一種多生物相菌膠團(tuán)填料處理養(yǎng)殖廢水的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種多生物相菌膠團(tuán)填料處理養(yǎng)殖廢水的方法，包括以下步驟：步驟一、多生物相菌膠團(tuán)的培養(yǎng)與馴化步；驟二、對畜禽養(yǎng)殖廢水的處理。本發(fā)明利用“多生物相菌膠團(tuán)”填料超大的陽離子交換容量和微生物親和性，實現(xiàn)物理吸附去除和生物降解去除的完美結(jié)合，具備卓越的脫氮能力；本發(fā)明形成穩(wěn)定的微生物體系，微生物濃度比活性污泥法高出數(shù)十倍，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，基本沒有剩余污泥。運行操作非常簡單可靠；相比常規(guī)生化技術(shù)，投資基本持平或者略高于其它工藝，運行費用降低約90%。
【專利說明】
一種多生物相菌膠團(tuán)填料處理養(yǎng)殖廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于生態(tài)環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多生物相菌膠團(tuán)填料處理養(yǎng)殖廢水 的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國畜禽業(yè)的發(fā)展，集約化養(yǎng)殖的程度越來越高，其帶來的環(huán)境問題也日漸 顯著。畜禽糞便中含有豐富的氮、磷、鉀和豐富的有機(jī)質(zhì)，也含有很多揮發(fā)性物質(zhì)、病原微生 物、寄生蟲卵及重金屬等，若沒有進(jìn)行處理會給環(huán)境帶來很大的危害。2010年，環(huán)保部和農(nóng) 業(yè)部公布的數(shù)字顯示，全國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的化學(xué)需氧量和氨氮排放量分別達(dá)到1184萬噸和65 萬噸，占全國排放總量的比例分別為45%、25%，占農(nóng)業(yè)源的95%、79%。
[0003] 養(yǎng)殖業(yè)廢水屬于富含大量病原體的高濃度有機(jī)廢水，未經(jīng)處理的畜禽廢水含有大 量的有機(jī)污染物質(zhì)、懸浮物以及N、P等營養(yǎng)物，污染負(fù)荷很高。研究資料表明，養(yǎng)豬場排放廢 水的B0D5高達(dá)2000-8000mg/l，C0D高達(dá)5000-20000mg/l。若廢水直接排放進(jìn)入水體或存放 地點不合適，地表徑流和滲濾進(jìn)入水體，將可能造成地表水或地下水水質(zhì)的嚴(yán)重惡化。畜禽 養(yǎng)殖業(yè)廢水中含有較多的氮、磷、鉀等養(yǎng)分，但如果未經(jīng)任何處理就直接、連續(xù)、過量的施 用，則會給土壤和農(nóng)作物的生長造成不良的影響，如引起作物徒長、返青、倒伏，使產(chǎn)量大大 降低，推遲成熟期，影響后續(xù)作物的生產(chǎn)等。廢水中的大量有機(jī)物質(zhì)在土壤中不斷累積，雖 然可為土壤中棲居的小動物、昆蟲、真菌、細(xì)菌等提供營養(yǎng)物質(zhì)和適宜的環(huán)境，但也可導(dǎo)致 一些病原菌大量孳生引起病蟲害的發(fā)生;此外，大量有機(jī)物的積累也會使土壤呈強(qiáng)還原性， 而強(qiáng)還原性的條件不僅影響作物的根系生長，而且易使土壤中原本處于惰性狀態(tài)的有害元 素得到還原而釋放;大量無機(jī)鹽在土壤中的積聚則會引起作物的鹽害。我國《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污 染物排放標(biāo)準(zhǔn)KGB18596-2001)中明確規(guī)定了畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物B0D5含量不得超過150m/ I，COD含量不得超過400m/l，氨氮不得超過80mg/l，因此，對養(yǎng)殖廢水中高濃度⑶D，氨氮等 有機(jī)污染物的去除尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述問題，本發(fā)明提供一種耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，運行操作簡單，運行費用低， 處理效果好的畜禽養(yǎng)殖廢水處理的方法。