專利名稱：一種利用微生物的生物降解有機(jī)廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種利用微生物的生物降解有機(jī)廢水的方法。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代化工業(yè)的進(jìn)程和人口急劇的膨脹，水污染問題已經(jīng)成為社會(huì)焦點(diǎn)之一。而我國人口眾多，人均水資源匱乏，尤其隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)廢水和生活污水的排放量越來越大，水污染問題日益突出，更是加劇了我國水資源短缺的現(xiàn)狀。水資源短缺和水環(huán)境污染造成的水危機(jī)甚至成為影響我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。生物膜法是利用附著在填料上的微生物對水體進(jìn)行凈化的一種工藝方法，近年來也得到迅速的發(fā)展和提高。從多年的運(yùn)行實(shí)踐來看，活性污泥法雖較為成熟，但存在很多的缺點(diǎn)和不足，如曝氣池容積大、占地面積高、基建費(fèi)用高等，同時(shí)對水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較低，運(yùn)行效果易受水質(zhì)、水量變化的影響等。鑒于上述因素，這種污水處理方法逐漸被后來的生物膜法所取代。生物膜工藝是一種高效、經(jīng)濟(jì)的污水處理技術(shù)，在國外得到了廣泛的應(yīng)用，但在我國還主要停在實(shí)驗(yàn)室研究階段和中試研究階段，需要有關(guān)的工藝設(shè)計(jì)資料和運(yùn)行管理的經(jīng)驗(yàn)。近年來，由于 人類的日?；顒?dòng)，水體富營養(yǎng)化和水資源問題日益嚴(yán)重。許多污水必須經(jīng)過脫氮除磷才能排放和回用。利用生物反硝化工藝處理氮、磷含量較高的城市污水過程中，補(bǔ)加碳源是保證處理效果的手段之一。對于碳含量相對不足水體，傳統(tǒng)方法是投加甲醇等液體碳源，該技術(shù)的弊端主要在于運(yùn)輸不便、成本過高以及液體碳源具有一定毒性等問題。許多學(xué)者致力于研究替代傳統(tǒng)工藝的反硝化碳源，如農(nóng)作物、農(nóng)業(yè)廢物、污泥等，這些新型碳源在安全性和經(jīng)濟(jì)性等方面有一定的優(yōu)勢。目前，我國關(guān)于農(nóng)業(yè)廢棄物作為固體反硝化碳源的研究較少。已經(jīng)有相關(guān)研究針對棉花、麥秸等作為反硝化碳源進(jìn)行研究。棉花、秸桿較易獲得并且廉價(jià)對自然界無害，并且在反硝化脫氮實(shí)驗(yàn)中取得一定的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種利用微生物的生物降解有機(jī)廢水的方法，
本發(fā)明的技術(shù)解決方案:利用微生物的生物降解有機(jī)廢水的方法，包括如下工藝:
1)利用干燥蘆葦作為填料以及生物載體，
2)生物流化床或固定床進(jìn)行有機(jī)廢水處理；
所述的干燥蘆葦是采摘成熟期后的蘆葦，蘆葦為空心柱狀，按規(guī)格截取成長度為lcm-3cm ;放于清水中浸泡；
所述的生物流化床或固定床進(jìn)行有機(jī)廢水處理，包括
1)將浸泡的蘆葦置于流化床或固定床反應(yīng)器內(nèi)做為生物填料；
2)通入pH為6-9的有機(jī)廢水，給予適當(dāng)曝氣(氣水重量比4:1-20:1)，連續(xù)進(jìn)水方式掛膜，填料上生物負(fù)載量達(dá)9-45g/L，視掛膜成功；
3)加入的有機(jī)廢水，流化床填料填充率為20-50%，固定床填料填充率100%，進(jìn)行曝氣生化處理，COD容積負(fù)荷為0.6-2.7kgC0D/(m3.d)，水力停留時(shí)間為l_6h ；
