一種多級微生物強化提高畜禽養(yǎng)殖廢水處理效率的方法
【專利摘要】一種多級微生物強化提高畜禽養(yǎng)殖廢水處理效率的方法，其特征在于：通過在畜禽養(yǎng)殖廢水處理設(shè)施的不同處理單元（厭氧系統(tǒng)、間歇好氧系統(tǒng)、好氧系統(tǒng)）中投加不同種類的凈水微生物制劑，強化污水處理效果，從而明顯提高各處理單元污水處理效率，最終從整體上提高污水處理設(shè)施的處理效率，使處理后出水指標進一步降低。COD和BOD5的去除率可以提高10-40%，氨氮和總氮去除率可以提高20-50%。該方法在不改變污水處理流程和設(shè)施的情況下，可顯著提高污水處理效率，增強處理效果，可在各類畜禽養(yǎng)殖廢水中廣泛適用。
CCTCC NO: M2014202
2014.05.14
【專利說明】-種多級微生物強化提高畜禽養(yǎng)殖廢水處理效率的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)和微生物應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種多級微生物強化提高 畜禽養(yǎng)殖廢水處理效率的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 畜禽養(yǎng)殖廢水的污染在我國農(nóng)業(yè)污染中占主要部分，其污染治理是解決我國環(huán)境 污染問題的重要方面。
[0003] 畜禽養(yǎng)殖廢水具有高COD、高氨氮、高息浮物、難處理的特點，經(jīng)過常規(guī)污水處理技 術(shù)處理后，往往很難實現(xiàn)達標排放，給畜禽養(yǎng)殖業(yè)主帶來很大的困擾。
[0004] 畜禽養(yǎng)殖廢水處理工藝有很多種，但基本組合模式主要是厭氧處理系統(tǒng)、缺氧處 理系統(tǒng)、好氧處理系統(tǒng)該H類系統(tǒng)的組合。如何簡單、有效的提高該些組合處理工藝的處理 效率，使其能夠更加高效的處理畜禽廢水，使最終出水能夠達標排放，是目前畜禽養(yǎng)殖廢水 處理面臨的一個重要難題。
[0005] 微生物強化處理技術(shù)是一種可W在不改變污水處理流程和設(shè)施的情況下，通過人 為在污水處理池中投加高效微生物菌種，改善污水處理系統(tǒng)中活性污泥中微生物的組成， 并提高污泥活性，從而最終提高污水處理效率的一種簡單、高效的方法。該技術(shù)之前已被應(yīng) 用于各類特殊工業(yè)廢水的處理，如造紙廢水、石化廢水等，尚未見其應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖廢水處 理。另外，過去使用微生物強化技術(shù)處理廢水通常是在一個單一系統(tǒng)中使用，如在好氧系統(tǒng) 中使用硝化細菌或芽胞桿菌等，未見其同時在污水處理的厭氧系統(tǒng)、缺氧系統(tǒng)和好氧系統(tǒng) 的組合工藝中不同處理單元同時使用多種菌劑強化的情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供了一種多級微生物強化提高畜禽養(yǎng)殖廢水處理效率的方法， 該方法通過不同處理單元（厭氧系統(tǒng)、間歇好氧、好氧系統(tǒng)）中投加不同種類的凈水微生物 巧驚U，強化污水處理效果，方法簡單，易行。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0008] -種多級微生物強化提高畜禽養(yǎng)殖廢水處理效率的方法，其主要特征是在畜禽養(yǎng) 殖廢水多級組合處理系統(tǒng)不同溶解氧濃度的處理單元中投加不同種類的凈水微生物制劑， 具體的說，是在污水處理厭氧系統(tǒng)中投加枯草芽胞桿菌、地衣芽胞桿菌、短小芽胞桿菌、蠟 樣芽胞桿菌、凝結(jié)芽胞桿菌、光合細菌的一種或幾種；在間歇好氧系統(tǒng)中投加短小芽胞桿 菌、蠟樣芽胞桿菌、施氏假單胞菌、惡莫假單胞菌、乳酸菌、酵母菌、硝化細菌中的一種或幾 種組合；在好氧系統(tǒng)中投加枯草芽胞桿菌、地衣芽胞桿菌、短小芽胞桿菌、蠟樣芽胞桿菌、凝 結(jié)芽胞桿菌、硝化細菌、酵母菌中的一種或幾種組合。