一种用于入河排污口水质的净化方法与流程

1.本发明涉及污水净化领域，特别涉及一种用于入河排污口水质的净化方法。


背景技术：

2.入河排污口分工业废水入河排污口、生活污水入河排污口和混合废污水入河排污口。其中混合废污水入河排污口为接纳市政排水系统废污水或污水处理厂尾水的入河排污口。对于接纳远离城镇、不能纳入污水收集系统的居民区、风景旅游区、度假村、疗养院、机场、铁路车站等，以及其他企事业单位或人群聚集地排放的污水，如氧化塘、渗水井、化粪池、改良化粪池、无动力地埋式污水处理装置和土地处理系统处理工艺等集中处理方式的入河排污口，及雨污合流的排放口视为混合废污水入河排污口。
3.近年来，混合废污水入河排污口排放问题，不同程度加重了对河道或内河的水环境污染，水体流动缓慢或基本处于静止，水体自净能力差。随着水体内部污染物质的存在和外来污染物质的持续进入，如果不能及时得到清除，必然导致水体逐渐富营养化，水体蓝藻大量繁殖，阻碍阳光对水体照射以及降低水体中溶解氧浓度，引起水底中相关细菌发生厌氧反应，导致在入河排污口的cod、bod5、nh
3-n各水质指标含量较高，现行的入河口水质的净化方法使用物理法、化学法或生物法，物理法采用机械方法净化水质，包括自然沉淀、物理过滤等方法，这些方法原理简单，主要去除污水中的胶体态和悬浮物杂质，对于污水中溶解态污染物难以去除，化学法是在水中加入各种化学物质，容易造成微生态环境失衡，甚至还会造成二次污染，包括加入合成的有机高分子絮凝剂，虽具有用量小，絮凝能力强，但难降解，生物法是利用生态系统中生物间互利、协作、共生等关系，通过培养或引进非养殖生物直接或间接地调控水质，现有技术通常只侧重物理法、化学法或者生物法其中任一种，导致净化效果并不理想。


技术实现要素：

4.鉴于此，本发明提出一种用于入河排污口水质的净化方法，解决上述问题。
5.本发明的技术方案是这样实现的：一种用于入河排污口水质的净化方法：包括以下步骤：
6.s1、机械过滤：在排污口处设有若干个过滤口，过滤口为目数200-800的涤纶网、尼龙网或不锈钢丝网，清除大颗粒杂质，再自流至砂滤池进行砂滤，得到滤后水i；
7.s2、一次膜分离：将上述滤后水i进入膜分离装置，膜分离装置中的分离膜为纤维素膜或壳聚糖膜，得到滤后水ii，将滤后水ii排到贮水池中；
8.s3、曝气增氧：贮水池中设有曝气装置，对水体补充氧气，充氧量为3-10kg/h，使其溶氧量为15-18mg/l；通过水体中充入氧气增加水体溶解氧含量，从而促进污染物分解；
9.s4、絮凝沉淀：往贮水池中投入净化剂，投入量为50-130g/m3，在机械搅拌作用下使其均匀分散，絮凝，沉降，将通入出水口，排入河流；投入净化剂以达到快速降解有机物和无机污染物的目的，让水体中的悬浮性颗粒物失稳、形成较大的絮凝体，沉淀水底或浮出水
面进行回收；
10.s5、二次膜分离：在出水口设有改性生物膜，改性生物膜是将菌液生长并附着于载体表面，其中丝状菌相互缠绕并蔓延伸入水中，使其呈现出立体结构的生物膜；利用水体中动物、植物和微生物的生命活动及其构成的生态系统，对水中污染物进行转移、转化及降解作用，从而使水体得到净化，提高微生物与微生物之间、微生物与载体之间的结合能力。
11.进一步的，所述聚硅硫酸盐为质量比为1-3:5的聚硅硫酸铁和聚硅硫酸钛组成。
12.进一步的，所述砂滤池中砂滤为直径在0.2-0.8mm的石英砂滤料。
