申请日2011.05.07
公开(公告)日2011.11.16
IPC分类号C12N1/20; C12N1/16; C12R1/38; C12R1/07; C02F3/30
摘要
本发明公开了一种超级微生物污泥培养促进剂含有光合细菌20-30份、芽孢杆菌20-30份、酵母菌20-30份、假单胞菌10-20份，各种消化酶类，单种菌的每克培养基中含有10-25亿个菌。本发明采用“组合菌种+酶”工艺，以高效微生物复合剂为主体，采用适用特定污水的特定酶制剂，在一体化A/O生化处理池中，使水解、好氧氧化一体，消化、反消化同池完成，通过曝气调控及微生物反应过程的调控，快速培养活性污泥，高效脱去氨氮。本发明的微生物的促进剂具有高效、无污染的特点，在高氨氮污水处理中快速培养活性污泥增强污水的处理效果，而且该方法适应性强、产泥量少。
权利要求书
1.一种超级微生物污泥培养促进剂，其特征是：所述的促进剂 由以下以重量份表示的原料构成：微生物复合剂含有光合细菌20-30 份、芽孢杆菌20-30份、酵母菌20-30份、假单胞菌10-20份，单种 菌的每克培养基中含有5.0-8.0亿个菌。
2.根据权利要求1所述的超级微生物污泥培养促进剂，其特征 是：其由以重量份表示的原料构成：光合细菌25-30份、芽孢杆菌25-30 份、酵母菌25-30份、假单胞菌15-20份，单种菌的每克培养基中含 有5.0-8.0亿个菌。
3.根据权利要求1或2所述的超级微生物污泥培养促进剂，其 特征是：所述的促进剂中还含有硝化细菌1-5份、反硝化细菌1-5份 两种，每克硝化细菌、反硝化细菌的培养基中均含有1.0-1.5亿个菌。
4.根据权利要求1所述的超级微生物污泥培养促进剂，其特征 是：所述的促进剂中还含有主要针对高浓度氨氮废水的酶制剂，硝化 酶1-5份、反硝化酶1-5份。
说明书 [支持框选翻译]
超级微生物污泥培养促进剂
技术领域
本发明涉及一种污水处理技术，特别涉及一种超级微生物污泥培 养促进剂和利用该复合剂促进污泥培养驯化处理高浓度氨氮污水的 方法
背景技术
随着社会对水环境保护的关注不断提高，政府对污水处理也提出 了更高的水质要求。为了在降解BOD污染物的同时去除造成水体富 营养化的氮、磷，国内外近几年较多地采用了生物脱氮除磷处理技术 ——A/O法和A/A/O法。这两种工艺既可以在传统的活性污泥 法、分段进水法上应用，也可以在氧化沟、SBR工艺和AB法中使用， 以进一步提高出水水质。但由于污泥培养驯化时间缓慢，氨氮浓度过 高抑制微生物的活性，加入高效微生物和酶制剂的污水处理途径。
中国专利CN101037655公开了一种“高效微生物复合剂和利用 该复合剂处理城市污水的方法”，该复合剂含有硝化细菌5～20份、 反硝化细菌5～20份、聚磷菌5～15份、芽孢杆菌5～20份、光合 菌5～20份、酵母菌1～20份，单种菌的每克培养基中含有1.0～3.5 亿个菌。中国专利CN2481707公开的污水处理装置的设计方案是： 一级曝气池和一级沉淀池采用合建式结构;在一级曝气池和二级曝气 池的入口分别设置了絮凝吸附区;从一级沉淀池和二级沉淀池的底部 出口至一级曝气池和二级曝气池入口的流程为活性污泥的分段和多 段回流结构。
CN101037655和CN2481707均为生物法，对普通的生活污水有 一定的效果，但除氨氮稳定性差，对含高氨氮及工业污水的除氨氮效 果更差。中国专利CN101037655公开的“高效微生物复合剂和利用 该复合剂处理城市污水的方法”包括该复合剂含有硝化细菌5～20 份、反硝化细菌5～20份、聚磷菌5～15份、芽孢杆菌5～20份、 光合菌5～20份、酵母菌1～20份。该方法虽然对普通的城市污水有 一定的效果，但该复合剂的组合过于复杂和重复，除氨氮稳定性差， 对含高氨氮及工业污水的除氨氮效果更差;本来污水处理A/O系统 中污泥包含了硝化菌和反硝化菌所以这两种菌种无需添加。并且这种 复合剂无法处理装置增加了三个操作单元，即在曝气池与沉淀池之间 增加了反消化池及在沉淀池后增加了释磷池和化学除磷池，这就增加 了占地面积、增大了投资、增加了能耗、增加了污水处理费用等不足 之处。