本發(fā)明的多生物相菌膠團(tuán)填料處理養(yǎng)殖廢水的方 法包括以下步驟： 步驟一、多生物相菌膠團(tuán)的培養(yǎng)與馴化 (1) 選料:填料取自生活垃圾填埋場，填埋齡為8年的礦化垃圾;生活污水和活性污泥取 自污水處理廠，生活污水水質(zhì)COD為200-250mg/l、氨氮為18-25mg/l;畜禽養(yǎng)殖廢水取自畜 禽養(yǎng)殖場，水質(zhì)COD為2000mg/l，氨氮為400mg/l; (2) 將選料后的填料經(jīng)4mm篩進(jìn)行篩分，將填料干燥，使填料的各個組分容易分離且不 相互黏附，之后將填料填入濾床中，并將填料進(jìn)行壓實； (3) 培養(yǎng)與馴化:采用生活污水和畜禽廢水混合培養(yǎng)的模式;采用配水和落干相互交替 的方式進(jìn)行，干濕比為15:1，每天運行8個周期，每個周期配水30min，落干150min，持續(xù)通風(fēng) 供氧，進(jìn)水速率為3L/h; (4)初始前先一次性添加活性污泥20-30ml以增加微生物的種類，并以生活污水作為進(jìn) 水水質(zhì)以使填料適應(yīng)污水環(huán)境，根據(jù)出水情況逐步提高畜禽養(yǎng)殖廢水在混合液的進(jìn)水比 例，即COD每降低80-100mg/l，增加10%的畜禽養(yǎng)殖廢水比例，直至進(jìn)水全為畜禽養(yǎng)殖廢水， 則多生物相菌膠團(tuán)的培養(yǎng)和馴化完成； 步驟二、對畜禽養(yǎng)殖廢水的處理 取一定量的畜禽養(yǎng)殖廢水，經(jīng)過混凝沉淀預(yù)處理后將廢水通入含有多生物相菌膠團(tuán)填 料的生物濾床中，每天運行8個周期，每個周期配水30min，落干150min，持續(xù)通風(fēng)供氧，進(jìn)水 速率為3L/h; 配水控制通過時控開關(guān)控制，待濾床中多生物相菌膠團(tuán)與廢水中的有機(jī)物反應(yīng)完成后 最終濾床出水經(jīng)過二氧化氯消毒后完成排放。
[0005] 上述技術(shù)方案中，所述多生物相菌膠團(tuán)與廢水的的pH值為7~8,偏弱堿性環(huán)境。
[0006] 上述技術(shù)方案中，所述多生物相菌膠團(tuán)與廢水的反應(yīng)溫度為(TC以上。
[0007] 上述技術(shù)方案中，所述多生物相菌膠團(tuán)與廢水的啟動時間一般為7天，反應(yīng)時間為 15-19 天。
[0008] 上述技術(shù)方案中，所述多生物相菌膠團(tuán)與廢水的填料可重復(fù)利用，節(jié)約運行成本。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于： 1. 本發(fā)明利用"多生物相菌膠團(tuán)"填料超大的陽離子交換容量和微生物親和性，實現(xiàn)物 理吸附去除和生物降解去除的完美結(jié)合，具備卓越的脫氮能力； 2. 本發(fā)明形成穩(wěn)定的微生物體系，微生物濃度比活性污泥法高出數(shù)十倍，耐沖擊負(fù)荷 能力強(qiáng)，基本沒有剩余污泥。運行操作非常簡單可靠； 3. 在要求達(dá)標(biāo)的情況下，相比常規(guī)生化技術(shù)，投資基本持平或者略高于其它工藝，運行 費用降低約90%; 4. 無需大功率好氧設(shè)備，降低電耗，實現(xiàn)噸水處理成本不超過2元，建設(shè)成本18000~ 20000元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于行業(yè)平均處理成本7~8元； 5 .生物菌膠團(tuán)抗負(fù)荷沖擊能力較強(qiáng)，能夠多種條件下穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運行，甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于 《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18596-2001)的濃度限值； 6. 