13.进一步的，所述砂滤池滤速为5-7m/h，水反冲洗周期为10-12h，水洗强度16-20l/m2·
s。
14.进一步的，净化剂包括以下重量份原料：聚羟基烷酸酯20-30份、甘露糖赤藓糖醇脂15-25份、沸石粉10-25份、烷基糖苷2-5份、聚硅硫酸盐3-15份、氧化钛颗粒1-5份。
15.进一步的，所述机械搅拌速率为120-500rpm。
16.进一步的，所述s5中菌液为体积比9～10:1～3:5的纳豆芽孢杆菌液、地衣芽孢杆菌和藤黄微球菌。
17.进一步的，所述纳豆芽孢杆菌菌液的浓度是1～3
×
107cfu/ml，地衣芽孢杆菌菌液的浓度是2～6
×
109cfu/ml，藤黄微球菌菌液的浓度是2.3-5
×
107cfu/ml。
18.进一步的，所述s5中载体是以甘蔗渣纤维为经线和玉米芯纤维为纬线织造而成的纤维面料，经密为50-80根/cm，纬密为45-60根/cm。
19.进一步的，所述纤维面料再利用高压载气将浓度为10～25wt％的瓜尔胶-甘油溶液均匀喷覆在温度为-15～-25℃的纤维面料表面。
20.进一步的，所述高压载气的压力为0.3～0.8mpa，气体为氮气、二氧化碳或氦气中的任一种。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.本发明对入河排污口水进行净化，按照机械过滤、一次膜分离、曝气增氧、絮凝沉淀、二次膜分离，经多步骤协同发挥其净化效果，其中，机械过滤清除大颗粒杂质，一次膜分离过滤小分子颗粒，曝气增氧通过水体中充入氧气增加水体溶解氧含量，从而促进污染物分解，投入净化剂以达到快速降解有机物和无机污染物的目的，让水体中的悬浮性颗粒物失稳、形成较大的絮凝体，沉淀水底或浮出水面进行回收，二次膜分离在出水口处设置生物膜，利用水体中动物、植物和微生物的生命活动及其构成的生态系统，对水中污染物进行转移、转化及降解作用，从而使水体得到净化，提高微生物与微生物之间、微生物与载体之间的结合能力，以至于达到较好的净化效果，其中cod去除率达到67.3％，nh
3-n去除率达到73.6％，bod5去除率达到58.9％，第10天挂膜率达到140％。
附图说明
23.图1为本发明实施例1-7的挂膜率趋势图。
24.图2为对比例1的挂膜率趋势图。
具体实施方式
25.为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
26.本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
27.本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
28.实施例1
29.一种用于入河排污口水质的净化方法，包括以下步骤：
30.s1、机械过滤：在排污口处设有若干个过滤口，过滤口为目数200的涤纶网、尼龙网或不锈钢丝网，再自流至砂滤池进行砂滤，砂滤为直径在0.2mm的石英砂滤料，滤速为5m/h，水反冲洗周期为10h，水洗强度16l/m2·
s，得到滤后水i；
31.s2、一次膜分离：将上述滤后水i进入膜分离装置，得到滤后水ii，将滤后水ii排到贮水池中；
32.s3、曝气增氧：贮水池中设有曝气装置，对水体补充氧气，充氧量为3kg/h，使其溶氧量为15mg/l；
