專利名稱：一種利用微生物的生物降解有機廢水的方法
技術領域：
本發明涉及的是一種利用微生物的生物降解有機廢水的方法。
背景技術：
隨著現代化工業的進程和人口急劇的膨脹，水污染問題已經成為社會焦點之一。而我國人口眾多，人均水資源匱乏，尤其隨著社會和經濟的發展，工業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狀。水資源短缺和水環境污染造成的水危機甚至成為影響我國社會經濟發展的重要因素。生物膜法是利用附著在填料上的微生物對水體進行凈化的一種工藝方法，近年來也得到迅速的發展和提高。從多年的運行實踐來看，活性污泥法雖較為成熟，但存在很多的缺點和不足，如曝氣池容積大、占地面積高、基建費用高等，同時對水質、水量變化的適應性較低，運行效果易受水質、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、經濟的污水處理技術，在國外得到了廣泛的應用，但在我國還主要停在實驗室研究階段和中試研究階段，需要有關的工藝設計資料和運行管理的經驗。近年來，由于 人類的日常活動，水體富營養化和水資源問題日益嚴重。許多污水必須經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，傳統方法是投加甲醇等液體碳源，該技術的弊端主要在于運輸不便、成本過高以及液體碳源具有一定毒性等問題。許多學者致力于研究替代傳統工藝的反硝化碳源，如農作物、農業廢物、污泥等，這些新型碳源在安全性和經濟性等方面有一定的優勢。目前，我國關于農業廢棄物作為固體反硝化碳源的研究較少。已經有相關研究針對棉花、麥秸等作為反硝化碳源進行研究。棉花、秸桿較易獲得并且廉價對自然界無害，并且在反硝化脫氮實驗中取得一定的效果。
發明內容
本發明目的在于提供一種利用微生物的生物降解有機廢水的方法，
本發明的技術解決方案:利用微生物的生物降解有機廢水的方法，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行有機廢水處理；
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行有機廢水處理，包括
1)將浸泡的蘆葦置于流化床或固定床反應器內做為生物填料；
2)通入pH為6-9的有機廢水，給予適當曝氣(氣水重量比4:1-20:1)，連續進水方式掛膜，填料上生物負載量達9-45g/L，視掛膜成功；
3)加入的有機廢水，流化床填料填充率為20-50%，固定床填料填充率100%，進行曝氣生化處理，COD容積負荷為0.6-2.7kgC0D/(m3.d)，水力停留時間為l_6h ；
4)如用作反硝化脫氮處理，可直接采用固定床工藝，不進行曝氣，利用蘆葦中的碳源進行脫氮。本發明的優點:利用生物質蘆葦作為填料，不會產生二次污染，同時蘆葦本身比重接近于水，流化動力消耗少，強度大，易于掛膜啟動，負載生物量較大。此外，蘆葦生物填料釋放的有機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。能同時去除廢水中有機物、氨氮、總磷、總氮，出水水質穩定，均能達到國家一級排放的標準，應用范圍廣。本發明工藝簡單，占地面積小，是一種新型、高效的復合工藝處理方法。將該工藝推廣到污水處理中，尤其是小型污水處理中，必將產生良好的社會效益和環境效益。該工藝處理后水質穩定，達到國家一級排放標準。污水連續經過流化床或固定床生物膜反應器內的空心柱狀蘆葦懸浮填料并逐漸在蘆葦內表面形成生物膜，通過生物膜上的微生物作用，使污水得到凈化。
具體實施例方式實施例1
1)將采摘的成熟期蘆葦按l-3cm的規格截取。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器內做為生物填料，通入pH為6-9的生活污水，給予適當曝氣，連續進水方式掛膜，填料上生物負載量達9-45g/L，視掛膜成功； 3)生物流化床或固定床進行污水處理，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%，進行曝氣生化處理，COD容積負荷為0.6kgC0D/(m3.d)或1.2kgC0D/(m3.d)，水力停留時間為2h或4h ;
4)利用該流化床污水處理工藝處理生活污水。進水COD濃度為83.37-292.16mg/L,出水 COD 濃度 36.50-60mg/L ;進水總 N 濃度 10.12-18.61mg/L,出水總 N 濃度 3.03-5.86mg/L ;進水NH3-N濃度為4.03-8.27mg/L,出水NH3-N濃度為0.67-2.01mg/L ;進水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。進水COD濃度為83.37-292.16mg/L,出水 COD 濃度 40.50-55mg/L ;進水總 N濃度 10.12-18.61mg/L,出水總 N濃度 4.74-6.47mg/L ;進水NH3-N濃度為4.03-8.27mg/L,出水NH3-N濃度為1.09-3.15mg/L ;進水TP濃度為