其中，畜禽養(yǎng)殖廢水多級組合處理系 統(tǒng)包括W下四種常見的污水處理組合方式；（1)廢水先經(jīng)厭氧系統(tǒng)處理后，再經(jīng)好氧系統(tǒng) 處理；（2)廢水先經(jīng)厭氧系統(tǒng)處理后，再經(jīng)厭氧或間歇好氧系統(tǒng)處理；（3)廢水先經(jīng)厭氧系 統(tǒng)處理后，再經(jīng)厭氧或間歇好氧系統(tǒng)處理，最后經(jīng)好氧系統(tǒng)處理；（4)廢水先經(jīng)厭氧系統(tǒng)處 理后，再經(jīng)好氧或厭氧或間歇好氧系統(tǒng)處理，再經(jīng)厭氧系統(tǒng)處理，最后經(jīng)好氧或厭氧或間歇 好氧系統(tǒng)系統(tǒng)處理；
[0009] 所述的厭氧系統(tǒng)，其特征是指普通沼氣池、沼氣培、厭氧膜生物反應(yīng)池、厭氧生物 膜反應(yīng)池、UASB、1C、ABR、水解酸化池等畜禽養(yǎng)殖污水處理中常用厭氧系統(tǒng)中的一種。
[0010] 所述的間歇好氧系統(tǒng)，其特征是指SBR、SBBR、CASS等畜禽養(yǎng)殖污水處理中常用間 歇好氧系統(tǒng)中的一種。
[0011] 所述的好氧系統(tǒng)，其特征是指曝氣池、好氧生物接觸氧化池、曝氣生物濾池、好氧 膜生物反應(yīng)池、好氧移動床生物膜反應(yīng)池等畜禽養(yǎng)殖污水處理中常用的好氧系統(tǒng)中的一 種；
[0012] W上所述的在不同溶解氧濃度的處理單元中投加不同種類的凈水微生物的方法， 優(yōu)選的，在厭氧系統(tǒng)中投加的凈水微生物制劑為地衣芽胞桿菌（CCAM 080072)，短小芽胞桿 菌（CCAM 080016)，蠟狀芽胞桿菌（CCAM 080015)、凝結(jié)芽胞桿菌（CCAM 080038)、沼澤紅假 單胞菌（CCAM 080042)中的一種或幾種的組合。
[0013] W上所述的方法中，優(yōu)選的，在間歇好氧系統(tǒng)中投加的凈水微生物制劑為蠟狀芽 胞桿菌（CCAM 080070)、施氏假單胞菌（CCAM 080041)、干酪乳桿菌（CCAM 080046)、白假絲 酵母（CCAM 080083)、歐洲亞硝化單胞菌AT7(CCTCC N0:M2014202)中的一種或幾種的組 合。
[0014] W上所述的方法中，優(yōu)選的，在好氧系統(tǒng)中投加的凈水微生物制劑為枯草芽胞桿 菌（CCAM 080068)、短小芽胞桿菌（CCAM 080016)、歐洲亞硝化單胞菌Nitrosomonas europ aea AT7(CCTCC N0:M2014202)中的一種或幾種的組合。所述的歐洲亞硝化單胞菌Ni trosomonas europaea AT7于2014年5月14日送至中國典型培養(yǎng)物保藏中也保藏，分類命 名；歐洲亞硝化單胞菌Nitrosomonas europaea AT7,保藏編號；CCTCC N0:M2014202,地址： 中國武漢武漢大學(xué)。
[001引 W上所述的方法中，優(yōu)選的，在各個系統(tǒng)中，每種菌劑投加濃度為 1 X IO4-I X l07c化/ml，投加頻次為第一周每隔一天投加一次，第一周共投加3次，W后第二 周、第H周W后每周投加一次即可。后期長期運行過程中，如果活性污泥系統(tǒng)不出現(xiàn)異常沖 擊或一段時間停止運行（超過一周）等特殊情況，通?？蒞正常運行，不需要額外投加菌 齊U ;當活性污泥系統(tǒng)出現(xiàn)沖擊或系統(tǒng)停止正常運行一周W上，污水處理效率降低時，需要重 復(fù)前述3周的投菌操作。
