專利名稱：專屬有毒有機物降解干性好氧顆粒污泥的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)專屬干性好氧顆粒污泥產(chǎn)品的方法，主要用來生產(chǎn)各種針對性地處理有機廢水尤其是有毒有機廢水的干性好氧顆粒污泥產(chǎn)品，可以實現(xiàn)產(chǎn)品的專屬性和多元性。
背景技術(shù)：
隨著人類生活水平的提高，越來越多的環(huán)境問題逐漸擺在我們面前，尤以水污染為最。據(jù)統(tǒng)計，全世界每年約有4200多億立方米的污水排入江河湖海，污染了5.5億立方米的淡水，這相當于全球徑流總量的4％以上。我國的水污染問題也相當嚴重，有70％～80％的河流湖泊被污染。
水污染導致了嚴重的后果，尤其是有機污染物的污染。污水中的有機物可以導致水華現(xiàn)象的發(fā)生，魚蝦大量死亡，水體發(fā)臭，水生態(tài)平衡被破壞，難以恢復。尤其值得注意的是污水中有毒有機物對人類生存的影響。硝基酚、氯酚、等有毒有機物在平常的處理中難以降解，并且可以通過生態(tài)食物鏈進行富集，導致人類疾病的發(fā)生，嚴重危害人體健康。
目前，在城市污水的處理中，活性污泥工藝是應用最廣泛，處理效果最好的工藝?；钚晕勰嗍怯杉毦?、真菌、原生動物和后生動物等不同種屬的微生物組成的。在凈化污水的過程中，它們與污水中的有機營養(yǎng)物形成了極為復雜的食物鏈。它們將有機污染物氧化分解，與此同時釋放出能量作為自身的生命活動的能源，并將另一部分有機物作為其生長繁殖所需要的構(gòu)造物質(zhì)。
但是傳統(tǒng)活性污泥法處理污水存在很多問題污泥的沉降速度慢，導致污水處理設(shè)備占地面積大，基建費用高；容易發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象；處理后產(chǎn)生的污泥量大，污泥后處理問題嚴重；且傳統(tǒng)活性污泥法因為所含有的微生物數(shù)量和活性強度的限制，對某些降解速度較慢或有毒有機物處理效果很不理想。
近幾年發(fā)現(xiàn)，在好氧條件下，活性污泥絮體能形成性能優(yōu)良的顆粒污泥，即好氧顆粒污泥。它是一種細胞自身固定化顆粒，具有良好的沉淀性能、較高的生物量和在高容積負荷條件下降解高濃度有機廢水的良好生物活性。這就可以彌補傳統(tǒng)活性污泥法的部分缺陷。但是對于那些難被一般生活污水中的微生物以正常速度降解或有毒有機物來說，這種方法仍是無能為力。而且在使用的過程中只能保存菌種，即用即培養(yǎng)，不利于儲存和運輸。

發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種活性和沉降性能強，便于儲存和運輸?shù)膶儆卸居袡C物降解干性好氧顆粒污泥的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的方法包括以下步驟1.選取污水處理廠曝氣池中的絮狀活性污泥，接種到序批式生物反應器(SBR)中，并用含有有毒有機物的模擬廢水馴化，COD濃度為0.5～2g/L，模擬廢水中添加氮鹽、磷鹽、微量元素和酵母浸膏以保證微生物的正常生長，其中COD∶N∶P＝100∶5∶1；按照序批式生物反應器模式運行，在25±5℃溫度下恒溫培養(yǎng)90～120天以后，在反應器內(nèi)獲得活性強化的好氧顆粒污泥；2.將培養(yǎng)成熟的顆粒污泥從反應器下部取出后迅速投進保護劑中制成懸液，在-25～-40℃制冷離心式凍干箱中緩慢冷凍1～3小時；3.預凍完善后打開凍干箱的真空泵，真空度維持在0.5～0.1毫米汞柱，干燥一段時間后逐漸升溫至20～30℃繼續(xù)干燥至產(chǎn)品呈酥丸狀；4.測定殘留水分量在1％～3％范圍內(nèi)即進行密封，并迅速升溫至常溫恒溫保存。
5.復活時，先打開小塊缺口，待充滿空氣后取出，放在含有有毒有機物和各種營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)液中稍加培養(yǎng)即可。再使用時，處理效率仍可達90％以上。
步驟1中所述的微量元素至少為Zn、Na、Mg、Cu、Ca、Mo、Fe中的一種，每種微量元素在廢水中的濃度為0.001～0.01g/L。
