申请日2017.12.26
公开(公告)日2018.05.25
IPC分类号C02F9/14; C12N1/12; C12N1/02; C12N1/20; C12N1/14; C02F101/30; C02F101/16; C12R1/89
摘要
本发明公开了一种去除养殖废水碳氮磷的装置，其包括中心反应单元，通过通入养殖废水并加入伴生菌群，用于养殖废水预处理;外周反应单元，通过通入养殖废水，并加入小球藻，放置培养4～6天后，中心反应单元流出的废水通入外周反应单元中，用于进一步去除水体污染物;中心反应单元嵌套设置于外周反应单元中，中心反应单元设置有第一进水口和第一出水口;外周反应单元设置有第二进水口和第二出水口，且第一出水口与第二进水口之间通过管道连接，管道上设置有沉淀装置和阀门。本发明装置兼顾养殖废水处理与强化微藻生长的功能，既能完成养殖废水中氮磷元素的去除，还可实现微藻资源回收等功能。
权利要求书
1.一种去除养殖废水碳氮磷的装置，其特征在于，包括：
体积为100～200L的中心反应单元，通过通入养殖废水并加入伴生菌群，用于养殖废水预处理;
体积为800～1000L的外周反应单元，用于进一步去除水体污染物;
所述中心反应单元嵌套设置于外周反应单元中，中心反应单元设置有第一进水口和第一出水口;外周反应单元设置有第二进水口和第二出水口，且所述第一出水 口与所述第二进水口之间通过管道连接，且管道上设置有沉淀装置和阀门;
所述沉淀装置的体积为5L，用于将养殖废水通入外周反应单元之前先进行沉淀;
所述伴生菌群的分离培养方法包括如下步骤：
取养殖废水，去除悬浮物和大型浮游生物，再经抽滤得到浓缩液，过滤，收集沉淀物，转移到M0液体培养基进行富集培养，将得到的初步培养物离心，所得沉淀接种于M0固体培养基中进行纯化分离，然后置于M0液体培养基中培养，培养完毕经离心，所得沉淀加入M1液体培养基中扩大培养，培养完毕再离心，所得沉淀物为伴生菌群;
其中，每升所述M0液体培养基包括如下组分：NaNO3 1500mg，K2HPO4 0.04mg，MgSO4·7H2O 75mg，CaCl2·2H2O 36mg，柠檬酸6mg，EDTA 1mg，Na2CO3 20mg;
每升所述M0固体培养基包括如下组分：NaNO3 1500mg，K2HPO4 0.04mg，MgSO47H2O 75mg，CaCl2 2H2O 36mg，柠檬酸6mg，EDTA 1mg，Na2CO3 20mg，琼脂粉2wt%;
每升所述M1液体培养基包括如下组分：CH3COONa 3.68g，Na2HPO4 28.73mg，NH4Cl57.27mg，MgSO4 131.82mg，K2SO4 26.74mg，CaCl2·2H2O 17.2mg，pH为7.0。
2.根据权利要求1所述的用于去除养殖废水碳氮磷的装置，其特征在于，所述中心反应单元中，所述养殖废水和伴生菌群的体积比为100:1。
3.根据权利要求1所述的用于去除养殖废水碳氮磷的装置，其特征在于，所述富集培养是在全天光照、25℃条件下培养2～3天，每天摇动2～3次。
4.根据权利要求1所述的用于去除养殖废水碳氮磷的装置，其特征在于，所述扩大培养是在非光照、25℃添加下培养3～4天。
5.权利要求1～4中任意一条权利要求所述用于去除养殖废水碳氮磷的装置的运行方法，其特征在于，
将养殖废水和伴生菌群经过第一进水口通入中心反应单元中，开始独立循环运行，先设定水力停留时间为4～7天，待COD去除率达到50%以上、总氮和总磷去除率分别达到20%以上时，设定水力停留时间为2～3天，待COD去除率达到50%以上、总氮和总磷去除率分别达到50%以上时，中心反应单元完全启动;
外周反应单元通入养殖废水，并加入小球藻，放置培养4～6天，待COD去除率达到50%以上、总氮和总磷去除率分别达到30%以上时，外周反应单元完全启动;
将中心反应单元处理后的养殖废水经过第一出水口，流入沉淀装置中沉淀2～4h，再通过循环水泵将养殖废水经过第二进水口，进入外周反应单元进行处理，处理完毕的水经过第二出水口排出。
6.根据权利要求5所述的用于去除养殖废水碳氮磷的装置的运行方法，其特征在于，所述外周反应单元中，所述养殖废水和小球藻的体积比为500～1000:1。
说明书
一种去除养殖废水碳氮磷的装置
技术领域
本发明属于环保装置领域，具体涉及一种去除养殖废水碳氮磷的装置。
背景技术
目前我国的水环境污染问题日益严重，氮、磷、有机物与新型毒害性污染物层出不穷。国家新的“水十条”中对沿海地级及以上城市实施总氮排放总量控制要求，使得对水处理的要求提升了一个更高的格局。禽畜养殖废水具有COD高，可生化性强，氮磷含量高的特点。由于养殖废水的氮磷污染很严重，大量排入当地水系则造成严重影响，我国每年约产生水禽粪便1亿吨，广州市每天排出的禽畜养殖废水500万吨以上，严重地破坏水体生态平衡。
