一种近污水处理厂河道水的净化方法与流程

文档序号:17937074发布日期:2019-06-15 01:51

本发明提供一种近污水处理厂河道水的净化方法,属于污水处理技术领域。



背景技术:

近污水处理厂的河道水氨氮、总氮较高,水体表面漂浮一层白沫,并且容易含有一些重金属或者其他毒素,河道水质已基本上处于地表水五类或劣五类水质。

利用微生物进行原位修复污染水体的方法越来越受到重视,常用的方法为将有益微生物菌群活化后投入到污染水体中,加快水体中污染物的降解。

但是由于近污水处理厂的河道水氨氮、总氮、有机物、重金属毒素等含量较高,造成加入的部分微生物菌群的功能丧失或死亡,进而造成治理效果差、效率低甚至失败。

CN102250768A公开了一种处理污水污泥的霉菌复合剂的制备方法,其通过制备枯草芽孢杆菌粉剂、光合细菌菌液,然后进行土著菌的采集和培养,工作菌的驯化培养、工作酶菌复合剂的驯化扩大培养,获得驯化工作酶菌复合剂,用于污水污泥的处理,但是其所述土著菌的培养,只是把污水或污泥中的硝化菌、需氧菌或解磷菌富集培养,并未采用其他胁迫手段,因此其富集的土著菌对特定污染物的去除能力不会很高;并且其在土著菌富集培养和驯化过程中需要额外加入培养基,增加生产成本,不适于实践应用或大面积推广,其对河水中氨氮和总氮的总去除率为47.8%。



技术实现要素:

为解决现有技术存在的不足,本发明提供一种近污水处理厂河道水的净化方法,实现以下发明目的:

(1)对河道污水中氨氮和总氮的去除率高;提高河水的质量标准;

(2)降低生产成本,适于大面积推广应用于河道治理;

为实现上述发明目的,采用以下技术方案:

一种近污水处理厂河道水的净化方法,所述净化方法,包括生物高分子吸附、本源微生物的富集、驯化工作菌群、接种。

以下是对上述技术方案的进一步改进:

所述生物高分子吸附,吸附材料为活性炭、磺酸基聚苯乙烯系大孔型强酸性阳离子交换树脂,质量比例为1:0.7-1.2。

所述本源微生物的富集,包括初步培养和扩大培养;所述初步培养,取表层水、泥水混合物,体积比为4-6:1,混合均匀,再用灭菌的滤膜进行抽滤,河水和淤泥中的微生物收集于滤膜中,滤膜以及少量淤泥沉淀物转移到瓶中,瓶中装入液体培养基,培养温度为28-32℃,pH维持在6.8-7.2之间,溶解氧为2.5-3mg/L,摇床转速为180-250rpm,振荡培养,培养第二天加入氯化铵、蛋白胨,第三天加入氯化铵、玉米浆,观察培养基浑浊后停止培养,得到初步培养菌液。

所述泥水混合物,固形物含量为50%;第二天氯化铵、蛋白胨加入量与培养基中河水的质量体积比分别为0.08-0.12g:1L,2.8-3g:1L;第三天氯化铵、玉米浆的加入量与培养基中河水的质量体积比分别为0.04-0.06g:1L,1.9-2.3g:1L。

所述液体培养基的配制方法为:每L抽滤灭菌后的河水中加入葡萄糖0.45-0.52g、琥珀酸钠0.28-0.32g,柠檬酸钠0.3-0.5g,碳酸钙0.08-0.12g,氯化铵0.1-0.12g、硝酸钾0.45-0.55g、蛋白胨9-11g、玉米浆4-6g。

所述扩大培养,在浓缩河水中,加入初步培养菌液,曝气充氧2小时,再加入河水,曝气充氧3小时,控制温度为25-30℃,培养5-7天,培养过程溶氧量为3.8-4.3mg/L,得到本源微生物菌群。

所述浓缩河水和初步培养菌液的质量比例为2:1;