4)如用作反硝化脫氮處理，可直接采用固定床工藝，不進(jìn)行曝氣，利用蘆葦中的碳源進(jìn)行脫氮。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):利用生物質(zhì)蘆葦作為填料，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，同時(shí)蘆葦本身比重接近于水，流化動(dòng)力消耗少，強(qiáng)度大，易于掛膜啟動(dòng)，負(fù)載生物量較大。此外，蘆葦生物填料釋放的有機(jī)物可作為反硝化脫氮的固體碳源，尤其是對廢水中總氮的去除具有較好的效果。能同時(shí)去除廢水中有機(jī)物、氨氮、總磷、總氮，出水水質(zhì)穩(wěn)定，均能達(dá)到國家一級排放的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用范圍廣。本發(fā)明工藝簡單，占地面積小，是一種新型、高效的復(fù)合工藝處理方法。將該工藝推廣到污水處理中，尤其是小型污水處理中，必將產(chǎn)生良好的社會(huì)效益和環(huán)境效益。該工藝處理后水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。污水連續(xù)經(jīng)過流化床或固定床生物膜反應(yīng)器內(nèi)的空心柱狀蘆葦懸浮填料并逐漸在蘆葦內(nèi)表面形成生物膜，通過生物膜上的微生物作用，使污水得到凈化。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
1)將采摘的成熟期蘆葦按l-3cm的規(guī)格截取。取適量的蘆葦于清水中浸泡，待掛膜使
用；
2)將浸泡的蘆葦置于流化床或固定床反應(yīng)器內(nèi)做為生物填料，通入pH為6-9的生活污水，給予適當(dāng)曝氣，連續(xù)進(jìn)水方式掛膜，填料上生物負(fù)載量達(dá)9-45g/L，視掛膜成功； 3)生物流化床或固定床進(jìn)行污水處理，通入的生活廢水，流化床填料填充率為20%或30%，固定床填料填充率100%，進(jìn)行曝氣生化處理，COD容積負(fù)荷為0.6kgC0D/(m3.d)或1.2kgC0D/(m3.d)，水力停留時(shí)間為2h或4h ;
4)利用該流化床污水處理工藝處理生活污水。進(jìn)水COD濃度為83.37-292.16mg/L,出水 COD 濃度 36.50-60mg/L ;進(jìn)水總 N 濃度 10.12-18.61mg/L,出水總 N 濃度 3.03-5.86mg/L ;進(jìn)水NH3-N濃度為4.03-8.27mg/L,出水NH3-N濃度為0.67-2.01mg/L ;進(jìn)水TP濃度為
0.77-1.25mg/L,出水 TP 濃度為 0.33-0.50mg/L。利用該固定床污水處理工藝處理生活污水。進(jìn)水COD濃度為83.37-292.16mg/L,出水 COD 濃度 40.50-55mg/L ;進(jìn)水總 N濃度 10.12-18.61mg/L,出水總 N濃度 4.74-6.47mg/L ;進(jìn)水NH3-N濃度為4.03-8.27mg/L,出水NH3-N濃度為1.09-3.15mg/L ;進(jìn)水TP濃度為
0.77-1.25mg/L,出水 TP 濃度為 0.47-0.60mg/L。實(shí)施例2
1)其他條件不變，改變實(shí)施例1中3)中流化床填料填充率為30%或固定床填料填充率100%。進(jìn)行曝氣生化處理，COD容積負(fù)荷為1.2kgC0D/(m3.d)，水力停留時(shí)間為4h ；
2)利用該流化床污水處理工藝處理生活污水。進(jìn)水COD濃度為167.66-385.16mg/L,出水COD濃度42.00-60.00mg/L ；進(jìn)水總N濃度17.31-39.34mg/L,出水總N濃度
3.65-8.01mg/L ;進(jìn)水 NH3-N 濃度為 8.48-12.63mg/L,出水 NH3-N 濃度為 1.27-3.15mg/L ;進(jìn)水 TP 濃度為 0.77-1.25mg/L,出水 TP 濃度為 0.36-0.58mg/L。利用該流化床污水處理工藝處理城市生活污水。進(jìn)水COD濃度為167.66-385.16mg/L,出水 COD 濃度 38-60.00mg/L ;進(jìn)水總 N 濃度 17.31-39.34mg/L,出水總N濃度4.05-9.471mg/L ；進(jìn)水NH3-N濃度為8.48-12.63mg/L,出水NH3-N濃度為
