控制，易产生水垢。
生物法去除氨氮是在指废水中的氨氮在各种微生物的作用下，通过硝化和反硝化等一系列反应，最终形成氮气，从而达到去除氨氮的目的。生物法除氮要求在适合的C/N(>9)比的情况下，当氨氮浓度过高或过低时，其处理效率低。总的来说传统的污水方法采用污泥培养微生物进行降解污水中的含氮污染物，但是由于培养慢，效率低，抗冲击负荷低，而且由于污泥死亡而带出的大量跑泥，严重影响了出水水质。
在近几年，采用投加脱氮菌种代替污泥培养的方法逐步成为污水处理的技术之一。南京大学环境学院牛建敏研究了一种脱氮杆菌的培养驯化方法，其将土壤、湖泊底泥、厌氧污泥的制成悬浊液，静置后取上层液体，分别接种至脱氮硫杆菌的选择培养基中，每100mL培养基接种5mL样品。充二氧化碳气体5min，密封摇瓶后置于28℃恒温水浴摇床中培养4d，以4d为周期，配制新鲜培养基重复富集使菌种充分增殖。经5次富集培养后，配制脱氮硫杆菌的固体选择培养基，即在液体培养基配方中加入2%的琼脂粉，用最后一次富集的液体培养基分别进行平板划线;待平板长出单个菌落后，结合镜检观察，挑选长势最好的菌落制成菌悬液进行再次平板划线分离;反复分离筛选直至镜检观测确定为同一形态的纯种细菌。将纯种菌接种于斜面培养基，保存在4℃冰箱中待用。整个培养及驯化过程至少为20d，周期长，效率低。
传统的脱氮除磷菌种培育及驯化方法，均采用异地培养驯化的方法，其缺点有：
1、采用异地提取及培养，驯化难度高，时间长，效率低;
2、由于是在实验室中驯化培养，培育出来的菌种对生存环境条件要求苛刻，在实际投加使用中存活率低;
3、由于是异地培育，菌种在运输过程中经过长时间的冷冻，导致菌种寿命明显下降，在实际使用的激活过程中利用率低;
4、菌种属于外来投加，针对性不强，需要较长时间的驯化，导致早期污水处理效果不理想;
5、由于外来投加菌种容易随着出水外排，导致反应池中菌种浓度随着处理时间延长而降低，需要在处理中定期投加菌种以保持反应池中的含菌量，给管理操作带来极大的麻烦，而且多次投加菌种，增加了污水处理成本，在实际使用中受到很大的限制。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种脱氮除磷菌种在线提取培养及驯化的污水处理方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种脱氮除磷菌种在线提取培养及驯化的污水处理方法， 包括以下步骤：
1) 将污水输送至污水净化池，并分流部分污水至菌种培养池;
2) 菌种培养池内含有生物填料1#，控制溶解氧浓度为6～7 mg/L，停留时间为1.5～5h，进行脱氮除磷菌种的提取培养，得到菌种提取液;
3) 将菌种提取液输送至菌种驯化池，菌种驯化池内含有生物填料2#，控制溶解氧浓度为4～5 mg/L，停留时间为2～4h，进行驯化，得到脱氮除磷菌种母液;
4) 采取多点投放的方式，将脱氮除磷菌种母液输送至污水净化池，进行污水净化处理。
优选的，所述生物填料1#为体积比(3～8)：(2～5)：2的花瓣状填料、YDT型弹性立体填料和生物悬浮球填料的混合物，或为体积比(1～8)：1的螺纹沟渠球形体和螺旋条状填料的混合物。
优选的，所述生物填料2#为体积比(2～6)：(1～5)：1的花瓣状填料、YDT型弹性立体填料和生物悬浮球填料，或为体积比(1～4)：1的螺纹沟渠球形体和螺旋条状填料的混合物。
优选的，所述生物填料1#为体积比(1～6)：1的螺纹沟渠球形体和螺旋条状填料的混合物;所述生物填料2#为体积比(1～4)：1的螺纹沟渠球形体和螺旋条状填料的混合物。
优选的，所述螺纹沟渠球形体包括由若干连续且收缩卷曲的卷边构成的球状本体，所述球状本体从中部向四周放射延伸，所述卷边的表面密布有沟渠。
优选的，螺旋条状填料包括成弯曲条状的填料本体，所述填料本体包括呈连续“S”型的褶皱，所述褶皱的每个褶曲围成供流体进入的半封闭空间。
优选的，所述每个褶曲的内表面及外表面均密布设有沟渠。
优选的，步骤1)中，菌种培养池的分流比例为30～80%。
优选的，所述步骤3)中，采用间歇进水的方式，通过间歇进水管向菌种驯化池引入污水，使生长中的微生物处于半饱半饥饿状态，进行驯化。
本发明的有益效果是：
本发明工艺中，脱氮除磷菌种的提取培养、驯化及投加过程均在线实时完成，中途无需进行任何冷冻保存及运输，改变了传统技术在实验室培养菌种、长距离冷藏运输、使用时再激活的繁琐操作，大大降低了能耗和处理成本，并最大程度的保持菌种的活性及针对性。
进一步的，本发明采用特殊填料，并优化填料比例、菌种投加方式等影响因子，在填料表面迅速培养有益的脱氮微生物菌群，形成种群优势，提高菌种母液的活性和敏感性，提高抗冲击的能力和污水处理能力。
本发明投入低，污水处理周期短，效益好，COD去除率可高达95.4%，TN去除率高达93.0%，TP去除率高达98.6%。