一种城市综合污水处理工艺的制作方法

本发明属于污水处理工艺，具体涉及一种采用生物处理剂的城市综合污水处理工艺。

背景技术：

城镇综合污水厂主要接纳城镇工业废水和生活污水，近年来，随着经济生活的发展，城市人口递增，城市规模扩大，工业废水和生活污水排出量日益增多，为城镇综合污水厂带来了巨大的压力与挑战。同时，国家不断出台污水治理环保政策，污水治理标准与要求不断提高，污水厂原有的处理工艺亟待提标改造，以适应当下的污水现状及污水处理要求。

城镇污水厂通常采用一些传统污水处理工艺，如AAO、氧化沟等，传统污水处理工艺能耗大，剩余污泥产量大，运行费用高。当今，全球普遍强调的可持续发展经济模式在污水处理领域也得到体现。因此，研发以节省能（资）源消耗、并最大程度回收有用能（资）源的可持续污水处理工艺已势在必行。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，提供一种城市综合处理工艺，配合相应的水处理剂，降低复杂成分污水处理难度，提高处理时效，实现污泥减量，且减少二次污染。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种城市综合污水处理工艺，包括以下操作步骤：

（1）城镇综合污水通过粗、细格栅，去除大颗粒固体杂质；

（2）通过进入沉砂池，进一步去除泥沙、小颗粒固体；

（3）沉砂池上清液进入“AAO”工艺阶段，即“厌氧—缺氧—好氧”反应池，通过微生物降解去除各类污染物质，并起到脱氮除磷的作用，厌氧池定期排泥处理；

（4）好氧反应池流出一部分混合液回流至缺氧反应池，回流比为200%；好氧反应池出水管道中泵入适量LS纳米生物循环水处理剂，投加量为0.1-0.3 t/d；

（5）废水进入沉淀池，沉淀池设置污泥回流分别回流至好氧反应池，回流比50%；厌氧反应池，回流比0.2-2%；上清液通过过滤、消毒可达标排放。

上述城镇综合污水首先分别通过粗、细格栅，去除大颗粒固体杂质；然后进入沉砂池，进一步去除泥沙、小颗粒固体等；沉砂池上清液进入“AAO”工艺阶段，即 “厌氧—缺氧—好氧”反应池。在厌氧反应池中，通过微生物的厌氧降解作用可去除一部分污染物质，并可通过水解酸化作用将一些难降解的物质转化为易降解的物质，将大分子有机物转化为小分子有机物，可降低后续处理单元的负荷，提高污水的可生化性，同时具有除磷的作用；厌氧反应池定期排泥至污泥浓缩池，并通过污泥压滤机压成泥饼外运处理，厌氧反应池上清液通过缺氧、好氧阶段，进一步去除废水中的污染物质，并具有脱氮效果。好氧池流出一部分混合液回流（回流比100-400%）至缺氧池，好氧池出水管道中泵入适量LS纳米生物循环水处理剂，投加量为1-3 t/10万m³污水，可进一步净化水质，大幅度提高出水效果；然后废水进入沉淀池，上清液通过过滤、消毒可达标排放；同时沉淀池设置污泥回流分别回流至好氧反应池（回流比40-100%）、厌氧反应池（回流比0.2-2%）。

进一步地，本发明的城市综合污水处理工艺与所使用的水处理剂密不可分，水处理剂用于好氧反应池出水部分，将药剂打入出水管道，可进一步净化水质、提高出水水质标准。另外，沉淀池设置两道回流分别回流至好氧反应池、厌氧反应池，一方面是剩余污泥回流，即污泥中微生物回流至生化反应池继续参与降解反应，一方面是起到水处理剂循环利用的目的，通过回流后，沉淀池只排放上清液，不存在剩余污泥的排放，达到了污泥减量的效果，节约了污泥处理成本。