所述浓缩河水,为将河水浓缩5倍。

所述驯化工作菌群,取大桶1个,加入待处理河道的河水,然后加入购买的微生物菌种,均匀混合,进行曝气激活,曝气充氧时间为半小时,曝气泵流量为90-100L/min;再取泥水混合物,加入大桶中,继续曝气充氧2小时,扩培完毕之后再加入本源微生物菌群,继续曝气扩培1个小时,放置3-5天后,得到驯化工作菌群。

所述待处理河道的河水与微生物菌种的体积质量比为:1.7-1.8L:1kg;所述泥水混合物,固形物含量为50%;所述泥水混合物与微生物菌种的体积质量比为:0.7-0.75 L:1kg;所述本源微生物菌群与微生物菌种的质量比为1.4-1.45:1。

所述接种,平均每100米接种微生物的量为本源微生物菌群400公斤、购买的微生物菌种280公斤;

所述购买的微生物菌种,包括脱氮假单胞菌20wt%、亚硝化单胞菌65wt%、凝结芽孢杆菌15wt%。

所述接种,河水和驯化工作菌群的体积比为1:2,搅拌均匀后,得到混合接种液,以梅花式布点打到淤泥内,然后顺着水流一步步往下游接种;

接种的位置距离淤泥表面5cm以下处。

与现有技术相比,本发明技术方案具有以下有益效果:

(1)本发明所述净化方法,适于治理氨氮和总氮含量高的河道污水,

治理前,河水中氨氮含量为12mg/L、总氮含量为15mg/L,治理半个月时,重度污染段中氨氮浓度下降至6mg/L,总氮浓度下降至8mg/L;1个月后,重度污染段中氨氮和总氮含量明显下降,氨氮浓度下降至4mg/L,总氮浓度下降至6mg/L,表面的悬浮白沫消失,水体清澈,治理2个月后,氨氮浓度下降至2mg/L以下,总氮浓度下降至2mg/L以下,7个月后氨氮浓度下降至1.5mg/L以下,总氮浓度下降至1.5mg/L以下。

(2)本发明所述净化方法,可以将劣五类的河道污水,治理2个月后,重度污染段水质达到V类水质,7个月后达到地表水4类水的标准。

(3)减少培养基的应用,降低生产成本,适于大面积推广应用于河道治理。

具体实施方式

实施例1一种近污水处理厂河道水的净化方法

(1)待治理河道

待治理河道属于潍坊市的浞河,位于潍坊市高新区与寒亭区交接处,位于污水处理厂中水排放部位的下游,污水处理厂的出水口段河道内氨氮、总氮较高,水体表面漂浮一层白沫。该段河道长度约3km左右,平均河宽25-40米左右,前900米为重污染段(污水处理厂的出水口段),重污染段水质为劣V类,其余水质较清澈,为V类水质。

所述待治理河道水体的重污染段,悬浮物含量为60mg/L、COD为80mg/L、总磷含量为2mg/L、氨氮含量为12mg/L、总氮含量为15mg/L。

(2)生物高分子吸附

在此处理河道段前900米,配套吸附材料200吨,对水中残留的药剂、悬浮物、其他有害物质进行过滤处理,避免对待接种的微生物的活性造成不利影响。

所述吸附材料为活性炭、磺酸基聚苯乙烯系大孔型强酸性阳离子交换树脂,分别为100吨、100吨,两种吸附材料分别装入网袋,网袋的孔径小于吸附材料的粒径,然后堆砌在河道中,高度比正常最高水位高出20cm,让河水依次经过活性炭、磺酸基聚苯乙烯系大孔型强酸性阳离子交换树脂进行吸附处理。

