专利名称：一种废水生物处理法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的废水生物处理法，尤其涉及一种通过添加药剂改善污泥性能的废水生物处理法。
在各种废水的生物处理过程中，为延长活性污泥或厌氧污泥微生物的停留时间人们都尽可能地将细菌污泥保留在反应器内，以增强生物效果，因此可以说，目前所有的“高效”生物处理工艺都是建立在某种细菌污泥固定化模式的基础上，为此所采用的主要方法有(1)细菌体附着在填料上(生物膜);(2)生成高度可沉降的聚集菌体(颗粒污泥);(3)在填料物之间截留微生物絮体及聚集物(包埋菌体)，虽然这三种方法都可以起到强化作用，但是仍然存在着局限性。生物膜技术要求有固定填料或特殊载体材料，成本较高，而且对于某些废水挂膜培养生物膜体比较困难;颗粒污泥技术应用于厌氧消化工艺时，培养驯化较困难，操作较复杂，而且一般只应用于较高浓度的有机废水;细菌包埋固定化技术目前正处在发展之中，而且由于包埋载体成本高，菌种筛选培养困难，总体技术水平要求高，因此一般只限于试验室研究。在我国，目前废水生物处理中应用最广泛的是活性污泥工艺，虽然它具有简便高效的优点，但是仍然存在着污泥易上浮、流失等缺点。
本发明的目的是提供一种改进的废水生物处理法，通过添加一种促生增活剂，增强污泥的活性，从而提高了有机污染物的去除率。
本发明的另一目的是提供一种高效率的废水生物处理法，通过添加一种促生增活剂，为微生物提供一种繁殖场所，使细菌大量繁殖，从而提高处理效率。
NCF作为一种天然植物型的高分子絮凝剂，在水处理领域显示了其独特的作用，但是以前人们只认识到其在混凝除油或除去其它污染物的有效性，而忽略了其作为从植物中提取的天然物质，本身就是微生物的嗜食物质和促生素。
本申请人经过多年研究发现，将NCF天然植物型絮凝剂加入到废水生物处理池中时，可以改善生物处理法，使废水的可生化性提高，污泥活性增强，处理率大大提高，例如将NCF天然植物型絮凝剂投入到曝气池后，废水的可生化性提高，曝气池内污泥耗氧量上升，二沉池剩余污泥量急剧增加，出水水质提高，将NCF天然植物型絮凝剂投入到生物接触氧化池和生物流化床中后，一方面为微生物提供了营养物质，另一方面又为微生物提供了繁殖场所，使细菌附着在NCF上;同样将NCF天然植物型絮凝剂投入到厌氧反应器中也是一样，也具有这两方面的功效。
由此可见NCF天然植物型絮凝剂是一种微生物的促生增活剂，它具有改善污泥性能和提高污泥活性的效果，因此可提高有机物的去除率，使出水水质提高。
图1是本发明一个实施例的工艺流程图，它表示的是用改进的活性污泥法处理石油化工废水的实施例。
图2是本发明第二个实施例的工艺流程图，它表示的是用改进的生物接触氧化法处理人造板厂废水的实施例。
图3是本发明第三个实施例的工艺流图，它表示的是用改进的生物流化床法处理抗生素制药厂有机废水的实施例。
实施例1如图1所示，石油化工废水首先进入隔油池1除油，然后进入曝气池2，在曝气池2中要通入氧气并加入NCF天然植物型促生增活剂，曝气池2的出水进入二沉池3进行沉淀，上层清水作为出水排走，沉淀出的污泥一部分作为回流污泥回流到曝气池2中，另一部分作为剩余污泥被排走。
本发明的改进之处是在原有的曝气池中投加NCF天然植物絮凝剂，无需投加其它营养物质，由于NCF天然植物型絮凝剂是从天然植物中提取出来的，它对微生物有促生增活的作用，它本身既可以成为微生物的营养物质，又可以刺激微生物的生长、繁殖，同时又可使微生物絮体互相聚结，形成团粒结构。
在曝气池投加了NCF天然植物型絮凝剂后，2～3天内污泥结构就迅速发生了改变，大量的活性污泥絮体相互聚集，形成了一种结合较紧密的新型生物絮状体，并且有了一定的类似颗粒污泥的分散性能，该生物絮状体即是NCF生物团粒。由大量呈放射状或其它形状的菌胶团组成，菌胶团间生长着个体大，数量多，十分活跃的原生动物及后生动物，相比之下，现行的曝气池内活性污泥中就没有发现任何原生动物或后生动物，只有大量的菌胶团存在，由此可见，NCF天然植物絮凝剂的确改善了活性污泥的结构的性能，为生物群体的繁殖提供了良好的条件。