33.s4、絮凝沉淀：往贮水池中投入净化剂，净化剂包括以下重量份原料：聚羟基烷酸酯20份、甘露糖赤藓糖醇脂15份、沸石粉10份、烷基糖苷2份、聚硅硫酸盐3份、氧化钛颗粒1份，投入量为50g/m3，在速率为120rpm的机械搅拌作用下使其均匀分散，絮凝，沉降，通入出水口，再排入河流；
34.s5、二次膜分离：在出水口设有改性生物膜，改性生物膜是将菌液生长并附着于载体表面，使其呈现出立体结构的生物膜，菌液为体积比9:1:5的纳豆芽孢杆菌液、地衣芽孢杆菌和藤黄微球菌，纳豆芽孢杆菌菌液的浓度是1
×
107cfu/ml，地衣芽孢杆菌菌液的浓度是2
×
109cfu/ml，藤黄微球菌菌液的浓度是2.3
×
107cfu/ml，载体是以甘蔗渣纤维为经线和玉米芯纤维为纬线织造而成的纤维面料，经密为50根/cm，纬密为45根/cm，纤维面料再利用压力为0.3mpa的高压载二氧化碳气体将浓度为10wt％的瓜尔胶-甘油溶液均匀喷覆在温度为-15℃的纤维面料表面。
35.实施例2
36.一种用于入河排污口水质的净化方法，包括以下步骤：
37.s1、机械过滤：在排污口处设有若干个过滤口，过滤口为目数800的涤纶网、尼龙网或不锈钢丝网，再自流至砂滤池进行砂滤，砂滤为直径在0.8mm的石英砂滤料，滤速为7m/h，水反冲洗周期为12h，水洗强度20l/m2·
s，得到滤后水i；
38.s2、一次膜分离：将上述滤后水i进入膜分离装置，得到滤后水ii，将滤后水ii排到贮水池中；
39.s3、曝气增氧：贮水池中设有曝气装置，对水体补充氧气，充氧量为10kg/h，使其溶氧量为18mg/l；
40.s4、絮凝沉淀：往贮水池中投入净化剂，净化剂包括以下重量份原料：聚羟基烷酸酯30份、甘露糖赤藓糖醇脂25份、沸石粉25份、烷基糖苷5份、聚硅硫酸盐15份、氧化钛颗粒5份，投入量为130g/m3，在速率为500rpm的机械搅拌作用下使其均匀分散，絮凝，沉降，通入出水口，再排入河流；
41.s5、二次膜分离：在出水口设有改性生物膜，改性生物膜是将菌液生长并附着于载体表面，使其呈现出立体结构的生物膜，菌液为体积比10:3:5的纳豆芽孢杆菌液、地衣芽孢杆菌和藤黄微球菌，纳豆芽孢杆菌菌液的浓度是3
×
107cfu/ml，地衣芽孢杆菌菌液的浓度是6
×
109cfu/ml，藤黄微球菌菌液的浓度是5
×
107cfu/ml，载体是以甘蔗渣纤维为经线和玉
米芯纤维为纬线织造而成的纤维面料，经密为80根/cm，纬密为60根/cm，纤维面料再利用压力为0.8mpa的高压载二氧化碳气体将浓度为25wt％的瓜尔胶-甘油溶液均匀喷覆在温度为-25℃的纤维面料表面。
42.实施例3
43.一种用于入河排污口水质的净化方法，包括以下步骤：
44.s1、机械过滤：在排污口处设有若干个过滤口，过滤口为目数600的涤纶网、尼龙网或不锈钢丝网，再自流至砂滤池进行砂滤，砂滤为直径在0.6mm的石英砂滤料，滤速为6m/h，水反冲洗周期为11h，水洗强度18l/m2·
s，得到滤后水i；
45.s2、一次膜分离：将上述滤后水i进入膜分离装置，得到滤后水ii，将滤后水ii排到贮水池中；
46.s3、曝气增氧：贮水池中设有曝气装置，对水体补充氧气，充氧量为7kg/h，使其溶氧量为17mg/l；
47.s4、絮凝沉淀：往贮水池中投入净化剂，投入量为90g/m3，在速率为300rpm的机械搅拌作用下使其均匀分散，絮凝，沉降，通入出水口，再排入河流；