具体地，LS纳米生物循环水处理剂的原料质量配比为：海泡石纤维，10-20份；纯硅藻，100-150份；火山岩炭，10-20份；凹凸棒，60-100份；沸石，6-10份；促生酶剂，10-20份；氢氧化镁，0.02-0.07份；氧化铁，0.02-0.07份；葡萄糖，30-50份；好氧菌剂50-80份；厌氧菌剂，20-30份；硝化菌剂，10-20份；反硝化菌剂，10-20份；聚磷菌剂，10-20份；水解酸化菌剂，10-20份。

本发明水处理剂中好氧菌剂的制备方法，步骤如下，

（1）将好氧菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度25-30℃，培养时间24-48小时；

好氧菌菌种包括地衣芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、亚硝化单胞菌、贝式硫菌，每个菌种单独培养，得到相应的菌液；

（2）分别量取各菌液接种到混合菌种培养基中，各菌液的接种量按体积百分比为：地衣芽孢杆菌 2% 份、铜绿假单胞菌 3%份、亚硝化单胞菌2%份、贝式硫菌 4%份；混合培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到好氧菌混合菌液；

混合菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌；

（3）所得好氧菌菌液通过干燥得到好氧菌剂。

本发明水处理剂中厌氧菌剂的制备方法，步骤如下，

（1）将厌氧菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度25-30℃，培养时间24-48小时；

厌氧菌菌种包括产甲烷杆菌、产甲烷球菌、脱硫弧菌，每个菌种单独培养，得到相应的菌液；

（2）分别量取各菌液接种到混合菌种培养基中，各菌液的接种量按体积百分比为：产甲烷杆菌 2% 份、产甲烷球菌 3% 份、脱硫弧菌 2% 份；混合培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到厌氧菌混合菌液；

混合菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌；

（3）所得厌氧菌菌液通过干燥得到厌氧菌剂。

本发明水处理剂中硝化菌剂的制备方法，步骤如下，

（1）将硝化菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度25-30℃，培养时间24-48小时；

（2）量取上述菌液接种到菌种培养基中，菌液的接种量按体积百分比为5% 份；培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到硝化菌菌液；

菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌；

（3）所得硝化菌菌液通过干燥得到硝化菌剂。

本发明水处理剂中反硝化菌剂的制备方法，步骤如下，

（1）将反硝化菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度25-30℃，培养时间24-48小时；

（2）量取上述菌液接种到菌种培养基中，菌液的接种量按体积百分比为5% 份；培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到反硝化菌菌液；

菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌；

（3）所得反硝化菌菌液通过干燥得到反硝化菌剂。

本发明水处理剂中聚磷菌剂的制备方法，步骤如下，

（1）将聚磷菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度25-30℃，培养时间24-48小时；

（2）量取上述菌液接种到菌种培养基中，菌液的接种量按体积百分比为5% 份；培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到聚磷菌菌液；

菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌；

（3）所得聚磷菌菌液通过干燥得到聚磷菌剂。

本发明水处理剂中水解酸化菌剂的制备方法，步骤如下，

（1）将水解酸化菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度25-30℃，培养时间24-48小时；

水解酸化菌菌种包括产黄纤维单胞菌、淀粉芽孢梭菌、蜡状芽孢杆菌、琥珀酸拟杆菌，每个菌种单独培养，得到相应的菌液；

（2）分别量取各菌液接种到混合菌种培养基中，各菌液的接种量按体积百分比为：产黄纤维单胞菌 2% 份、淀粉芽孢梭菌3% 份、蜡状芽孢杆菌 2% 份、琥珀酸拟杆菌4% 份；混合培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到水解酸化菌混合菌液；

混合菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌；

（3）所得水解酸化菌菌液通过干燥得到水解酸化菌剂。

进一步地，每10份促生酶剂中包括有机碳源 1～2份、有机氮源1～2份、复合维生素0.5～1份、有机酸1～2份剩余为生物酶，所述有机酸选自柠檬酸、乳酸、醋酸、葡萄糖酸、苹果酸、曲酸、丙酸、琥珀酸、抗坏血酸、水杨酸中的一种或两种以上；所述生物酶为蛋白酶、脂肪酶或纤维素酶。