[0016] W上所述的方法中，優(yōu)選的，為利用沼氣培，厭氧折流板反應(yīng)池，厭氧生物膜反應(yīng) 池，SBR反應(yīng)池，對豬場廢水依次進行處理；沼氣培內(nèi)投入短小芽胞桿菌（CCAM 080016)，蠟 狀芽胞桿菌（CCAM 080015)、凝結(jié)芽胞桿菌（CCAM 080038)，加入量分別為=IXlO5C化/ml, 3X IO5C化/ml, IX IO6C化/ml ;厭氧折流板反應(yīng)池內(nèi)投入地衣芽胞桿菌（CCAM 080072)和沼 澤紅假單胞菌（CCAM 080042)，加入量分別為IX IO5C化/ml, 5X IO5C化/ml ;厭氧生物膜反 應(yīng)池內(nèi)投入地衣芽胞桿菌（CCAM 080072)和沼澤紅假單胞菌（CCAM 080042)，加入量分別 為1 X IO5C化/ml，5 X IO5C化/ml。SBR池內(nèi)投加蠟狀芽胞桿菌（CCAM 080070)、施氏假單胞菌 (CCAM 080041)、干酪乳桿菌（CCAM 080046)、白假絲酵母（CCAM 080083)、歐洲亞硝化單胞 菌 AT7(CCTCC N0:M2014202)，加入量分別為 2X l〇5cfu/ml，2X l〇4cfu/ml，IX l〇4cfu/ml，， IX IO4C化/ml, IX IO5C化/ml。菌劑的添加頻次為第一周周一、周H、周五各投加一次，共投 加H次，W后第二周、第H周W后每周投加一次即可。后期長期運行過程中，如果活性污泥 系統(tǒng)不出現(xiàn)異常沖擊或一段時間停止運行（超過一周）等特殊情況，通?？蒞正常運行，不 需要再額外投加菌劑；當活性污泥系統(tǒng)出現(xiàn)沖擊或系統(tǒng)停止正常運行一周W上，污水處理 效率降低時，需要重復(fù)前述3周的投菌操作。
[0017] W上所述的方法中，優(yōu)選的，為利用UASB池，曝氣池依次處理牛場廢水；UASB池 中使用地衣芽胞桿菌（CCAM 080072)，短小芽胞桿菌（CCAM 080016)、凝結(jié)芽胞桿菌（CCAM 080038)，每種菌劑加入量分別為2X 105cfu/ml，1 X 104cfu/ml，1 X IO6CfVml ;好氧曝氣池 中使用枯草芽胞桿菌（CCAM 080068)、短小芽胞桿菌（CCAM 080016)、歐洲亞硝化單胞菌 AT7 (CCTCC NO: M2014202)，加入量分別為 3 X l〇5cfu/ml，1 X l〇5cfu/ml，2 X l〇4cfu/ml。菌劑 的投加頻次為第一周的周一、周H、周五分別投加一次，共投加H次，W后第二周、第H周W 后每周投加一次即可。后期長期運行過程中，如果活性污泥系統(tǒng)不出現(xiàn)異常沖擊或一段時 間停止運行（超過一周）等特殊情況，通?？蒞正常運行，不需要額外投加菌劑；當活性污 泥系統(tǒng)出現(xiàn)沖擊或系統(tǒng)停止正常運行一周W上，污水處理效率降低時，需要重復(fù)前述3周 的投菌操作。
[001引與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備W下優(yōu)點：
[0019] (1)本發(fā)明所使用的污水處理裝置，均為本領(lǐng)域常用的處理裝置或單元，均含有活 性污泥。本發(fā)明是在現(xiàn)有常用的畜禽養(yǎng)殖廢水組合處理單元的基礎(chǔ)上，通過額外投入的微 生物，進行多級強化處理畜禽養(yǎng)殖廢水，可W使COD和BODe的去除率提高10-40%，氨氮和 總氮去除率提高20-50%。
[0020] (2)本發(fā)明方法操作簡單，便于推廣應(yīng)用；
[002。 做本發(fā)明方法相比其他增加污水處理流程或設(shè)置的方法而言，投入成本更低，更 具經(jīng)濟性。

【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明進一步說明，本發(fā)明實施例所使用的污水處理單元，均 為本領(lǐng)域公知的。
[0023] 本發(fā)明實施例所用歐洲亞硝化單胞菌AT7(CCTCC N0:M2014202)保藏于中國典型 培養(yǎng)物保藏中也，其余菌株均來自華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)微生物種質(zhì)及遺傳資源保藏和利用中 也，可在中國微生物菌種網(wǎng)化ttp://www. mum800.com/)查詢或購買。如未特別說明，本發(fā) 明的技術(shù)方案為本領(lǐng)域的常規(guī)方案。
[0024] 實施例1 ;
[00巧]一種多級微生物強化提高畜禽養(yǎng)殖廢水處理效率的方法，包括W下步驟：