表1给出了本发明的工艺与现行工艺生化处理段运行参数的对比。
表1
由表1可见，本发明的活性污泥法水力停留时间HRT比现行的曝气池缩短了4小时，污泥浓度MLSS减少近一半，回流比仅11.8%，是现行曝气池的1/21，上述回流比通常在5～20%之间。尽管如此，本发明的处理方法的污泥负荷却达到了现行曝气池污泥负荷的1.8倍，污泥去除负荷达到了现行曝气池的1.94倍，生化段仍显示了良好的污染物去除能力，本发明方法的生物曝气池内污泥负荷和污泥去除负荷分别高达0.635kgCOD/kgss.d和0.494kgCOD/kgss.d，在如此高的污泥负荷与污泥去除负荷下，出水水质仍然很好，其原因在于曝气池投加了NCF生物促生增活剂，形成了NCF生物团粒，产生了明显的促生增活作用。
经测试，炼油厂现行曝气池内污泥耗氧速率为41.5mgO2/l.hr，而本发明系统中NCF生物团粒的耗氧速率竞达13.35mgO2/l.hr，这表明NCF生物团粒的耗氧速率明显上升，NCF生物团粒中的生物活性明显增强。
表2 给出了生化段对主要污染物的去除效果对比。<
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注根据国家制定的GB8978-88中石油炼制工业(A类厂)污水一级排放标准为CODcr<100mg/l，油<10mg/l，硫化物<1.0mg/l，酚<0.5mg/l。
从表2所列的数据可知，活性污泥采用NCF促生增活工艺对CODcr、油、酚等污染物的去除效果均优于现行工艺，而且多种污染物的指标均能达到国家规定的炼油企业一级污水排放标准。
表3给出了曝气池内污泥沉降性能的比较。
表3
表3的实验结果表明，当曝气池中投加了NCF促生增活剂，形成了NCF生物团粒时，回流污泥前后，曝气池污泥浓度(MLSS)均明显高于未投加NCF生物促生增活剂时的相应指数，分别高出了0.45g/l和0.5g/l，这充分说明投加NCF促生增活剂后，污泥的沉降性能明显改善，污泥不易随出水流失，使曝气池内保持了较高的污泥浓度，同时未投加生物促生增活剂时，污泥体积指数(SVI)却比投加时增大了，这说明此时污泥反而更容易膨胀(实际观察此时曝气池内污泥中含有少量丝状菌)，因此，NCF生物团粒的形成有效地改善了污泥结构，提高了污泥沉降性能和活性，为曝气池在实际工程中稳定运行创造了条件。
实施例2图2表示的是NCF生物促生增活剂运用到生物接触氧化法处理人造板厂废水的实施例，来自人造板厂的废水首先进入废水调节池11，之后在预处理池12中进行预处理，经过预处理后的废水进入生物接触氧化池13，经过生物处理后进入过滤和消毒池14，经过过滤和消毒后的水回用。
废水的流量是25t/h，对浓度为2.5%的NCF溶液，NCF的投加量为每升废水投加5mg/1NCF，进行生物驯化连续培养15天，使生物接触氧化反应器中形成NCF生物团粒，然后将NCF的投加量逐渐减为1.5mg/l，生物接触氧化器开始正式运行。
表4 给出了改进的生物接触氧化法进出口的水质和去除率。
表4进水 出水 去除率(%)COD(mg/l) 300-800 80 87.7BOD5(mg/l) 40-100 20 75.0SS(mg/l) 80-200 30 75.0色度(度) 60-500 40 88.6NH3-N(mg/l) 20-30pH 5-7 6-7由这种废水的水质可知，BOD/COD＝0.123，其可生化性极差，当采用不加NCF的普通生物接触氧化法时，其处理效果很差，COD、BOD5、SS和色度的去除率分别仅为40.5%，50.2%，70%，50.5%，当采用NCF生物促生增活剂之后，COD，BOD5、SS和色后的去除率分别高了47.2%，24.8%，5%和38.1%，由此可见在生物接触氧化反应器中投加NCF天然促生增活剂可以明显地提高有机物的去除率。
实施例3图3表示的是NCF生物促生增活剂运用到生物流化床法处理抗生素制药厂有机废水的实施例，来自抗生素制药厂的有机废水，首先进入废水调节池21，之后进入厌氧发酵罐22进行厌氧处理，再进入生物流化床23之前加入NCF天然植物促生增活剂，进行好氧处理，经过好氧处理的废水进入过滤消毒池24，之后排放掉。