步驟2所述的保護劑中至少含有相應的有毒有機物3～8％、葡萄糖3～8％、蛋白胨3～8％、酵母膏1～4％、0.003～0.008g/L的無機鹽(如氯化鎂(MgCl2)和氯化鈉(NaCl))中的一種，其余為水，均為質(zhì)量百分比。
按照本發(fā)明所述方法培養(yǎng)出的好氧顆粒污泥具有更強的活性和沉降性能，對有毒有機物的去除率可達90％。尤其是作為干性產(chǎn)品，更有利于使用、儲存和運輸。
具體實施方式
實施例1選取污水處理廠曝氣池中的絮狀活性污泥，接種到序批式生物反應器(SBR)中，并用含有硝基酚(總COD濃度為0.5～2g/L)的模擬有機廢水。模擬有機廢水中添加有氮鹽、磷鹽、微量元素和酵母浸膏以保證微生物的正常生長，其中COD∶N∶P＝100∶5∶1；按照序批式生物反應器模式運行，在(25±5)℃溫度下恒溫培養(yǎng)120天后，在反應器內(nèi)獲得活性強化的硝基酚降解好氧顆粒污泥。將培養(yǎng)所得的顆粒污泥從反應器下部取出后迅速投進由硝基酚4％、葡萄糖5％、蛋白胨5％、0.005g/L氯化鎂(MgCl2)配制成的保護劑中制成懸液，在-(25±1)℃致冷離心式凍干箱中緩慢預凍1.5小時。預凍完善后打開真空泵，真空度維持在0.2毫米汞柱，干燥一段時間后逐漸升溫至(25±1)℃繼續(xù)干燥至產(chǎn)品呈酥丸狀。測定殘留水分量為2.86％，密封恒常溫保存。
實施例2選取污水處理廠曝氣池中的絮狀活性污泥，接種到序批式生物反應器(SBR)中，并用含有氯酚(總COD濃度為0.5～2g/L)的模擬有機廢水。模擬有機廢水中添加有氮鹽、磷鹽、微量元素和酵母浸膏以保證微生物的正常生長，其中COD∶N∶P＝100∶5∶1；按照序批式生物反應器模式運行，在(25±5)℃溫度下恒溫培養(yǎng)100天后，在反應器內(nèi)獲得活性強化的氯酚降解好氧顆粒污泥。將培養(yǎng)所得的顆粒污泥從反應器下部取出后迅速投進由氯酚6％、葡萄糖8％、酵母膏5％、甘油10％、0.005g/L MgCl2配制成的保護劑中制成懸液，在-(30±1)℃致冷離心式凍干箱中緩慢冷凍2小時。預凍完善后打開真空泵，真空度維持在0.3毫米汞柱，干燥一段時間后逐漸升溫至(20±1)℃繼續(xù)干燥至產(chǎn)品呈酥丸狀。測定殘留水分量為2.78％，密封恒常溫保存。
實施例3選取污水處理廠曝氣池中的絮狀活性污泥，接種到序批式生物反應器(SBR)中，并用含有硝基苯(總COD濃度為0.5～2g/L)的模擬有機廢水。模擬有機廢水中添加有氮鹽、磷鹽、微量元素和酵母浸膏以保證微生物的正常生長，其中COD∶N∶P＝100∶5∶1；按照序批式生物反應器模式運行，在(25±5)℃溫度下恒溫培養(yǎng)90天后，在反應器內(nèi)獲得活性強化的硝基苯降解好氧顆粒污泥。將培養(yǎng)所得的顆粒污泥從反應器下部取出后迅速投進由硝基苯5％、葡萄糖8％、蛋白胨8％、甘油8％、0.005g/L NaCl配制成的保護劑中制成懸液，在-(25±1)℃致冷離心式凍干箱中緩慢冷凍2小時。預凍完善后打開真空泵，真空度維持在0.2毫米汞柱，干燥一段時間后逐漸升溫至(24±1)℃繼續(xù)干燥至產(chǎn)品呈酥丸狀。測定殘留水分量為2.52％，密封恒常溫保存。
實施例4選取污水處理廠曝氣池中的絮狀活性污泥，接種到序批式生物反應器(SBR)中，并用含有氯酚和硝基苯(總COD濃度為0.5～2g/L)的模擬有機廢水。模擬有機廢水中添加有氮鹽、磷鹽、微量元素和酵母浸膏以保證微生物的正常生長，其中COD∶N∶P＝100∶5∶1；按照序批式生物反應器模式運行，在(25±5)℃溫度下恒溫培養(yǎng)105天后，在反應器內(nèi)獲得活性強化的好氧顆粒污泥。將培養(yǎng)所得的顆粒污泥從反應器下部取出后迅速投進由氯酚3％、硝基苯2％、葡萄糖4％、蛋白胨3～8％、酵母膏1～4％、0.007g/L的MgCl2配制成的保護劑中制成懸液，在-(25±1)℃致冷離心式凍干箱中緩慢冷凍3小時。預凍完善后打開真空泵，真空度維持在0.4毫米汞柱，干燥一段時間后逐漸升溫至(25±1)℃繼續(xù)干燥至產(chǎn)品呈酥丸狀。測定水分量為1.73％，密封恒常溫保存。
