一种利用微生物诱导矿化处理污水的方法与流程

本发明涉及一种利用微生物诱导矿化处理污水的方法，适用于有机生活污水的处理，属于环境工程
技术领域：
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背景技术：
：微生物矿化在自然界中广泛存在，微生物矿化是微生物通过生长和代谢活动产生无机矿物相的过程，整个过程受到微生物基因严格调控。微生物矿化能够从分子介观水平对矿物的成核、生长、物相、大小及取向排列等进行精确控制。根据微生物体对微生物矿化过程影响程度的不同，可将微生物矿化划分为微生物控制矿化和微生物诱导矿化。微生物控制矿化是指在微生物体细胞和有机质的调控下，通过各种物理化学作用将摄入的金属离子和阴离子发生反应，从而得到具有特殊组装结构的微生物矿物的过程。微生物诱导矿化是微生物体通过代谢活动改变局部微环境，创造出有利于矿物沉淀的物理化学条件，从而引起诱导微生物矿物形成的过程。该过程没有严格的微生物调控，因此也称为微生物累积过程。微生物诱导矿化反应方程式如下：Bacteria+sources+O2→CO2+H2OCell+M2+→Cell-M2+图2是城市污水处理的典型流程，目前生活污水的处理技术，按处理程度划分可分为一级、二级和三级处理。一级处理主要指污水经过格栅、沉砂池、初次沉淀池的过程，目的是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物，经过一级处理后的污水，BOD一般可去除30％左右，达不到排放标准。二级处理主要指经上述处理过的污水经过生物处理设备、二沉池和消毒的过程，目的是去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(即BOD、COD物质)，去除率可达90％以上，使有机污染物达到排放标准。其中，一、二级处理过程中产生的活性污泥进入污泥浓缩池，经过污泥消化池处理后进行沼气利用，残留物进入脱水和干燥设备，最后运出处理与处置。这一过程被称为污泥处理。三级处理是在一级、二级处理后，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。现有的城市生活污水等有机废水处理技术一般为活性污泥法和生物膜法。二者是利用微生物的生长代谢等活动，将污水或废水中的有机物质转化为自身所需的营养物质和组分。利用活性污泥法时，微生物的呼吸作用会产生大量的二氧化碳，二氧化碳排放到空气中会加剧温室效应。据估计，2025年，全世界污水处理环节的碳排放量将达到技术实现要素：本发明针对目前城市生活污水等有机废水处理过程中排放二氧化碳引起温室效应的环境问题，提供一种利用微生物诱导矿化处理污水的方法，设计合理、安全可靠、使用方便、消除或减少二氧化碳排放。其技术方案是通过如下方法实现的：一种利用微生物诱导矿化处理污水的方法。包括以下步骤：步骤(1)、将有机生活污水由进水口经过格栅、沉砂池进入初沉池，去除杂质和悬浮物；步骤(2)、将处理后的污水送入生化池，利用活性污泥法进行处理，同时，通过矿化剂添加装置向生化池中投加矿化剂，通过曝气、搅拌、调节水力停留时间和pH，使微生物释放的二氧化碳与金属阳离子在微生物表面充分发生微生物矿化反应；步骤(3)、将通过上述步骤处理后的污水经二沉池消毒后排放或经三级处理后排放；步骤(4)、生化池中残留的活性污泥经由污泥流出管道进入污泥浓缩池，经过硝化池和贮泥池进入脱水机房，污泥脱水后外运进行处理与处置。其中，A2/O法的水力停留时间HRT为7-14h，其中厌氧1-2h，缺氧0.5-3h；曝气需氧量O2为1.1-1.8kgO2/kgBOD5，溶解氧含量2-4mg/L；最佳的pH范围介于6.5-8.5之间。上述矿化剂是钙、镁、铁、锰金属阳离子的氧化物或氯化物的一种或一种以上的结合，数值范围为0.1mg/COD-0.6mg/COD。本发明所述的污水为有机城市生活污水。本发明技术特点在于在二级处理的生化池处进行改进，增加了矿化剂添加装置。本发明取得的有益效果如下：本发明利用微生物的矿化原理，合理利用活性污泥中存在的大量微生物，通过添加矿化剂促使活性污泥发生微生物矿化反应。一方面通过微生物的生长代谢等活动消耗污水中的碳元素，降低污水的COD，使污水达标排放，另一方面通过微生物矿化反应消耗微生物呼吸作用产生的二氧化碳，起到了一定的固碳作用，在达到水处理目标的前提下减少二氧化碳的排放。附图说明图1是本发明的工艺流程图。图1中：1.进水口，2.初沉池，3.生化池，4.二沉池，5.污泥浓缩池，6.硝化池，7.贮泥池，8.脱水机房，9.矿化剂添加装置，10.污泥流出管道。图2是城市污水处理的典型流程。图2中：11.格栅，12.沉砂池，13.初次沉淀池，14.生物处理设备，15.二沉池，16.污泥浓缩池，17.污泥消化池，18.脱水和干燥设备。具体实施方式下面将结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案实施例1如图1所示，本发明利用微生物诱导矿化处理污水的系统，包括进水口1、初沉池2、生化池3、二沉池4、污泥浓缩池5、硝化池6、贮泥池7、脱水机房8、矿化剂添加装置9、污泥流出管道10。进水口1通过管道依次连接格栅11、沉砂池12、初沉池2，初沉池2连接生化池3，矿化剂添加装置9位于生化池3当中，生化池3与二沉池4相连，二沉池4可连接排水口或三级处理单元，生化池3通过污泥流出管道10连接至污泥浓缩池5，之后依次连接硝化池6、贮泥池7、脱水机房8，脱水机房8连接排出口。污水由进水口1经过格栅11、沉砂池12进入初沉池2，去除杂质和悬浮物。接着进入生化池3，利用活性污泥法进行处理。与此同时，通过矿化剂添加装置9向生化池3中投加矿化剂，投加量范围为0.1mg/COD-0.6mg/COD。通过曝气、搅拌、调节水力停留时间和pH，使微生物释放的二氧化碳与金属阳离子在微生物表面充分发生微生物矿化反应。其中，A2/O法的水力停留时间HRT为7-14h，其中厌氧1-2h，缺氧0.5-3h；曝气需氧量O2为1.1-1.8kgO2/kgBOD5，溶解氧含量2-4mg/L；最佳的pH范围介于6.5-8.5之间。处理后的污水进入二沉池4，消毒后排放或进入三级处理单元，随后排放。生化池3中产生的钙、镁、铁、锰阳离子的碳酸盐沉淀随着活性污泥通过污泥流出管道10进入污泥浓缩池5，经过硝化池6和贮泥池7进入脱水机房8，污泥脱水后可外运进行处理与处置。表1处理前后的污水参数比较：指标处理前的污水处理后的污水常规方法处理后的污水COD(mg/l)22521.223.6BOD(mg/l)9813.814.2SS(mg/l)1209.610COD——化学需氧量BOD——生化需氧量或生化耗氧量(一般指五日生化学需氧量)SS———悬浮固体当前第1页1 2 3