废水的流量是200l/h，对浓度为2.5%的NCF溶液，NCF的投加量为每升废水投加3mg/l的NCF进行生物驯化，驯化时间约为30天，形成生物团粒以后，NCF的投加量降至1～2mg/l，即可正常运行，在运行期间根据废水的酸碱度及营养组分的变化，适量地加入NaHCO3和Na3PO4以满足生物生长的需要。
表5 给出了改进的生物流化床法进出口的水质及去除率。
表5进水 出水 去除率(%)COD(mg/l) 1500-2000 250 86.1BOD5(mg/l) 500-800 40 93.8SS(mg/l) 1500-2000 80 95.0抗生素制药厂的废水属于高浓度难降解的有机废水，若不投加NCF生物促生增活剂，一般的工艺很难处理，生物流化床法COD、BOD5和SS的去除率分别只为48%，60.4%和86.3%，采用投加NCF生物促生增活剂的生物流化床法后，上述三种主要污染物的指标分别提高了38.1%，33.4%和8.7%，可见有机污染物去除效果明显提高了。
实施例4NCF生物促生增活剂除了用于好氧处理外，还可用于厌氧处理，下面的实施例描述的是NCF生物促生增活剂用于厌氧反应器处理高浓度抗生素厂有机废水的情况。
取抗生素厂庆大霉制造车间产生的废水各51，分别盛入有效容积为51的甲、乙两个厂口瓶内，同时采取该车间废水沟底部的厌氧污泥各50g，分别加入广口瓶内，用玻璃棒搅拌均匀，然后在甲瓶中加入25mg/l浓度为2.5%的NCF水溶液，搅拌均匀后两瓶同时加盖密封，静置4天后(注意从第二天起每8小时放气一次)，取上清液分析化验，实验结果如下表6。
表6加入NCF 未加NCF原水 上清液 去除率(%) 上清液 去除率(%)COD(mg/l) 18950 1795 90.5 3957 79.1BOD5(mg/l) 6890 790 88.5 2720 60.5SS(mg/l) 16500 650 96.1 2170 86.8
上述对比实验表明，在废水中加入NCF水溶液可明显地提高了厌氧效果，通过四天长周期发酵，COD，BOD5和SS的去除率分别提高了11.4%，28.0%和9.3%。
本发明的特点在于，在生物处理工艺中添加少量的NCF促生增活剂时，生物处理池中的生物群落明显增加，各种原生动物及后生动物大量繁殖，个体活性增强是提高废水处理效果的根本原因，NCF天然植物絮凝剂作为促生增活剂法剂使污泥聚结能力改善，使微生物絮体相互聚结，形成团粒结构，活性增强，废水的可生化性提高，从而提高了有机物的去除率和出水水质，因此它是一种高效、经济、易于工程应用的新型生物处理法。
权利要求
1.一种能改善污泥性能的废水生物处理法，其特征在于在生物处理池中投加一种NCF天然植物型絮凝剂作为微生物的促生增活剂。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于上述生物处理池是曝气池。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于上述生物处理池是生物接触氧化反应器。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于上述生物处理池是生物流化床。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于上述生物处理池是厌氧反应器。
全文摘要
本发明涉及一种能改善污泥性能的生物处理法，通过在曝气池，生物接触氧化反应器，生物流化床和厌氧反应器中投加一种NCF天然植物絮凝剂，作为微生物的促生增活剂，使废水的可生化性提高，使微生物絮体相互聚结构，活性增强，从而提高了有机物的去除率和出水水质，因此，它是一种高效、经济、易于工程应用的新型生物处理法。
文档编号C02F3/12GK1113217SQ95104910
公开日1995年12月13日 申请日期1995年5月10日 优先权日1995年5月10日
发明者宋乾武 申请人:宋乾武