過程控制簡單，單元少，設(shè)備少，普通人員簡單培訓(xùn)即可上崗； 7. 施工過程簡單，無需專業(yè)環(huán)保土建構(gòu)筑物，沒有特定的專業(yè)環(huán)保設(shè)備，縮短工期，降 低建設(shè)成本； 8. 啟動周期短，一般7天即可，相比常規(guī)活性污泥生物法60天以上，大大縮短了啟動 時間； 9. 生物菌種的溫度自我調(diào)節(jié)適應(yīng)性較強(qiáng)，可以在不低于0攝氏度條件下任意溫度正 常新陳代謝，確保系統(tǒng)正常運行。
【具體實施方式】
[0010]下面對本發(fā)明的具體內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
[0011]生活垃圾中微生物總數(shù)較大，一般在8~12 X 106個/干垃圾，有機(jī)物的種類繁多， 在填埋穩(wěn)定的過程中也是微生物培養(yǎng)并馴化形成穩(wěn)定微生物生態(tài)系統(tǒng)的過程。微生物通過 變異、優(yōu)勝劣汰、以及質(zhì)粒轉(zhuǎn)移和自身調(diào)整等作用適應(yīng)了這些有機(jī)物較高濃度的存在，一些 微生物具備了降解這些有機(jī)物的能力。
[0012] 本發(fā)明中涉及的"多生物相菌膠團(tuán)"填料，是從生活垃圾填埋場中篩選出來的長期 處于好氧兼氧厭氧狀態(tài)下循環(huán)生長，經(jīng)過多年的物理、化學(xué)和生物降解，最終形成的性質(zhì)和 組分相對穩(wěn)定的一類土壤性疏松物質(zhì)。菌膠團(tuán)中微生物豐富，數(shù)量種類繁多，外觀具備多相 多孔隙率高和表面積大的特征，有營養(yǎng)物質(zhì)含量高等優(yōu)點。通過對菌膠團(tuán)顆粒重金屬全量 測定、浸出毒性檢驗和致病性分析，表明其具有在自然條件下難以形成的、極為優(yōu)良的污染 物凈化性能，是優(yōu)良的廢水生物處理介質(zhì)。
[0013] 本發(fā)明的多生物相菌膠團(tuán)填料去除畜禽養(yǎng)殖廢水中COD和氨氮等有機(jī)污染物的方 法，包括以下主要步驟： 1. 多生物相菌膠團(tuán)的培養(yǎng)與馴化 (1) 選料:試驗所用填料取自江西萬年垃圾填埋場，填埋齡為8年的礦化垃圾;生活污水 和活性污泥取至萬年污水處理廠，生活污水水質(zhì)⑶D為200-250mg/l、氨氮為18-25mg/l;畜 禽養(yǎng)殖廢水來至康源農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，廢水水質(zhì)COD為2000mg/l，氨氮為400mg/l; (2) 將選料后的生活填料經(jīng)4mm篩進(jìn)行篩分，將填料干燥，使填料的各個組分容易分離 且不相互黏附，之后將填料填入濾床中，并將填料進(jìn)行壓實； (3) 培養(yǎng)與馴化采用生活污水和畜禽廢水混合培養(yǎng)的模式，采用配水和落干相互交替 的方式進(jìn)行，干濕比為15:1，每天運行8個周期，每個周期配水30min，落干150min，持續(xù)通風(fēng) 供氧，進(jìn)水速率為3L/h; (4) 初始前先一次性添加活性污泥20-30ml以增加微生物的種類，并以生活污水作為進(jìn) 水水質(zhì)以使填料適應(yīng)污水環(huán)境，根據(jù)出水情況逐步提高畜禽養(yǎng)殖廢水在混合液的進(jìn)水比例 (一般為COD每降低80-100mg/l，增加10%的畜禽養(yǎng)殖廢水比例），直至進(jìn)水全為畜禽養(yǎng)殖廢 水，則多生物相菌膠團(tuán)的培養(yǎng)和馴化完成； 2. 對畜禽養(yǎng)殖廢水的處理 配制5份100mg/L的畜禽養(yǎng)殖廢水，經(jīng)過混凝沉淀后調(diào)節(jié)pH值為7-8通入生物濾床中，與 "多生物相菌膠團(tuán)"填料反應(yīng)，連續(xù)布水30min，每天運行8個周期，使得周圍溫度和進(jìn)水溫度 保持在〇度以上。反應(yīng)結(jié)束后，用重絡(luò)酸鉀法對COD濃度進(jìn)行測定，用納氏試劑比色法對氨氮 濃度進(jìn)行測定，系統(tǒng)的COD去除情況和氨氮的去除情況見表1。
