一种采用微生物酶及营养物质解决颗粒污泥钙化的方法与流程

本发明涉及污泥处理
技术领域：
，尤其涉一种采用微生物酶及营养物质解决颗粒污泥钙化的方法。
背景技术：
：随着我国工业的发展，工业废水的排放量日益增加，对流域环境与居民健康造成了一定的影响。近几年我国越来越重视工业废水的治理，一直把防治工业污染作为环境保护的重中之重，同时也采取了很多行之有效的策略和对策。水处理经历了两个世纪来的发展，由初级到高级，由简易到完善，由治理到预防控制，逐渐形成了一门科学，走上了产业化发展的道路并遵循可持续发展的内涵发展成为水工业的重要组成部分。随着厌氧反应器的快速发展，目前uasb、ic反应器已经是广泛应用于造纸、柠檬酸、乳清加工、淀粉生产、医药等工业废水的处理常用技术。由于废水中含有高浓度的钙离子，uasb、ic反应器中颗粒污泥钙化问题是普遍存在的难题。其主要原因是废水中较高的钙离子和厌氧的高碱特征所决定的。因污泥钙化，导致生物量降低，影响污水处理效果。以江苏某纸业公司为例，该公司是以废纸为原料的造纸企业，年产瓦楞原纸约70万吨。该公司采用初沉、厌氧(ic和uasb反应器各一套)、好氧、化学混凝等工艺进行废水处理，日常处理废水1.5-2万吨。因为以废纸为生产原料，废纸中含有大量碳酸钙等添加剂，使废水中钙离子例该是高，导致ic反应器内颗粒污泥钙化情况严重，第半年要完全更换全部颗粒污泥，造成公司运营成本较高。较多文献建议通过更换污泥的方式来优化分离钙化污，但此方法并没有从根本上污泥钙化问题。技术实现要素：本发明提供了一种采用微生物酶及营养物质解决颗粒污泥钙化的方法，基于颗粒污泥形成的机理及钙化颗粒污泥的长期分析和大量实验测试，从而形成了解决颗粒污泥钙化有效的方法，从而大幅提升含钙污水厌氧处理的效率；本发明是通过酶和微生物及复合生物营养的方法将颗粒污泥中钙质溶入水体并使得水质中的钙离子不容易继续富集到颗粒污泥中，从而真正意义上解决了污泥钙化，从而提升了含钙废水厌氧处理的效率。本方法针对颗粒钙化污泥的微生物及酶和生物营养的筛选，解决了颗粒污泥钙化的技术问题，有效的提升了含钙污水处理过程中颗粒污泥的处理效率。为了达到上述目的，本发明提供的一种采用微生物酶及营养物质解决颗粒污泥钙化的方法，该方法包括：根据预钙化的颗粒污泥厌氧系统的容积、颗粒污泥中钙质的含量以及厌氧系统中颗粒污泥的浓度，确定生物菌株及生物营养的每天投加量。进一步的，所述生物菌株及生物营养的每天投加量的计算方法包括：y＝10.v+1.5.m+150000.x(单位为g)；其中，厌氧系统的容积为v,单位立方米，厌氧系统中颗粒污泥的浓度为m，单位为g/m3，颗粒污泥中的钙质含量x，单位为％，即每克污泥中钙质含量。进一步的，所述生物菌株及生物营养量的质量比比为1：1.2～1：1.5之间。进一步的，所述生物菌株包括：奥氏甲烷芽孢杆菌(methanobacillusomelianskii)、伍德乙酸杆菌(acetobacteriumwoodii)、甲酸乙酸梭菌(c.formicoaceticum)、亨氏甲烷螺菌(methanospirillumhungatei)、嗜酸乳细菌(lactobacteriumacidophilus)及土拉巴斯德氏菌(pasteurellatularensis)形成的复合微生物菌株；所述生物营养包括：牛磺酸、酪蛋白多肽、酸性磷酸酶(acp)、柠檬酸钾、乳酸铁和微生物发酵提取液形成微生物复合营养。进一步的，所述生物菌株的质量比包括：奥氏甲烷芽孢杆菌(methanobacillusomelianskii)5-20％、伍德乙酸杆菌(acetobacteriumwoodii)10-15％、甲酸乙酸梭菌(c.formicoaceticum)12-20％、亨氏甲烷螺菌(methanospirillumhungatei)12-18％、嗜酸乳细菌(lactobacteriumacidophilus)10-20％及土拉巴斯德氏菌(pasteurellatularensis)18-25％。