本发明水处理剂中海泡石纤维：海泡石成分＞85%，粒度：250～300目，密度2～2.5g/cm³，CaO＜1.5%，Fe₂O₃＜0.03%；

纯硅藻：SiO2≥88，真密度2.3g/cm³，松密度0.20～0.30 g/cm³，细度：100～500目；

火山岩炭；粒径：1-2mm，密度0.75g/cm³；

凹凸棒：有效物质含量≥90%，粒度：100～200目，堆密度0.5±1g/cm³，含水量≤8%；

沸石：斜发沸石，粒度：180～200目，密度1.92g/cm³，吸氨值＞100mg当量/100g，水分≤1.8%。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）沉淀过程投加特定的水处理剂产品，本发明的水处理剂具有以下使用优点：

① 处理效果好，应用范围广。本产品基于微生物降解、化学反应、吸附、絮凝等多种机理对污水进行降解，处理效果远大于其它水处理剂，并适用于各类难降解城市综合污水处理，对多种污染物质均有降解及去除效果。

② 绿色水处理剂，无二次污染。目前市场上大多数水处理剂在生产及使用过程中含有重金属元素、余氯、有毒有机溶液以及各种有害衍生物。本产品所有配方都安全可靠，性能稳定，生产和使用过程中都不会产生二次污染，属于绿色水处理剂的技术范畴。

③ 可实现污泥减量化。城市污水厂剩余污泥的大量产生是目前环保领域的又一难题，一般水处理工艺过程中产生的污泥脱水十分困难，污泥处理需要添加药剂，且可能存在二次污染问题。若在处理过程中投加LS纳米生物循环水处理剂，可加快絮凝沉淀速度，使污泥凝聚，提高脱水性能，实现污泥减量5%-10%，且污泥中不存在因添加水处理剂而产生的二次有害物质，污泥处理过程中不再添加任何化学药剂。

（2）沉淀池设置两道污泥回流，分别回流至好氧沉淀池、厌氧沉淀池，起到剩余污泥及水处理剂循环利用的作用，同时，二沉池中的污泥全部回流至前端设施，不存在排泥，可减少污泥处理成本。通过循环利用和污泥减量，可实现节能降耗，减少投资及运行成本。

附图说明

图1为本发明实施例中城市综合污水处理工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

江阴市源通综合污水处理有限公司，处理水量为10000吨/天，处理前的进水浓度COD≤440mg/L，BOD₅≤260mg/L，PH≤4，氨氮≤35mg/L，TP≤5.5mg/L，SS≤300mg/L。

原工艺出水要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级B标准，现提标改造，处理后出水可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A标准。

原处理工艺主要采用AAO法结合强化物化法，现按本工艺进行改造，工艺流程如下

操作步骤：

（1）城镇综合污水通过粗、细格栅，去除大颗粒固体杂质。

（2）通过进入沉砂池，进一步去除泥沙、小颗粒固体等。

（3）沉砂池上清液进入“AAO”工艺阶段，即 “厌氧—缺氧—好氧”反应池，通过微生物降解去除各类污染物质，并起到脱氮除磷的作用。厌氧池定期排泥处理。

（4）好氧池流出一部分混合液回流至缺氧池，回流比为200%；好氧池出水管道中泵入适量LS纳米生物循环水处理剂，投加量为0.1-0.3 t/d。

（5）废水进入沉淀池，沉淀池设置污泥回流分别回流至好氧反应池（回流比50%）、厌氧反应池（回流比0.2-2%）；上清液通过过滤、消毒可达标排放。

原处理工艺与改造后处理工艺效果对比。

原处理工艺与改造后处理工艺效果对比 单位：mg/L

涉及的生物循环水处理剂，主要成分包括海泡石纤维，纯硅藻，火山岩炭，凹凸棒，沸石，促生酶剂，氢氧化镁，氧化铁，葡萄糖，好氧菌剂，厌氧菌剂，硝化菌剂，反硝化菌剂，聚磷菌剂，水解酸化菌剂。