0.77-1.25mg/L,出水 TP 濃度為 0.47-0.60mg/L。實施例2
1)其他條件不變，改變實施例1中3)中流化床填料填充率為30%或固定床填料填充率100%。進行曝氣生化處理，COD容積負荷為1.2kgC0D/(m3.d)，水力停留時間為4h ；
2)利用該流化床污水處理工藝處理生活污水。進水COD濃度為167.66-385.16mg/L,出水COD濃度42.00-60.00mg/L ；進水總N濃度17.31-39.34mg/L,出水總N濃度
3.65-8.01mg/L ;進水 NH3-N 濃度為 8.48-12.63mg/L,出水 NH3-N 濃度為 1.27-3.15mg/L ;進水 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。進水COD濃度為167.66-385.16mg/L,出水 COD 濃度 38-60.00mg/L ;進水總 N 濃度 17.31-39.34mg/L,出水總N濃度4.05-9.471mg/L ；進水NH3-N濃度為8.48-12.63mg/L,出水NH3-N濃度為
1.84-4.29mg/L ;進水 TP 濃度為 0.77-1.25mg/L,出水 TP 濃度為 0.56-0.98mg/L。本發明依托生物膜反應器具有抗沖擊負荷大，高效率，穩定性好的優點。采摘成熟期的蘆葦，將其置于空氣中自然干燥，按一定規格截取成l_3cm的空心柱狀，做流化床或固定床生物反應器填料。能有效地去除廢水中的有機物、氨氮、總磷、總氮，解決了傳統填料易產生二次污染、價格昂貴等瓶頸問題。此外，蘆葦填料的比表面積大、比重接近于水。在生物流化床的應用時，具有能耗小，較易流化的優點。蘆葦填料表面附著的生物量大，與污水中有機物接觸更充分，去除效果更佳。同時，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，在充當碳源的同時可以作為反硝化細菌的生長載體。為反硝化菌的生長繁殖創造了有利條件，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器好氧生物處理，可以減少興建污水處理廠的占地、土建費用，本工藝簡便，凈化水質優。該工藝依靠蘆葦載體填充在床內，使之表面覆蓋生物膜。本發明工藝能同時去除廢水中有機物、氨氮、總磷、總氮，出水水質穩定,均能達到國家一級排放的標準。此外，蘆葦生物質填料作為反硝化脫氮反應的碳源，其釋放一定的含碳原子物質，尤其是對廢水中總氮 的去除有一定的效果。
權利要求
1.一種利用微生物的生物降解有機廢水的方法，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行有機廢水處理。
2.根據權利要求1所述的一種利用微生物的生物降解有機廢水的方法，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，按規格截取成長度為lcm-3cm ;放于清水中浸泡。
3.根據權利要求1所述的一種利用微生物的生物降解有機廢水的方法，其特征是所述的生物流化床 或固定床進行有機廢水處理，包括 1)將浸泡的蘆葦置于流化床或固定床反應器內做為生物填料； 2)通入pH為6-9的有機廢水，給予曝氣，氣水的重量比例為4-20:1，連續進水方式掛膜，填料上生物負載量達9-45g/L，視掛膜成功； 3)加入的有機廢水，流化床填料填充率為20-50%，固定床填料填充率100%，進行曝氣生化處理，COD容積負荷為0.6-2.7kgC0D/(m3.d)，水力停留時間為l_6h ； 4)若用作反硝化脫氮處理，則直接采用固定床工藝，不進行曝氣，利用蘆葦中的碳源進行脫氮。
全文摘要
本發明是一種利用微生物的生物降解有機廢水的方法，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行有機廢水處理。優點1)利用生物質蘆葦作為填料，不會產生二次污染，同時蘆葦本身比重接近于水，流化動力消耗少，強度大，易于掛膜啟動，負載生物量較大。2)蘆葦生物填料釋放的有機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合工藝處理方法。4)能同時去除廢水中有機物、氨氮、總磷、總氮。5)出水水質穩定，均能達到國家一級排放的標準，應用范圍廣。可推廣到污水處理中，尤其是小型污水處理中，必將產生良好的社會、環境效益。
文檔編號C02F3/34GK103214106SQ201310190619
公開日2013年7月24日 申請日期2013年5月22日 優先權日2013年5月22日
發明者周培國, 胡媛, 孫盼華, 張文妍, 吳光前, 張楠, 李一新, 肖天巖, 方艷 申請人:南京林業大學