一般而言，微生物去除氮素是比较经济的手段，尤其在水产养殖与水禽养殖的领域。脱氮过程包括氨氧化过程、硝化过程、反硝化过程以及厌氧氨氧化连续的过程，几种微生物如何稳定有机的结合也是去除氮素的难点。
发明内容
本发明的目的在于根据现有技术存在的上述不足，提供一种去除养殖废水碳氮磷的装置。
为了实现上述发明目的，本发明提供一种去除养殖废水碳氮磷的装置，其包括：
体积为100～200L的中心反应单元，通过通入养殖废水并加入伴生菌群，用于养殖废水预处理;
体积为800～1000L的外周反应单元，用于进一步去除水体污染物;
所述中心反应单元嵌套设置于外周反应单元中，中心反应单元设置有第一进水口和第一出水口;外周反应单元设置有第二进水口和第二出水口，且所述第一出水口与所述第二进水口之间通过管道连接，且管道上设置有沉淀装置和阀门;
所述沉淀装置的体积约为5L，用于将养殖废水通入外周反应单元之前先进行沉淀;
沉淀装置主要功能是控制出水的悬浮物，向外周反应装置提供经过处理的进水。沉淀池体积，一般停留时间为2-4小时。经过沉淀后，进入外周反应单元的进水ss不高于200mg/L。
循环水泵的功能是：根据外周反应单元的停留时间，定期从沉淀池上清液抽取进水进入外周反应单元。
所述伴生菌群的分离培养方法包括如下步骤：
取养殖废水，去除悬浮物和大型浮游生物，再经抽滤得到浓缩液，过滤，收集沉淀物，转移到M0液体培养基进行富集培养，将得到的初步培养物离心，所得沉淀接种于M0固体培养基中进行纯化分离，然后置于M0液体培养基中培养，培养完毕经离心，所得沉淀加入M1液体培养基中扩大培养，培养完毕再离心，所得沉淀物为伴生菌群;
其中，每升所述M0液体培养基包括如下组分：NaNO3 1500mg，K2HPO4 0.04mg，MgSO4·7H2O 75mg，CaCl2·2H2O 36mg，柠檬酸6mg，EDTA 1mg，Na2CO3 20mg;
每升所述M0固体培养基包括如下组分：NaNO3 1500mg，K2HPO4 0.04mg，MgSO47H2O75mg，CaCl2 2H2O 36mg，柠檬酸6mg，EDTA 1mg，Na2CO3 20mg，琼脂粉2wt%;
每升所述M1液体培养基包括如下组分：CH3COONa 3.68g，Na2HPO4 28.73mg，NH4Cl57.27mg，MgSO4 131.82mg，K2SO4 26.74mg，CaCl2·2H2O 17.2mg，pH为7.0。
作为本发明用于去除养殖废水碳氮磷的装置的一种优选方案，所述中心反应单元中，所述养殖废水和伴生菌群的体积比为100:1。
作为本发明用于去除养殖废水碳氮磷的装置的一种优选方案，所述富集培养是在全天光照、25℃条件下培养2～3天，每天摇动2～3次。
作为本发明用于去除养殖废水碳氮磷的装置的一种优选方案，所述扩大培养是在非光照、25℃添加下培养3～4天。
本发明用于去除养殖废水碳氮磷的装置的运行思路是中心反应单元和外周反应单元先分别单独运行，待达到一定标准后(微藻培养到一定规模时)，将两个反应单元与沉淀装置连通间歇运行，具体运行方法如下：
将养殖废水和伴生菌群经过第一进水口通入中心反应单元中，开始独立循环运行，先设定水力停留时间为4～7天，待COD去除率达到50%以上、总氮和总磷去除率分别达到20%以上时，设定水力停留时间为2～3天，待COD去除率达到50%以上、总氮和总磷去除率分别达到50%以上时，中心反应单元完全启动;
外周反应单元通入养殖废水，并加入小球藻，放置培养4～6天，待COD去除率达到50%以上、总氮和总磷去除率分别达到30%以上时，外周反应单元完全启动，两个反应单元与沉淀装置开始连通间歇运行;
中心反应单元处理后的养殖废水经过第一出水口，流入沉淀装置中，然后中心反应单元内的水停止进入沉淀装置，已进入沉淀装置的养殖废水在其中沉淀2～4h(沉淀完成前不会进入外周反应单元)，再通过循环水泵抽入外周反应单元中进行处理，处理完毕的水经过第二出水口排出;当沉淀装置中的水完全排出至外周反应单元中时，中心反应单元的水再次进入沉淀装置进行沉淀，如此反复进行。
更进一步地，所述外周反应单元中，所述养殖废水和小球藻的体积比为500～1000:1。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明装置兼顾养殖废水处理与利用伴生菌群强化微藻生长的功能，既能完成养殖废水中氮磷元素的去除，还可实现微藻资源回收等功能。