[0026] 1)豬場廢水先進入沼氣培（容積500m3,水力停留時間為7天，厭氧系統(tǒng)1)，沼氣培 內(nèi)投入短小芽胞桿菌（CCAM 080016)，蠟狀芽胞桿菌（CCAM 080015)、凝結(jié)芽胞桿菌（CCAM 080038)，加入量分別為；1 X l〇5cfu/ml，3 X l〇5cfu/ml，1 X l〇6cfu/ml。
[0027] 。沼氣培的出水進入?yún)捬跽哿靼宸磻?yīng)池（有效容積20m3, S級折流，水力停留時 間為9. 6小時，厭氧系統(tǒng)2)，厭氧折流板反應(yīng)池內(nèi)投入地衣芽胞桿菌（CCAM 080072)和沼澤 紅假單胞菌（CCAM 080042)，加入量分別為 lX105cfu/ml，5X105cfu/ml。
[0028] 3)厭氧折流板反應(yīng)池的出水進入?yún)捬跎锬し磻?yīng)池（或稱厭氧生物膜反應(yīng)器，填 料為尼農(nóng)纖維絲，有效容積40m3,水力停留時間19. 2小時，厭氧系統(tǒng)3)，厭氧生物膜反應(yīng) 池內(nèi)投入地衣芽胞桿菌（CCAM 080072)和沼澤紅假單胞菌（CCAM 080042)，加入量分別為 1 X l〇5cfu/ml, 5X l〇5cfu/ml。
[0029] 4)厭氧生物膜反應(yīng)池的出水進入SBR反應(yīng)池（有效容積150m3,水力停留時間為5 天，間歇好氧系統(tǒng)），該SBR池每8個小時一個運行周期，運行程序如下；進水30分鐘，曝氣 4. 5小時，靜置2. 5小時，排水30分鐘。SBR反應(yīng)池出水即可排放。SBR池內(nèi)投加蠟狀芽胞 桿菌（CCAM 080070)、施氏假單胞菌（CCAM 080041)、干酪乳桿菌（CCAM 080046)、白假絲酵 母（CCAM 080083)、歐洲亞硝化單胞菌AT7(CCTCC N0:M2014202)，加入量分別為2Xl〇5cfu/ ml, 2X l〇4cfu/ml, 1 X l〇4cfu/ml, 1 X l〇4cfu/ml, 1 X l〇5cfu/ml。
[0030] 所述的步驟I)?4)的加入菌劑頻次為第一周周一、周H、周五各投加一次，共投 加H次，隨后第二周、第H周每周周一投加一次。
[0031] 對照組：在本實施例中同一套污水處理系統(tǒng)中，W應(yīng)用本發(fā)明方法之前正常運行 的系統(tǒng)為對照組，該系統(tǒng)除不額外投加上述微生物外，其他污水運行參數(shù)條件與本實施例 方法完全相同。
[0032] 本實施例1所述污水處理系統(tǒng)為一個每天處理50噸豬場廢水的污水處理系統(tǒng)，應(yīng) 用本發(fā)明方法之前一個月（對照組）和應(yīng)用本發(fā)明方法之后一個月的進出水及各單元污染 物去除效率，結(jié)果如表1和表2所示：
[003引廢水C0D，BODs, TN，NH4-N的去除效果如下（水質(zhì)均為一個月均值）：
[0034] 表1對照組污水處理系統(tǒng)各階段處理效率
[00 巧]

【權(quán)利要求】
1. 一種多級微生物強化提高畜禽養(yǎng)殖廢水處理效率的方法，其主要特征是在畜禽養(yǎng)殖 廢水多級組合處理系統(tǒng)不同溶解氧濃度的處理單元中投加不同種類的凈水微生物制劑，具 體的說，是在污水處理厭氧系統(tǒng)中投加枯草芽胞桿菌、地衣芽胞桿菌、短小芽胞桿菌、蠟樣 芽胞桿菌、凝結(jié)芽胞桿菌、光合細菌的一種或幾種；在間歇好氧系統(tǒng)中投加短小芽胞桿菌、 蠟樣芽胞桿菌、施氏假單胞菌、惡臭假單胞菌、乳酸菌、酵母菌、硝化細菌中的一種或幾種組 合；在好氧系統(tǒng)中投加枯草芽胞桿菌、地衣芽胞桿菌、短小芽胞桿菌、蠟樣芽胞桿菌、凝結(jié)芽 胞桿菌、硝化細菌、酵母菌中的一種或幾種組合； 其中，畜禽養(yǎng)殖廢水多級組合處理系統(tǒng)包括以下四種常見的污水處理組合方式：（1) 廢水先經(jīng)厭氧系統(tǒng)處理后，再經(jīng)好氧系統(tǒng)處理； (2)廢水先經(jīng)厭氧系統(tǒng)處理后，再經(jīng)厭氧或間歇好氧系統(tǒng)處理；（3)廢水先經(jīng)厭氧系統(tǒng) 