1.84-4.29mg/L ;進(jìn)水 TP 濃度為 0.77-1.25mg/L,出水 TP 濃度為 0.56-0.98mg/L。本發(fā)明依托生物膜反應(yīng)器具有抗沖擊負(fù)荷大，高效率，穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。采摘成熟期的蘆葦，將其置于空氣中自然干燥，按一定規(guī)格截取成l_3cm的空心柱狀，做流化床或固定床生物反應(yīng)器填料。能有效地去除廢水中的有機(jī)物、氨氮、總磷、總氮，解決了傳統(tǒng)填料易產(chǎn)生二次污染、價(jià)格昂貴等瓶頸問題。此外，蘆葦填料的比表面積大、比重接近于水。在生物流化床的應(yīng)用時(shí)，具有能耗小，較易流化的優(yōu)點(diǎn)。蘆葦填料表面附著的生物量大，與污水中有機(jī)物接觸更充分，去除效果更佳。同時(shí)，由于蘆葦是天然纖維素材料，含有豐富的碳原子，符合微生物對碳源的要求，在充當(dāng)碳源的同時(shí)可以作為反硝化細(xì)菌的生長載體。為反硝化菌的生長繁殖創(chuàng)造了有利條件，能有效的解決水中NOf-N污染問題，對廢水中總N的去除具有較好的效果。采用流化床或固定床生物膜反應(yīng)器好氧生物處理，可以減少興建污水處理廠的占地、土建費(fèi)用，本工藝簡便，凈化水質(zhì)優(yōu)。該工藝依靠蘆葦載體填充在床內(nèi)，使之表面覆蓋生物膜。本發(fā)明工藝能同時(shí)去除廢水中有機(jī)物、氨氮、總磷、總氮，出水水質(zhì)穩(wěn)定,均能達(dá)到國家一級排放的標(biāo)準(zhǔn)。此外，蘆葦生物質(zhì)填料作為反硝化脫氮反應(yīng)的碳源，其釋放一定的含碳原子物質(zhì)，尤其是對廢水中總氮 的去除有一定的效果。
權(quán)利要求
1.一種利用微生物的生物降解有機(jī)廢水的方法，其特征是該方法包括如下工藝: 1)利用干燥蘆葦作為填料以及生物載體， 2)生物流化床或固定床進(jìn)行有機(jī)廢水處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用微生物的生物降解有機(jī)廢水的方法，其特征是所述的干燥蘆葦是采摘成熟期后的蘆葦，蘆葦為空心柱狀，按規(guī)格截取成長度為lcm-3cm ;放于清水中浸泡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用微生物的生物降解有機(jī)廢水的方法，其特征是所述的生物流化床 或固定床進(jìn)行有機(jī)廢水處理，包括 1)將浸泡的蘆葦置于流化床或固定床反應(yīng)器內(nèi)做為生物填料； 2)通入pH為6-9的有機(jī)廢水，給予曝氣，氣水的重量比例為4-20:1，連續(xù)進(jìn)水方式掛膜，填料上生物負(fù)載量達(dá)9-45g/L，視掛膜成功； 3)加入的有機(jī)廢水，流化床填料填充率為20-50%，固定床填料填充率100%，進(jìn)行曝氣生化處理，COD容積負(fù)荷為0.6-2.7kgC0D/(m3.d)，水力停留時(shí)間為l_6h ； 4)若用作反硝化脫氮處理，則直接采用固定床工藝，不進(jìn)行曝氣，利用蘆葦中的碳源進(jìn)行脫氮。
全文摘要
本發(fā)明是一種利用微生物的生物降解有機(jī)廢水的方法，工藝如下1)利用蘆葦作為填料以及生物載體；2)生物流化床或固定床進(jìn)行有機(jī)廢水處理。優(yōu)點(diǎn)1)利用生物質(zhì)蘆葦作為填料，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，同時(shí)蘆葦本身比重接近于水，流化動(dòng)力消耗少，強(qiáng)度大，易于掛膜啟動(dòng)，負(fù)載生物量較大。2)蘆葦生物填料釋放的有機(jī)物可作為反硝化脫氮的固體碳源，尤其是對廢水中總氮的去除具有較好的效果。3)工藝簡單，占地面積小，是一種高效低成本的復(fù)合工藝處理方法。4)能同時(shí)去除廢水中有機(jī)物、氨氮、總磷、總氮。5)出水水質(zhì)穩(wěn)定，均能達(dá)到國家一級排放的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用范圍廣?？赏茝V到污水處理中，尤其是小型污水處理中，必將產(chǎn)生良好的社會(huì)、環(huán)境效益。
文檔編號(hào)C02F3/34GK103214106SQ201310190619
公開日2013年7月24日 申請日期2013年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月22日
發(fā)明者周培國, 胡媛, 孫盼華, 張文妍, 吳光前, 張楠, 李一新, 肖天巖, 方艷 申請人:南京林業(yè)大學(xué)