进一步的，所述生物营养的质量比包括：牛磺酸2-5％、酪蛋白多肽1-1.5％、酸性磷酸酶(acp)2.0-5.5％、柠檬酸钾15-35％、乳酸铁8-20％和微生物发酵提取液20-45％的比例混合均匀，再与无氯自来水按照重量比为1：10的比例搅拌均匀再与厌氧反应器的进水混合均匀后进入厌氧系统中。进一步的，所述厌氧反应器的温度在48度，进水负荷cod为2.5-3.0kg/立方容积，上升流速保持设计的正常范围0.5m-0.75m/h之内。进一步的，所述微生物发酵提取液为复合物微生物的发酵液，其中包括枯草芽孢杆菌(bacillussubtilis)、黑海产甲烷菌(methanogeniummorisrugri)、史氏甲烷短杆菌(methanobrevibacteriasmithii)、甲烷嗜热菌属(methanopyrus)按质量比为1：1：1：1的比例混合，并与厌氧进水按照重量比为1:20混合，控制器温度在30度，溶解氧在0.5mg/l，ph在7.5左右持续反应72小试形成的发酵液。。与现有技术相比，本发明提供的一种采用微生物酶及营养物质解决颗粒污泥钙化的方法，对已经钙化的颗粒污泥通过使用本方法可以有效缓解或避免其污泥钙化现象，可以大幅提升其污泥中的vss/mlss的比值，大幅提升其产甲烷量，提升系统的cod负荷：1、相对更换颗粒污泥的运行费用相对较低；2、对钙化污泥较严重的颗粒污泥不超过30天完全可以对污泥修复；3、相对正常的颗粒污泥其可使厌氧系统的cod负荷提升15％以上4、同时可以提升厌氧系统对毒性物质的抗冲击能力。该方法适用于造纸制浆废水厌氧颗粒污泥钙化问题的解决，或其它含钙废水颗粒污泥处理过程更加容易。附图说明图1为根据本发明的一种采用微生物酶及营养物质解决颗粒污泥钙化的方法的流程示意图。具体实施方式为了使本
技术领域：
的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。实施例如图1所示，本发明实施例一提供了一种采用微生物酶及营养物质解决颗粒污泥钙化的方法，采用微生物及酶和厌氧微生物营养针对钙化颗粒污泥大的钙化现象消除和避免钙化现场；本技术在污水处理中以颗粒污泥为主要形式的厌氧处理过程中发挥良好的作用。该方法包括：根据预钙化的颗粒污泥厌氧系统的容积、颗粒污泥中钙质的含量以及厌氧系统中颗粒污泥的浓度，确定生物菌株及生物营养的每天投加量。所述生物菌株及生物营养的每天投加量的计算方法包括：y＝10.v+1.5.m+150000.x(单位为g)；其中，厌氧系统的容积为v,单位立方米，厌氧系统中颗粒污泥的浓度为m，单位为g/m3，颗粒污泥中的钙质含量x，单位为％，即每克污泥中钙质含量。所述生物菌株与生物营养的质量比为1：1.2～1：1.5之间。其中，生物菌株包括：奥氏甲烷芽孢杆菌(methanobacillusomelianskii)、伍德乙酸杆菌(acetobacteriumwoodii)、甲酸乙酸梭菌(c.formicoaceticum)、亨氏甲烷螺菌(methanospirillumhungatei)、嗜酸乳细菌(lactobacteriumacidophilus)及土拉巴斯德氏菌(pasteurellatularensis)形成的复合微生物菌株；生物营养包括：牛磺酸、酪蛋白多肽、酸性磷酸酶(acp)、柠檬酸钾、乳酸铁和微生物发酵提取液形成微生物复合营养。该发明是通过奥氏甲烷芽孢杆菌(methanobacillusomelianskii)、伍德乙酸杆菌(acetobacteriumwoodii)、甲酸乙酸梭菌(c.formicoaceticum)、亨氏甲烷螺菌(methanospirillumhungatei)嗜酸乳细菌(lactobacteriumacidophilus)及土拉巴斯德氏菌(pasteurellatularensis)及牛磺酸，酪蛋白多肽，酸性磷酸酶(acp)，柠檬酸钾，乳酸铁和微生物发酵提取液形成的配方使其钙化颗粒污泥的钙质去除，从而进一步避免颗粒污泥钙化。从而提升颗粒污泥的cod去除能力。