所述磺酸基聚苯乙烯系大孔型强酸性阳离子交换树脂,型号为D001,购买自西安韦伯力扬化工有限责任公司。

(3)本源微生物的富集

初步培养

在待处理河道重污染段经过生物高分子吸附处理后的河水中,取表层水、泥水混合物(所述泥水混合物,固形物含量为50%),体积比为5:1,总体积为300ml;混合均匀,再用灭菌的0.22微米的滤膜进行抽滤,河水和淤泥中的微生物收集于滤膜中,滤膜以及少量淤泥沉淀物转移到500ml锥形瓶中,瓶中装入150ml的液体培养基,培养温度为28-32℃,pH维持在6.8-7.2之间,溶解氧为3mg/L,摇床转速为200rpm,振荡培养,培养第二天加入氯化铵0.1g、蛋白胨3g,第三天加入氯化铵0.05g、玉米浆2g,观察培养基浑浊后停止培养,得到初步培养菌液。

第二天和第三天加入的成分用少量河水溶解,灭菌后加入。

所述液体培养基的配制方法为:每L抽滤灭菌后的河水中加入葡萄糖0.5g、琥珀酸钠0.3g,柠檬酸钠0.4g,碳酸钙0.1g,氯化铵0.1g、硝酸钾0.5g、蛋白胨10g、玉米浆5g。

扩大培养

在浓缩河水中,加入初步培养菌液,曝气充氧2小时,再加入河水,曝气充氧3小时,控制温度为25-30℃,培养5-7天,培养过程溶氧量为4mg/L,得到本源微生物菌群,具有优异的氨氮和总氮降解能力。

所述浓缩河水和初步培养菌液的质量比例为2:1;

所述浓缩河水,为将河水浓缩5倍,氨氮含量为60mg/L、总氮含量为75mg/L;

扩大培养阶段,采用河水代替培养基,可以节约成本,还可以加快本源微生物的与待处理河水的适应性、提高微生物的活性。

(4)驯化工作菌群

平均每100米接种有益微生物菌群680公斤;包括本源微生物菌群400公斤、280公斤购买的菌种;

所述菌种,包括脱氮假单胞菌20wt%、亚硝化单胞菌65wt%、凝结芽孢杆菌15wt%;

上述菌种,自市场购买,为干粉或液体制剂,浓度为10亿/g,或者10亿/ml。

取大桶1个,加入500L待处理河道的河水,然后加入280 kg的购买的微生物菌种,均匀投加到大桶中,进行曝气激活,曝气充氧时间为半小时,曝气泵采用电磁充气泵或同等规格的空气泵(流量为90L/min,功率为80w);再取200L泥水混合物(固形物含量为50%),加入大桶中,继续曝气充氧2小时,扩培完毕之后再取加入400公斤本源微生物菌群,继续曝气扩培1个小时,放置3-5天后,得到驯化工作菌群。

将本源微生物菌群和购买菌种一起进行驯化,利于各微生物相互适应,更好的发挥协同作用,逐步驯化给外加微生物一个缓冲过程,让其逐渐接受和适应河道水体的环境,避免影响其活性,在接种到河道中时,可以迅速发挥降解污染物的作用。

(5)接种

接种时,先用泵将河水抽至2000L的大桶内,河水和驯化工作菌群的体积比为1:2,搅拌均匀后,得到混合接种液,再用另一个泵以梅花式布点打到淤泥内,然后顺着水流一步步往下游接种;这样能最大限度地使微生物扩散至整条河流中;

所述梅花式布点,以河道长5米为一个单位,每个单位河道形成长方形或近似长方形,划双对角线,然后每个对角线4等分位置取点,共计5个点,在这5个点上进行接种。

接种的深度位于淤泥表面以下5cm处。

微生物接种于淤泥中,可以在淤泥中定植、繁衍,提高河道的自净能力,维持有效的治理效果。

治理半个月时,重度污染段中氨氮浓度下降至6mg/L,总氮浓度下降至8mg/L;1个月后,重度污染段中氨氮和总氮含量明显下降,氨氮浓度下降至4mg/L,总氮浓度下降至6mg/L,表面的悬浮白沫消失,水体清澈;治理2个月后,重度污染段水质达到V类水质,7个月后达到地表水4类水的标准。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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