申请日2019.11.22
公开(公告)日2020.02.28
IPC分类号C02F3/12; C02F101/16; C02F101/34; C02F101/36
摘要
一种表面活性剂强化硝化系统中三氯生生物降解的方法，涉及污水生物处理技术领域。本发明通过向硝化系统中投加表面活性剂，促进了三氯生的溶解及解吸，改变了硝化系统中微生物群落结构，富集了功能性细菌，刺激了一些新生细菌的产生，进而提高了硝化系统中三氯生的生物降解。同时在本发明中投加生物表面活性剂鼠李糖脂最高可以提高30.9%的三氯生生物降解率。本方法技术操作简单、成本低、无二次污染、安全高效，并且可以应用于实际污水处理厂中，是一种可靠的降低三氯生污染的方法。
权利要求书
1.一种表面活性剂强化硝化系统中三氯生生物降解的方法，其特征在于，方法步骤如下：
步骤1：反应装置为序批式反应器，污泥浓度为5500-6500mg/L，污泥取自一市政污水处理厂的硝化池絮体活性污泥;
步骤2：向三氯生废水中投加一种表面活性剂，使得表面活性剂随着三氯生废水进入序批式反应器，并在常温下进行硝化反应，进而使序批式反应器中硝化活性污泥完成对三氯生的生物降解。
2.按照权利要求1所述的一种表面活性剂强化硝化系统中三氯生生物降解的方法，其特征在于，步骤2污水中的三氯生浓度为1.5-9.0mg/L。
3.按照权利要求1所述的一种表面活性剂强化硝化系统中三氯生生物降解的方法，其特征在于，步骤2中表面活性剂的种类为鼠李糖脂、槐糖脂或十二烷基苯磺酸钠，表面活性剂浓度为20-25mg/L。
4.按照权利要求1所述的一种表面活性剂强化硝化系统中三氯生生物降解的方法，其特征在于，步骤2中硝化反应的氨氮浓度为50-60mg/L、COD浓度为160-180mg/L。
5.按照权利要求1所述的一种表面活性剂强化硝化系统中三氯生生物降解的方法，其特征在于，步骤2中的硝化反应是在常温下进行的，温度为25±2℃，pH值为7.5-8.5。
6.按照权利要求1所述的一种表面活性剂强化硝化系统中三氯生生物降解的方法，其特征在于，步骤2中的硝化反应为序批式反应，单周期曝气时间为4h，每天反应4个周期，每一阶段运行28天;单周期的运行方式如下：进水5min，曝气240min，沉淀15min，出水5min，闲置95min，排水比为50%。
说明书
一种表面活性剂强化硝化系统中三氯生生物降解的方法
技术领域：
本发明涉及污水生物处理技术领域，尤其涉及一种促进硝化系统中三氯生生物降解的方法。
背景技术：
三氯生(Triclosan,TCS)作为一种广谱抗菌剂而在全世界范围内广泛被应用。三氯生广泛应用于个人护肤品、医学、家居等日常消费产品中，例如，肥皂、牙膏、洗发水等。目前三氯生的年产量约为1500吨，并且三氯生的使用量在一些地区持续地快速增长。但是，由于三氯生在人体和动物体内很难被生物降解。所以，自然环境成为三氯生的主要接纳场所。大多数的三氯生通过市政管网进入污水处理厂，使得污水厂成为向自然界中传播三氯生的源头，有报道称高于90%的使用后三氯生聚集到污水处理厂，此后相当量的三氯生从污水处理厂中排放到水环境中。然而，有研究表明三氯生对小鼠肝脏有一定的损伤，并且对鱼和藻类有一定的毒性。此外，三氯生本身是一种内分泌干扰物质，而且在人体体液、母体乳液中时常被检测到。更甚的是，三氯生在光的作用下会转化成苯酚、2,4-二氯苯酚及致癌物质二噁英，对地下水和地表水产生很大的危害。因此，为了在源头上控制三氯生的排放，降低三氯生对环境的危害是当前环境污染控制领域急需解决的事情。
目前污水处理厂中去除三氯生的方法有很多，例如吸附、高级氧化、生物降解等方法。但是，吸附法并没有对三氯生进行降解，后续的吸附剂处理容易造成二次污染。高级氧化法需要严格的反应条件和较高的处理费用。这使得吸附法和高级氧化法很难大规模地在实际污水处理厂中推广应用。而生物降解法运行成本低，不产生二次污染，可以大规模地在实际污水厂中实施而被广泛地应用。但是由于三氯生的低溶解度，使得三氯生的生物利用度较低，进而限制了微生物对三氯生的生物利用，使三氯生在污水厂中的生物降解率较低，其生物降解率仅仅维持在40-60%。
作为一种环境友好型物质，表面活性剂同时具有疏水基和亲水基，可以沿气液、液液界面集聚，同时表面活性剂可以降低表面张力，促进了疏水性有机物的溶解和生物降解。表面活性剂还可以提高细胞的降解酶活性，促进微生物对疏水性有机物的生物降解。并且此前也有表面活性剂促进土壤中疏水性有机物生物降解的研究，同时也有关于表面活性剂促进河流底泥中三氯生生物降解的研究。但是目前还没有通过表面活性剂来促进硝化系统中三氯生生物降解的报道。
本发明的目的就是提供一种提高硝化系统中三氯生生物降解率的方法。
发明内容
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种表面活性剂强化硝化系统中三氯生生物降解的方法，方法步骤如下：
步骤1：反应装置为序批式反应器，污泥浓度为5500-6500mg/L，污泥取自一市政污水处理厂的硝化池絮体活性污泥;
步骤2：向三氯生废水中投加一种表面活性剂，使得表面活性剂随着三氯生废水进入序批式反应器，并在常温下进行硝化反应，进而使序批式反应器中硝化活性污泥完成对三氯生的生物降解。
其中，步骤2污水中的三氯生浓度为1.5-9.0mg/L。
其中，步骤2中表面活性剂的种类为鼠李糖脂、槐糖脂或十二烷基苯磺酸钠，表面活性剂浓度为20-25mg/L;
其中，步骤2中硝化反应的氨氮浓度为50-60mg/L、COD浓度为160-180mg/L。
其中，步骤2中的硝化反应是在常温下进行的，温度为25±2℃，pH值为7.5-8.5。
其中，步骤2中的硝化反应为序批式反应，单周期曝气时间为4h，每天反应4个周期，每一阶段运行28天。单周期的运行方式如下：进水5min，曝气240min，沉淀15min，出水5min，闲置95min，排水比为50%。
与现有技术相比，本发明的优点是，表面活性剂随着污水进入硝化系统中促进三氯生的生物降解，此操作简单，降低了去除三氯生的成本，可以应用于实际污水处理厂中。并且表面活性剂本身就是毒性低的物质，避免了二次污染，是一种可靠的降低三氯生污染的方法。（发明人高景峰;贾京鑫;王知其;张达;张文治）