此发明技术是由复合微生物菌株及微生物复合营养做成，其微生菌株主要是优化颗粒污泥中的微生物种群，使其微生物的生长速度提升，不易被水质中沉淀的钙质进行掩盖；另外一步是厌氧微生物营养类，其该部分的功能一方面是促进颗粒污泥中微生物快速生长，提升污泥中的微生总量，其二是配方中的柠檬酸钾，乳酸铁和微生物发酵提取液可以使其颗粒污泥中的钙质溶解并形成络合物，从而不容易形成沉淀。其中，生物菌株的质量比包括：奥氏甲烷芽孢杆菌(methanobacillusomelianskii)5-20％、伍德乙酸杆菌(acetobacteriumwoodii)10-15％、甲酸乙酸梭菌(c.formicoaceticum)12-20％、亨氏甲烷螺菌(methanospirillumhungatei)12-18％、嗜酸乳细菌(lactobacteriumacidophilus)10-20％及土拉巴斯德氏菌(pasteurellatularensis)18-25％。其中，生物营养的质量比包括：牛磺酸2-5％、酪蛋白多肽1-1.5％、酸性磷酸酶(acp)2.0-5.5％、柠檬酸钾15-35％、乳酸铁8-20％和微生物发酵提取液20-45％的比例混合均匀，再与无氯自来水按照重量比为1：10的比例搅拌均匀再与厌氧反应器的进水混合均匀后进入厌氧系统中。所述厌氧反应器的温度在48度，进水负荷cod为2.5-3.0kg/立方容积，上升流速保持设计的正常范围0.5m-0.75m/h之内。其中奥氏甲烷芽孢杆菌(methanobacillusomelianskii)为对水质中的小分子物质直接转化为甲烷，从而降低厌氧系统的vfa值，提升厌氧运行效率；伍德乙酸杆菌(acetobacteriumwoodii)主要是再厌氧系统将大分子物质转化为小分子酸，从而使其钙质不利于形成沉淀；甲酸乙酸梭菌(c.formicoaceticum)、嗜酸乳细菌(lactobacteriumacidophilus)及土拉巴斯德氏菌(pasteurellatularensis)也是将系统原有的难生化物质转化为小分子酸，一方面使其钙质不利于沉淀同时提升厌氧其它微生物的效率；亨氏甲烷螺菌(methanospirillumhungatei)主要是提升厌氧系统产生甲烷的能力；牛磺酸是为了提升微生物的活性，从而提升微生物代谢能力；酪蛋白多肽为微生物提高酶及生物催化作用，酸性磷酸酶(acp)为微生物提供能量物质；柠檬酸钾使其厌氧环境形成酸，不利于钙质形成沉淀；乳酸铁其厌氧环境形成酸，不利于钙质形成沉淀，同时为微生物提供微量铁物质。所述微生物发酵提取液为复合物微生物的发酵液，其中包括枯草芽孢杆菌(bacillussubtilis)、黑海产甲烷菌(methanogeniummorisrugri)、史氏甲烷短杆菌(methanobrevibacteriasmithii)、甲烷嗜热菌属(methanopyrus)按质量比1：1：1：1的比例混合，并与厌氧进水按照重量比为1:20混合，控制器温度在30度，溶解氧再0.5mg/l，ph在7.5左右持续反应72小试形成的发酵液。例如：预钙化的颗粒污泥厌氧系统为1000立方，其中颗粒污泥的浓度为30000g/m3，颗粒污泥中钙质含量为21％；那么需要补充：生物菌株及生物营养量为：86.5kg/天；其投加方式及控制条件为：将需要补充的生物菌株及生物营养按照质量比为1：1.2～1：1.5的比例混合。其中，生物菌株的质量配比为：奥氏甲烷芽孢杆菌(methanobacillusomelianskii)5-20％、伍德乙酸杆菌(acetobacteriumwoodii)10-15％、甲酸乙酸梭菌(c.formicoaceticum)12-20％、亨氏甲烷螺菌(methanospirillumhungatei)12-18％、嗜酸乳细菌(lactobacteriumacidophilus)10-20％及土拉巴斯德氏菌(pasteurellatularensis)18-25％。其中，生物营养的质量配比为：牛磺酸2-5％、酪蛋白多肽1-1.5％、酸性磷酸酶(acp)2.0-5.5％、柠檬酸钾15-35％、乳酸铁8-20％和微生物发酵提取液20-45％的比例混合均匀，再与无氯自来水按照1：10的比例搅拌均匀再与厌氧反应器的进水混合均匀后进入厌氧系统中。