適用於低溫生活汙水處理的耐低溫菌種的培養方法
2023-05-12 23:35:11
專利名稱：適用於低溫生活汙水處理的耐低溫菌種的培養方法
技術領域：
本發明涉及一種可應用於低溫生活汙水處理、在人工條件下從自然界中篩選出耐低溫菌種並加以培養和馴化的方法。
背景技術：
目前，應用於我國的生活汙水處理技術大多採用活性汙泥法，該方法是利用附著在活性汙泥上的細菌與其他微生物進行代謝，利用汙水中的有機物質作為自身生長繁殖的營養源，從而使水中有機汙染物質得以去除。我國北方寒冷地區大多位於北緯40°以北，冬季氣候寒冷，冰凍期長達3～6個月，最低氣溫一般在-30℃以下，冬季生活汙水平均水溫不高於10℃，最低水溫可達5℃。生活汙水處理廠的曝氣處理裝置通常採用露天布置，冬季運行時普遍存在活性汙泥中能夠降解有機汙染物的耐低溫菌種存在數量少、代謝活性低、世代時間長等問題，這直接影響了汙水處理廠在冬季運行的效果。目前在工程中一般採用降低汙泥負荷、增加汙泥回流量、增加汙水停留時間等措施，有些汙水處理工程甚至要採取保溫或升溫的辦法，用來克服汙水的水溫低、常規使用的微生物不易存活的特點，但這無疑會增加工程投資和運行費用，而且處理的效果也很難得到完全保證。
發明內容
本發明針對目前我國北方地區生活汙水處理廠冬季運行效果差、出水不達標的問題，提供一種適用於低溫生活汙水處理的耐低溫菌種的培養方法。本發明是這樣對耐低溫菌種進行培養的a、當生活汙水排水管道內的汙水溫度平均值低於15℃時，取檢查井的底泥，底泥經處理後投加到低溫生化培養箱中的反應器內，在15℃下進行悶曝；b、加入新鮮的糞便水並加水稀釋至BOD濃度為800mg/L、氨氮濃度為40mg/L、磷濃度為8mg/L，調節pH值為7.0，緩慢曝氣，控制DO濃度為2.0～4.0mg/L，每天換水1次；c、重複b步驟，10天後細菌的菌膠團已經形成；d、改變系統運行周期和進水營養液的配比，反應器每天運行3個周期，控制pH值為7.0，調節曝氣量DO為2.0mg/L，同時以平均每2天1℃的速度降低反應器內汙水溫度；e、10d後當水溫降至10℃時再次改變運行周期和進水營養液的配比，反應器每天運行2個周期，控制pH值為7.5～8.0、DO為2.0mg/L，同時以平均每7天1℃的速度逐漸降低反應器內汙水溫度，經過5個星期的時間水溫降至5℃，完成菌種的培養和馴化。本發明採用在人工條件下從自然界中篩選出耐低溫菌種(哈爾濱工業大學學報vol.34.No.4 2002年8月耐冷菌的分離及在低溫汙水處理中的應用研究)並加以培養和馴化的方法，製備具有較高活性的耐低溫高效複合菌群，在需要時可投加到曝氣池中，增加有效菌種數量，從而克服了低溫對生物淨化效果的不良影響。應用該方法所得到的耐低溫菌種在水溫較低時投加到曝氣池中，可使系統在5℃的COD去除率由原來的40～45％增加至75～80％；系統的汙泥負荷可由0.15～0.25kgBOD/kgMLSS·d增加至0.75kgBOD/kgMLSS·d；活性汙泥的初期吸附性能有所提高，初期COD去除率可由23.6％提高至40％左右。該方法操作簡便，材料選取方便，培養和馴化菌種的過程可在由有機玻璃和塑料製成的反應器內進行。
具體實施例方式具體實施方式