實施例5選取污水處理廠曝氣池中的絮狀活性污泥，接種到序批式生物反應器(SBR)中，并用含有硝基酚和氯酚(總COD濃度為0.5～2g/L)的模擬有機廢水。模擬有機廢水中添加有氮鹽、磷鹽、微量元素和酵母浸膏以保證微生物的正常生長，其中COD∶N∶P＝100∶5∶1；按照序批式生物反應器模式運行，在(25±5)℃溫度下恒溫培養(yǎng)110天后，在反應器內(nèi)獲得活性強化的酚降解好氧顆粒污泥。將培養(yǎng)所得的顆粒污泥從反應器下部取出后迅速投進由硝基酚2％、氯酚2％、葡萄糖3％、蛋白胨3％、甘油6％、0.005g/L MgCl2、0.008g/L NaCl配制成的保護劑中制成懸液，在-(30±1)℃致冷離心式凍干箱中緩慢冷凍3小時。預凍完善后打開真空泵，真空度維持在0.2毫米汞柱，干燥一段時間后逐漸升溫至(25±1)℃繼續(xù)干燥至產(chǎn)品呈酥丸狀。測定水分量為1.53％，密封恒常溫保存。
權(quán)利要求
1.一種專屬有毒有機物降解干性好氧顆粒污泥的生產(chǎn)方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)選取污水處理廠曝氣池中的絮狀活性污泥，接種到序批式生物反應器(SBR)中，并用含有有毒有機物的模擬廢水馴化，COD濃度為0.5～2g/L，模擬廢水中添加氮鹽、磷鹽、微量元素和酵母浸膏以保證微生物的正常生長，其中COD∶N∶P＝100∶5∶1；按照序批式生物反應器模式運行，在25±5℃溫度下恒溫培養(yǎng)90～120天以后，在反應器內(nèi)獲得活性強化的好氧顆粒污泥；(2)將培養(yǎng)成熟的顆粒污泥從反應器下部取出后迅速投進保護劑中制成懸液，在-25～-40℃制冷離心式凍干箱中緩慢冷凍1～3小時；(3)預凍完善后打開凍干箱的真空泵，真空度維持在0.5～0.1毫米汞柱，干燥一段時間后逐漸升溫至20～30℃繼續(xù)干燥至產(chǎn)品呈酥丸狀；(4)測定殘留水分量在1％～3％范圍內(nèi)即進行密封，并迅速升溫至常溫恒溫保存。(5)復活時，先打開小塊缺口，待充滿空氣后取出，放在含有有毒有機物和各種營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)液中稍加培養(yǎng)即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的專屬有毒有機物降解干性好氧顆粒污泥的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(1)中所述的微量元素至少為Zn、Na、Mg、Cu、Ca、Mo、Fe中的一種，每種微量元素在廢水中的濃度為0.001～0.01g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的專屬有毒有機物降解干性好氧顆粒污泥的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(2)所述的保護劑中至少含有相應的有毒有機物3～8％、葡萄糖3～8％、蛋白胨3～8％、酵母膏1～4％、0.003～0.008g/L的無機鹽(如氯化鎂(MgCl2)和氯化鈉(NaCl))中的一種，其余為水，均為質(zhì)量百分比。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種專屬有毒有機物降解干性好氧顆粒污泥的生產(chǎn)方法，包括以下步驟1.選取污水處理廠曝氣池中的絮狀活性污泥，在反應器內(nèi)獲得活性強化好氧顆粒污泥；2.將顆粒污泥取出后投進保護劑中制成懸液，冷凍1～3小時；3.真空干燥至產(chǎn)品呈酥丸狀；4.測定殘留水分量在1％～3％范圍內(nèi)即進行密封，并迅速升溫至常溫恒溫保存；5.復活時先打開小塊缺口，待充滿空氣后取出，放在含有相應有毒有機物和各種營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)液中稍加培養(yǎng)即可。按照本發(fā)明所述方法培養(yǎng)出的好氧顆粒污泥具有更強的活性和沉降性能，有毒有機物的去除率可達90％，作為干性產(chǎn)品，更有利于使用、儲存和運輸。
文檔編號C02F3/12GK1834030SQ200610043400
公開日2006年9月20日 申請日期2006年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月30日
發(fā)明者王曙光, 劉賢偉, 鞏文信, 楊珊珊, 高寶玉 申請人:山東大學