化肥厂污水是一种成分比较复杂的污水，特点是氨氮含量高，碳 氮比例失调，活性污泥难以培养，一些有毒有害的物质混在其中，且 流量不稳定、成分波动变化大。我国相当一部分工业污染企业宁可受 罚也不愿意投资治理废水，即使有污水处理装置运行也极不正常，资 金不足时我国污水治理严重滞后的主要原因。因此开发一种建设投资 少、运行成本低、处理效率好、符合我国国情的高氨氮污水处理技术 迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于污水处理的超级微生物污泥培养 促进剂和利用该复合剂促进污泥培养驯化处理高浓度氨氮污水的方 法
本发明的技术方案：
一种用于高氨氮污水处理的超级微生物污泥培养促进剂，其特征 是：以重量份表示，微生物复合剂含有光合细菌20-30份、芽孢杆菌 20-30份、酵母菌20-30份、假单胞菌10-20份，单种菌的每克培养 基中含有5.0-8.0亿个菌。
所述的超级微生物污泥培养促进剂中，光合细菌25-30份、芽孢 杆菌25-30份、酵母菌25-30份、假单胞菌15-20份。
所述的超级微生物污泥培养促进剂中，还含有硝化细菌1-5份、 反硝化细菌1-5份两种，每克硝化细菌、反硝化细菌的培养基中均含 有0.5-1.5亿个菌。
所述的超级微生物污泥培养促进剂，其特征是：促进剂剂还含有 主要针对高浓度氨氮废水的酶制剂，硝化酶1-5份、反硝化酶1-5份。
一种利用高效微生物复合剂处理污水的方法，包括格栅、调节预 沉池、生化池、絮凝沉淀池、污泥浓缩池操作单元，(1)系统调试阶 段：污水先经格栅去除较大的悬浮物后，进入调节预沉池去除污水中 的大部分泥沙，调节污水的PH值和温度，污水进入A/O，待污水 将池中生物填料浸没时停止进水;由于A/O底部敷设的微孔曝气系 统供给新鲜空气，将污水中的溶解氧提高到0.5-2.0mg/L向A/O 中投加高效微生物复合剂2-10g/m3，同时投加活性污泥1.0kg/m3， 经过5-10天培养，污水与活性污泥充分接触过程中被净化，污水在 生化池的停留时间控制在6-8h，O池的处理后的污水一部分回流进入 缺氧池以达到脱除氨氮的目的;达到规定的排放标准后进入动态调 试，将污水不断引入A/O进行处理，按设计处理量逐渐提高，达标 的尾水不断排出系统，处理系统启动成功;(2)正常运行阶段：整个 处理系统启动后，高氨氮污水不断引入处理系统，保持污水中溶解氧 含量0.5-2.0mg/L，进入加有絮凝剂的絮凝沉淀池，然后污水进入 净化池消毒后达标排放。
所述污水的PH值为6-9，温度为5-35℃;所述的液体增氧杀菌剂为 缓释过氧化物，所述的絮凝剂为聚丙烯酰胺，加入量为0.1-0.5mg /L;所述的净化池消毒时所用的消毒剂为臭氧。
本发明采用改进的A/O工艺，以高效微生物复合剂为主体，简 称SCM菌群，采用活性污泥作为生物载体，在一体化A/O池中增加 了缺氧环节，使水解、好氧氧化一体，消化、反消化同池完成，通过 曝气调控及微生物反应过程的调控，高效脱去氮。
超级微生物污泥培养促进剂生化池中布满悬浮于污水中的活性 污泥，该污泥起到了水流均匀分布和剪切力作用下将大气泡变成微气 泡的扩散作用。生产调试时，冲入适量污水，将一定量“激活”后超 级微生物污泥培养促进剂，直接投加到污水中，超级微生物污泥培养 促进剂中的微生物迅速繁殖，大量的促进剂微生物为主体的高效生物 膜，污水从池子下口进，池底敷设微孔曝气管供养。选用的管式微孔 曝气器结构简单，不易损坏，造价低，维护更换方便。
(1)A/O可以实现高效硝化-反硝化
高效硝化-反硝化的作用机理：
传统的硝化-反硝化过程中氨氮的转化历程为：
好氧硝化菌(自养菌) 缺氧反硝化菌(异养菌)