本申请纳米生物循环水处理剂的制备方法，是将配好的各原料充分混合均匀，包装即可，使用时直接投入污水中。

实施例中的好氧菌剂，厌氧菌剂，硝化菌剂，反硝化菌剂，聚磷菌剂，水解酸化菌剂的具体培养方法如下

一、好氧菌剂的制备方法，步骤如下，

（1）将好氧菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度28℃，培养时间36小时；

好氧菌菌种包括地衣芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、亚硝化单胞菌、贝式硫菌，每个菌种单独培养，得到相应的菌液；

（2）分别量取各菌液接种到混合菌种培养基中，各菌液的接种量按体积百分比为：地衣芽孢杆菌 2% 份、铜绿假单胞菌 3%份、亚硝化单胞菌2%份、贝式硫菌 4%份；混合培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到好氧菌混合菌液；

混合菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌；

（3）所得好氧菌菌液通过干燥得到好氧菌剂，干燥采用离心分离干燥或冷冻干燥。

二、厌氧菌剂的制备方法，步骤如下，

（1）将厌氧菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度28℃，培养时间36小时；

厌氧菌菌种包括产甲烷杆菌、产甲烷球菌、脱硫弧菌，每个菌种单独培养，得到相应的菌液；

（2）分别量取各菌液接种到混合菌种培养基中，各菌液的接种量按体积百分比为：产甲烷杆菌 2% 份、产甲烷球菌 3% 份、脱硫弧菌 2% 份；混合培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到厌氧菌混合菌液。混合菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌；

（3）所得厌氧菌菌液通过干燥得到厌氧菌剂。

三、硝化菌剂的制备方法，步骤如下，

（1）将硝化菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度28℃，培养时间36小时；

（2）量取上述菌液接种到菌种培养基中，菌液的接种量按体积百分比为5% 份；培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到硝化菌菌液；

菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量为水，培养基经过121℃，20分钟高温灭菌；

（3）所得硝化菌菌液通过干燥得到硝化菌剂。

四、反硝化菌剂的制备方法，步骤如下，

（1）将反硝化菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度28℃，培养时间36小时；

（2）量取上述菌液接种到菌种培养基中，菌液的接种量按体积百分比为5% 份；培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到反硝化菌菌液；

菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌；

（3）所得反硝化菌菌液通过干燥得到反硝化菌剂。

五、聚磷菌剂的制备方法，步骤如下，

（1）将聚磷菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度28℃，培养时间36小时；

（2）量取上述菌液接种到菌种培养基中，菌液的接种量按体积百分比为5% 份；培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到聚磷菌菌液；

菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌；

（3）所得聚磷菌菌液通过干燥得到聚磷菌剂。

六、水解酸化菌剂的制备方法，步骤如下，

（1）将水解酸化菌菌种分别在培养基中进行活化、扩大培养：培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌，培养温度28℃，培养时间36小时；

水解酸化菌菌种包括产黄纤维单胞菌、淀粉芽孢梭菌、蜡状芽孢杆菌、琥珀酸拟杆菌，每个菌种单独培养，得到相应的菌液；

（2）分别量取各菌液接种到混合菌种培养基中，各菌液的接种量按体积百分比为：产黄纤维单胞菌 2% 份、淀粉芽孢梭菌3% 份、蜡状芽孢杆菌 2% 份、琥珀酸拟杆菌4% 份；混合培养温度25～30℃，培养时间24～48小时，得到水解酸化菌混合菌液；

混合菌种培养基的质量配比为：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量为水，培养基经过121℃20分钟高温灭菌；

（3）所得水解酸化菌菌液通过干燥得到水解酸化菌剂。

除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。