一本實施方式是這樣實現的a、當生活汙水排水管道內的汙水溫度平均值低於15℃時，取檢查井的底泥，底泥經處理後投加到低溫生化培養箱中在15℃下進行悶曝；b、加入新鮮的糞便水並加水稀釋至BOD濃度為800mg/L、氨氮濃度為40mg/L、磷濃度為8mg/L，調節pH值為7.0，緩慢曝氣，控制DO濃度為2.0～4.0mg/L，每天換水1次；c、重複b步驟，10天後細菌的菌膠團已經形成；d、改變系統運行周期和進水營養液的配比，反應器每天運行3個周期，控制pH值為7.0，調節曝氣量DO為2.0mg/L，同時以平均每2天1℃的速度降低反應器內汙水溫度；e、10d後當水溫降至10℃時再次改變運行周期和進水營養液的配比，反應器每天運行2個周期，控制pH值為7.5～8.0、DO為2.0mg/L，同時以平均每7天1℃的速度逐漸降低反應器內汙水溫度，經過5個星期的時間水溫降至5℃，完成菌種的培養和馴化。
具體實施例方式
二本實施方式是這樣對菌種進行培養和馴化的a、當生活汙水排水管道內的汙水溫度平均值低於15℃時，取檢查井的底泥，底泥經過過濾、沉澱、淘洗後投加到低溫生化培養箱的反應器中，在15℃下進行悶曝；b、然後加入新鮮的糞便水並加水稀釋至BOD濃度為800mg/L、氨氮濃度為40mg/L、磷濃度為8mg/L，即營養物配比為BOD∶N∶P＝100∶5∶1，調節pH值為7.0，緩慢曝氣，控制DO濃度在2.0～4.0mg/L內，每天換水1次，換水時先靜止沉澱0.9小時，待新生成的菌膠團沉澱到反應器底部，死去的細菌殘體和無機物膠體懸浮水中沒有沉澱，菌膠團與上部汙水的有較為清晰的界面時，排出池體積50％的上清液；c、然後再加入新鮮的糞便水並加水稀釋至BOD濃度為800mg/L、氨氮濃度為40mg/L、磷濃度為8mg/L，調節pH值為7.0，緩慢曝氣，控制DO濃度在2.0～4.0mg/L內，換水時先靜止沉澱0.9小時，待新生成的菌膠團沉澱後，排出池體積50％的上清液，依此類推，培養的初始階段反應器內汙泥呈黑褐色，通過顯微鏡鏡檢發現反應器中主要存在的微生物體為游離細菌，並有少量遊動鞭毛蟲和變形蟲，汙泥絮粒小，沉降比接近3％左右，8天後游離細菌和遊動鞭毛蟲數量減少，出現有柄鍾蟲等纖毛類原生動物，汙泥絮粒增大，適於15℃時細菌的菌膠團開始形成，汙泥沉降比逐漸增大接近20％，培養後期，汙泥絮粒密實，邊緣清晰，沉降性良好，鍾蟲、累枝蟲、輪蟲大量出現，10天後汙泥變成棕黃的絮體，生物性良好，汙泥沉降比增長到30％左右；d、適於15℃時細菌的菌膠團已經形成，而後改變系統運行周期和營養液的配比，反應器每天運行3個周期，每周期進水1h、曝氣4h、沉澱1h、排水1h、閒置2h，進水體積為池體積40％，控制pH值為7.0，控制DO為2.0mg/L，進水營養液的配比方式為按BOD∶N∶P＝100∶5∶1的比例加入COD＝105mg/L的啤酒50ml、尿素0.6g、KH2PO40.24g，然後與生活汙水相混合，調配成COD濃度800mg/L的營養液，同時以平均每2天1℃的速度逐漸降低反應器內汙水溫度，利用COD在線測定儀連續檢測出水COD值，發現系統COD去除率保持在83～90％範圍內，汙泥沉降性能有所下降，鏡檢觀測發現，活性汙泥絮體的體積較大且結構較為密實；e、10d(即培養18天)後當水溫降至10℃時再次改變運行周期和營養液的配比，反應器每天運行2個周期，每周期進水1h、曝氣8h、沉澱2h、排水1h、閒置1h，進水體積為池體積40％，控制pH值為7.5～8.0、DO為2.0mg/L，營養液的配比方式為按BOD∶N∶P＝100∶10∶1的比例加入COD＝105mg/L的啤酒50ml、尿素1.2g、KH2PO40.24g，然後與生活汙水相混合，調配成COD濃度800mg/L的營養液，用以抑制由低溫而導致的絲狀菌大量繁殖問題，繼續降低反應器內溫度，每降低1℃系統保持在該溫度下穩定運行7d，經過5個星期的時間水溫降至5℃，鏡檢觀測發現，活性汙泥絮體結構鬆散，體積變小，汙泥顏色變暗，沉降性能變差，但COD去除率仍能保持在75～80％之間，這表明耐低溫高效複合菌群已經形成，完成菌種培養和馴化工作。