處理后，再經(jīng)厭氧或間歇好氧系統(tǒng)處理，最后經(jīng)好氧系統(tǒng)處理；（4)廢水先經(jīng)厭氧系統(tǒng)處理 后，再經(jīng)好氧或厭氧或間歇好氧系統(tǒng)處理，再經(jīng)厭氧系統(tǒng)處理，最后經(jīng)好氧或厭氧或間歇好 氧系統(tǒng)系統(tǒng)處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的厭氧系統(tǒng)，其特征是指普通沼氣 池、沼氣塔、厭氧膜生物反應(yīng)池、厭氧生物膜反應(yīng)池、UASB、1C、ABR、水解酸化池畜禽養(yǎng)殖污 水處理中常用厭氧系統(tǒng)中的一種； 所述的間歇好氧系統(tǒng)，其特征是指SBR、SBBR、CASS畜禽養(yǎng)殖污水處理中常用間歇好氧 系統(tǒng)中的一種； 所述的好氧系統(tǒng)，其特征是指曝氣池、好氧生物接觸氧化池、曝氣生物濾池、好氧膜生 物反應(yīng)池、好氧移動床生物膜反應(yīng)池等畜禽養(yǎng)殖污水處理中常用的好氧系統(tǒng)中的一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述的凈水微生物制劑每種菌劑投加濃度為 I X IO4-I X IO7 cfu/ml，投加頻次為第一周每隔一天投加一次，第一周共投加3次，以后第二 周、第三周以后每周投加一次；后期長期運行過程中，如果活性污泥系統(tǒng)不出現(xiàn)異常沖擊或 一段時間停止運行，通?？梢哉＿\行，不需要額外投加菌劑；當活性污泥系統(tǒng)出現(xiàn)沖擊或 系統(tǒng)停止正常運行一周以上，污水處理效率降低時，需要重復(fù)前述3周的投菌操作。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，為利用沼氣塔，厭氧折流板反應(yīng)池，厭氧生物膜反應(yīng) 池，SBR池，對豬場廢水依次進行處理；沼氣塔內(nèi)投入短小芽胞桿菌CCAM 080016,蠟狀芽胞 桿菌 CCAM 080015、凝結(jié)芽胞桿菌 CCAM 080038,加入量分別為：1 X 105cfu/ml，3X IO5Cfu/ ml，IX 106cfu/ml ;厭氧折流板反應(yīng)池內(nèi)投入地衣芽胞桿菌CCAM 080072和沼澤紅假單胞 菌CCAM 080042,加入量分別為lX105Cfu/ml，5X105cfu/ml ;厭氧生物膜反應(yīng)池內(nèi)投入 地衣芽胞桿菌CCAM 080072和沼澤紅假單胞菌CCAM 080042,加入量分別為IXlO5Cfu/ ml，5X105cfu/ml;SBR池內(nèi)投加蠟狀芽胞桿菌CCAM 080070、施氏假單胞菌CCAM 080041、 干酪乳桿菌CCAM 080046、白假絲酵母CCAM 080083、歐洲亞硝化單胞菌AT7 CCTCC NO: M2014202，加入量分別為 2X105cfu/ml，2X104cfu/ml，lX104cfu/ml，lX10 4cfu/ml， I X 105cfu/ml。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，為利用UASB池，曝氣池依次處理牛場廢水；UASB池中 使用地衣芽胞桿菌CCAM 080072,短小芽胞桿菌CCAM 080016、凝結(jié)芽胞桿菌CCAM 080038， 每種菌劑加入量分別為2X 105cfu/ml，I X 104cfu/ml，I X 106cfu/ml ;好氧曝氣池中使用枯 草芽胞桿菌CCAM 080068、短小芽胞桿菌CCAM 080016、歐洲亞硝化單胞菌AT7 CCTCC NO: M2014202,加入量分別為 3X 105cfu/ml，IX 105cfu/ml，2X 104cfu/ml。
【文檔編號】C02F3/34GK104326561SQ201410657644
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】吳定心, 梁運祥, 柯雪佳, 趙述淼, 陳正軍 申請人:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)