[0014] 表1:"多生物相菌膠團(tuán)"填料不同反應(yīng)時間內(nèi)對COD和氨氮去除率的影響：
由表1可知，不同的運行時間條件對畜禽養(yǎng)殖廢水中COD和氨氮去除影響很大。時間過 短，多生物相菌膠團(tuán)未與廢水充分反應(yīng)，時間過長，降低多生物相菌膠團(tuán)的生物活性，隨著 反應(yīng)的進(jìn)行，在15-19天左右，尚負(fù)荷生物濾床對COD和氨氣的去除率達(dá)到最大。
[0015] 以上是對本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，顯然本發(fā)明的實現(xiàn)并不受上述方式的限 制，只要采用了本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案 直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種多生物相菌膠團(tuán)填料處理養(yǎng)殖廢水的方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟一、多生物相菌膠團(tuán)的培養(yǎng)與馴化 (1) 選料:填料取自生活垃圾填埋場，填埋齡為8年的礦化垃圾;生活污水和活性污泥取 自污水處理廠，生活污水水質(zhì)COD為200-250mg/l、氨氮為18-25mg/l;畜禽養(yǎng)殖廢水取自畜 禽養(yǎng)殖場，水質(zhì)COD為2000mg/l，氨氮為400mg/l; (2) 將選料后的填料經(jīng)4mm篩進(jìn)行篩分，將填料干燥，使填料的各個組分容易分離且不 相互黏附，之后將填料填入濾床中，并將填料進(jìn)行壓實； (3) 培養(yǎng)與馴化:采用生活污水和畜禽廢水混合培養(yǎng)的模式;采用配水和落干相互交替 的方式進(jìn)行，干濕比為15:1，每天運行8個周期，每個周期配水30min，落干150min，持續(xù)通風(fēng) 供氧，進(jìn)水速率為3L/h; (4) 初始前先一次性添加活性污泥20-30ml以增加微生物的種類，并以生活污水作為進(jìn) 水水質(zhì)以使填料適應(yīng)污水環(huán)境，根據(jù)出水情況逐步提高畜禽養(yǎng)殖廢水在混合液的進(jìn)水比 例，即COD每降低80-100mg/l，增加10%的畜禽養(yǎng)殖廢水比例，直至進(jìn)水全為畜禽養(yǎng)殖廢水， 則多生物相菌膠團(tuán)的培養(yǎng)和馴化完成； 步驟二、對畜禽養(yǎng)殖廢水的處理 取一定量的畜禽養(yǎng)殖廢水，經(jīng)過混凝沉淀預(yù)處理后將廢水通入含有多生物相菌膠團(tuán)填 料的生物濾床中，每天運行8個周期，每個周期配水30min，落干150min，持續(xù)通風(fēng)供氧，進(jìn)水 速率為3L/h; 配水控制通過時控開關(guān)控制，待濾床中多生物相菌膠團(tuán)與廢水中的有機(jī)物反應(yīng)完成后 最終濾床出水經(jīng)過二氧化氯消毒后完成排放。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多生物相菌膠團(tuán)填料處理養(yǎng)殖廢水的方法，其特征在于， 在步驟二中，畜禽養(yǎng)殖廢水經(jīng)過混凝沉淀預(yù)處理后的pH值為7~8,呈偏弱堿性環(huán)境。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多生物相菌膠團(tuán)填料處理養(yǎng)殖廢水的方法，其特征在于， 本方法的實施溫度為0 °C以上。
【文檔編號】C02F103/20GK106007002SQ201610532868
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月8日
【發(fā)明人】柴喜林, 李雄, 王世君, 賀驍勝, 袁玉玲
【申請人】平潭蓋亞環(huán)保科技有限公司