在此过程需要确保厌氧反应器的温度在48度，进水负荷cod为2.5-3.0kg/立方容积，上升流速保持设计的正常范围0.5m-0.75m/h之内。与现有技术相比，本发明实施例提供的一种采用微生物酶及营养物质解决颗粒污泥钙化的方法，对已经钙化的颗粒污泥通过使用本方法可以有效缓解或避免其污泥钙化现象，可以大幅提升其污泥中的vss/mlss的比值，大幅提升其产甲烷量，提升系统的cod负荷：1、相对更换颗粒污泥的运行费用相对较低；2、对钙化污泥较严重的颗粒污泥不超过30天完全可以对污泥修复；3、相对正常的颗粒污泥其可使厌氧系统的cod负荷提升15％以上4、同时可以提升厌氧系统对毒性物质的抗冲击能力。该发明技术适用于造纸制浆废水厌氧颗粒污泥钙化问题的解决，或其它含钙废水颗粒污泥处理过程更加容易。本发明与现有技术对污泥的减量对比如表1所示：表1本发明专利传统技术(更换新颗粒污泥)不需更换污泥置换新的颗粒污泥费用低费用大不产生废弃污泥置换出废弃钙化污泥从根本上解决污泥钙化只是暂时缓解以1000立方厌氧系统颗粒污泥钙化的解决成本：本发明：15万左右；传统技术：大于40万(更换200-400吨颗粒污泥，其单价为1700-2000元/吨)。进一步的，为了使得本领域技术人员更清楚本发明的技术方案，以具体实例为例，进行详细阐述本发明的技术原理和效果。步骤：一、颗粒污泥中钙质分析，厌氧系统污泥浓度分析；钙值含量及污泥浓度分析二、根据其钙化污泥钙化程度确认泥质确定最佳的营养及微生物菌株投加量；根据水质综合因素确定每天投加量。三、现场实施；四、工程实施实现及后续跟踪；实施案例：案例1：浙江嘉兴一家造纸一个造纸废水的ic系统，器容积为1000立方，颗粒污泥浓度为30000mg/l，其中钙质含量21％，按照每天投加86.5kg的污泥钙化综合解决药剂，连续投加30天，其对比数据如下：指标污泥钙化时使用该技术之后mlss(mg/l)3000035000污泥钙质含量21％12.5％厌氧去除率62％86％进水cod负荷3200kg/天4800kg/天沼气产量1020立方/天1980立方/天案例2：河北一家废纸造纸企业的ic系统，器容积为1500立方，颗粒污泥浓度为42000mg/l，其中钙质含量32％，按照每天投加150kg的污泥钙化综合解决药剂，连续投加30天，其对比数据如下：指标污泥钙化时使用该技术之后mlss(mg/l)4200045000污泥钙质含量32％22.5％厌氧去除率50％74.5％进水cod负荷4000kg/天4500kg/天沼气产量1500立方/天2300立方/天案例3：杭州宁波一家废纸造纸企业的ic系统，器容积为800立方，颗粒污泥浓度为29000mg/l，其中钙质含量27％，按照每天投加50kg的污泥钙化综合解决药剂，连续投加30天，其对比数据如下：指标污泥钙化时使用该技术之后mlss(mg/l)2900033000污泥钙质含量32％19.5％厌氧去除率63.5％80％进水cod负荷2500kg/天3500kg/天沼气产量710立方/天1320立方/天案例4：江苏一家生产草甘膦企业，器容积为2000立方，颗粒污泥浓度为25000mg/l，其中钙质含量34.5％，按照每天投加1150kg的污泥钙化综合解决药剂，连续投加30天，其对比数据如下：指标污泥钙化时使用该技术之后mlss(mg/l)2500030500污泥钙质含量34.5％20.5％厌氧去除率45.5％60.0％进水cod负荷1500kg/天2300kg/天沼气产量500立方/天920立方/天案例5：江苏一家化工企业，uasb厌氧反应器容积为4000立方，颗粒污泥浓度为32000mg/l，其中钙质含量21.5％，按照每天投加200kg的污泥钙化综合解决药剂，连续投加30天，其对比数据如下：上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。当前第1页12