權利要求
1.適用於低溫生活汙水處理的耐低溫菌種的培養方法，其特徵在於它按照下述步驟進行a、當生活汙水排水管道內的汙水溫度平均值低於15℃時，取檢查井的底泥，底泥經處理後投加到低溫生化培養箱中的反應器內在15℃下進行悶曝；b、加入新鮮的糞便水並加水稀釋至BOD濃度為800mg/L、氨氮濃度為40mg/L、磷濃度為8mg/L，調節pH值為7.0，緩慢曝氣，控制DO濃度為2.0～4.0mg/L，每天換水1次；c、重複b步驟，8天後形成適於15℃時細菌的菌膠團；d、改變系統運行周期和進水營養液的配比，反應器每天運行3個周期，控制pH值為7.0，調節曝氣量DO為2.0mg/L，同時以平均每2天1℃的速度降低反應器內汙水溫度；e、10d後當水溫降至10℃時再次改變運行周期和進水營養液的配比，反應器每天運行2個周期，控制pH值為7.5～8.0、DO為2.0mg/L，同時以平均每7天1℃的速度逐漸降低反應器內汙水溫度，經過5個星期的時間水溫降至5℃，完成菌種的培養和馴化。
2.根據權利要求1所述的適用於低溫生活汙水處理的耐低溫菌種的培養方法，其特徵在於換水時先靜止沉澱0.9小時，然後排出池體積50％的上清液。
3.根據權利要求1所述的適用於低溫生活汙水處理的耐低溫菌種的培養方法，其特徵在於d步驟中每周期進水1h、曝氣4h、沉澱1h、排水1h、閒置2h。
4.根據權利要求1所述的適用於低溫生活汙水處理的耐低溫菌種的培養方法，其特徵在於d步驟中進水營養液按照下述步驟進行調配按BOD∶N∶P＝100∶5∶1的比例加入COD＝105mg/L的啤酒50ml、尿素0.6g、KH2PO40.24g，然後與生活汙水混合，調配成COD濃度為800mg/L的營養液。
5.根據權利要求1所述的適用於低溫生活汙水處理的耐低溫菌種的培養方法，其特徵在於e步驟中每周期進水1h、曝氣8h、沉澱2h、排水1h、閒置1h。
6.根據權利要求1所述的適用於低溫生活汙水處理的耐低溫菌種的培養方法，其特徵在於e步驟中進水營養液按照下述步驟進行調配按BOD∶N∶P＝100∶10∶1的比例加入COD＝105mg/L的啤酒50ml、尿素1.2g、KH2PO40.24g，然後與生活汙水混合，調配成COD濃度為800mg/L的營養液。
7.根據權利要求3或5所述的適用於低溫生活汙水處理的耐低溫菌種的培養方法，其特徵在於進水體積為池體積40％。
全文摘要
適用於低溫生活汙水處理的耐低溫菌種的培養方法，它涉及一種可應用於低溫生活汙水處理、在人工條件下從自然界中篩選出耐低溫菌種並加以培養和馴化的方法。本發明是這樣實現的a.當汙水溫度低於15℃時，取檢查井的底泥在低溫生化培養箱中的反應器內進行悶曝；b.加入新鮮的糞便水並加水稀釋，緩慢曝氣，每天換水1次；c.重複b步驟，8天後形成適於15℃時細菌的菌膠團；d.改變系統運行周期和營養液的配比，降低反應器內汙水溫度；e.10d後當水溫降至10℃時改變系統運行周期和營養液的配比，降低反應器內汙水溫度，完成菌種的培養和馴化。本發明操作簡便，材料選取方便，培養和馴化菌種的過程可在由有機玻璃和塑料製成的反應器進行。
文檔編號A01G7/00GK1602677SQ20041004404
公開日2005年4月6日 申請日期2004年11月12日 優先權日2004年11月12日
發明者韓洪軍, 馬文成, 黃集華 申請人:哈爾濱工業大學