很显然，在传统的硝化-反硝化脱氮过程中，在反硝化菌的作用 下，反硝化过程既可从硝酸盐开始，也可以从亚硝酸盐开始。但由 NO2-转化为NO3-，然后由NO3-再转化为NO2-的重复转化过程中， 要消耗更多的溶解氧和有机碳源。如果在实际过程中，控制这一转化 过程，使NH4+全部或绝大部分转化为NO2-而不是NO3-，由NO2- 直接进行反硝化，称此过程为高效硝化-反硝化，其转化历程为：
与传统脱氮工艺过程相比，高效硝化-反硝化体现出以下优势：
节能：硝化阶段，供氧量节省近25%，降低能耗。
节约外加碳源：从NO2-→N2要比从NO3-→N2的反 硝化过程中，减少40%的有机碳源。
可以缩短水力停留时间：在高氨环境下，NH4+的硝化速率和 NO2-的反硝化速率均比NO2-的氧化速率和NO3-的反硝化速率快， 因此水力停留时间可以缩短，反应器的容积也相应减小。
可减少剩余污泥产量：亚硝酸菌表观产率系数为0.04～ 0.13gVSS/gN，硝酸菌的表观产率系数为0.02～0.07g VSS/g N，NO2- 反硝化菌和NO3-反硝化菌的表观产率系数分别为0.345g VSS/g N和 0.765g VSS/g N，因此高效硝化反硝化过程中可以减少产泥24～ 33%，在反硝化过程中可少产泥50%。
本发明的积极有益效果：
1、SCM高效微生物本身无毒性、无致病性、不会造成二次污染。
2、去除废水中的等量污染物的速率快，能力强。
3、降解氨氮的能力强，去除率高可达到99%以上，总氮的去除 率可达到85%。
4、该系统中微生物的食物链完整，降解有机物彻底，处理效率 高，CODcr、BOD5的降解负荷可达到1.5-3.5kg/m3·d。
5、有机物和氨氮等污染因子降解彻底，故兼有脱色和除臭效能。
6、污泥的泥龄长，因此剩余污泥产量少，是常规活性污泥的1/10 或更少，可大大降低所需的污泥处置费用。
7、污泥沉降性好，紧密度高，稳定性好。
8、可根据不同的水质选用不同的工艺，工艺选择灵活，设备简 单，硬件设施投资少，运行费用低，故障率低。
9、微生物接种一次性投加，系统调试完成后无须补加。
10、SCM系列高效微生物耐冲击负荷高，可以经受高浓度氨氮 (≤1000mg/l)的冲击。
SCM型高效微生物的驯化：
在系统启动初期，给系统提供一个高效的微生物种源，添加的微 生物量与系统将来处理的废水水质没有直接关系，添加量与处理系统 容积成正比。针对不同废水中的污染物因子，SCM型高效微生物中 组配的微生物种类也会有所不同，这是因为在驯化和污泥培养初期， 要使系统中高效微生物浓度占到优势，成为优势菌种，这样在今后的 运行过程中才不会被其它菌种所取代，系统的活性污泥才可以保证是 SCM型高效微生物污泥。在系统对污水处理过程中，会不断有微生 物衰老死亡，但新生的SCM型高效微生物会很快繁殖取代，正常运 行时根据废水水质和污染物浓度，系统中微生物含量会维持在一定的 浓度(污泥浓度)。
常规微生物和SCM高效微生物投资运行成本对照表：
1、工业废水
2、生活污水
常规微生物和SCM型高效微生物抑制物浓度对照表 单位： mg/l
采用本发明工艺的洛阳市化肥厂从2010年4月正式投入运行至 今。
从运行监测数据看，当进水氨氮在223mg/L到630mg/L之间变 化时，出口氨氮无明显波动，经过对工程参数的优化调整，化肥厂污 水温度的变化对处理效果无明显影响，显示该工艺具有对污水水质及 气候条件有极强的适应性，特别是对氨氮的脱除效果较为理想。经洛 阳环境监测站监测，COD总去除率为90.2%，BOD总去除率为90.1%， 悬浮物总去除率为98.04%，氨氮总去除率为99.6%，总磷总去除率为 95.5%。中试试验长期运行结果：COD可以控制在80-50mg/L，BOD在 10以下，氨氮在15左右。处理后的污水经消毒后，各项因子均能满足 《合成氨行业污染排放标准》(GB13458-2001)一级B标准。
由于本发明的处理污水方法投资省、运行费用低，污水处理效果好， 因而本发明具有较好的经济和社会效益。工程运行后环境得到改善，对引 进国内投资，维持经济可持续发展有着重要作用。