48.s5、二次膜分离：在出水口设有改性生物膜，改性生物膜是将菌液生长并附着于载体表面，使其呈现出立体结构的生物膜，菌液为体积比9:2:5的纳豆芽孢杆菌液、地衣芽孢杆菌和藤黄微球菌，纳豆芽孢杆菌菌液的浓度是2
×
107cfu/ml，地衣芽孢杆菌菌液的浓度是4
×
109cfu/ml，藤黄微球菌菌液的浓度是4
×
107cfu/ml，载体是以甘蔗渣纤维为经线和玉米芯纤维为纬线织造而成的纤维面料，经密70根/cm，纬密为50根/cm，纤维面料再利用压力为0.5mpa的高压载二氧化碳气体将浓度为18wt％的瓜尔胶-甘油溶液均匀喷覆在温度为-20℃的纤维面料表面。
49.实施例4
50.本实施例与实施例3的区别在于，所述净化剂包括以下重量份原料：聚羟基烷酸酯15份、甘露糖赤藓糖醇脂10份、沸石粉30份、烷基糖苷1份、聚硅硫酸盐18份、氧化钛颗粒6份；具体为一种用于入河排污口水质的净化方法，包括以下步骤：
51.s1、机械过滤：在排污口处设有若干个过滤口，过滤口为目数600的涤纶网、尼龙网或不锈钢丝网，再自流至砂滤池进行砂滤，砂滤为直径在0.6mm的石英砂滤料，滤速为6m/h，水反冲洗周期为11h，水洗强度18l/m2·
s，得到滤后水i；
52.s2、一次膜分离：将上述滤后水i进入膜分离装置，得到滤后水ii，将滤后水ii排到贮水池中；
53.s3、曝气增氧：贮水池中设有曝气装置，对水体补充氧气，充氧量为7kg/h，使其溶氧量为17mg/l；
54.s4、絮凝沉淀：往贮水池中投入净化剂，净化剂包括以下重量份原料：聚羟基烷酸酯15份、甘露糖赤藓糖醇脂10份、沸石粉30份、烷基糖苷1份、聚硅硫酸盐18份、氧化钛颗粒6份，投入量为90g/m3，在速率为300rpm的机械搅拌作用下使其均匀分散，絮凝，沉降，通入出水口，再排入河流；
55.s5、二次膜分离：在出水口设有改性生物膜，改性生物膜是将菌液生长并附着于载体表面，使其呈现出立体结构的生物膜，菌液为体积比9:2:5的纳豆芽孢杆菌液、地衣芽孢杆菌和藤黄微球菌，纳豆芽孢杆菌菌液的浓度是2
×
107cfu/ml，地衣芽孢杆菌菌液的浓度
是4
×
109cfu/ml，藤黄微球菌菌液的浓度是4
×
107cfu/ml，载体是以甘蔗渣纤维为经线和玉米芯纤维为纬线织造而成的纤维面料，经密70根/cm，纬密为50根/cm，纤维面料再利用压力为0.5mpa的高压载二氧化碳气体将浓度为18wt％的瓜尔胶-甘油溶液均匀喷覆在温度为-20℃的纤维面料表面。
56.实施例5
57.本实施例与实施例3的区别在于，净化原料不含有聚硅硫酸盐和氧化钛颗粒。
58.实施例6
59.本实施例与实施例3的区别在于，所述s5中菌液为体积比1:1:2的纳豆芽孢杆菌液、地衣芽孢杆菌和藤黄微球菌；具体为一种用于入河排污口水质的净化方法，包括以下步骤：
60.s1、机械过滤：在排污口处设有若干个过滤口，过滤口为目数600的涤纶网、尼龙网或不锈钢丝网，再自流至砂滤池进行砂滤，砂滤为直径在0.6mm的石英砂滤料，滤速为6m/h，水反冲洗周期为11h，水洗强度18l/m2·
s，得到滤后水i；
61.s2、一次膜分离：将上述滤后水i进入膜分离装置，得到滤后水ii，将滤后水ii排到贮水池中；
62.s3、曝气增氧：贮水池中设有曝气装置，对水体补充氧气，充氧量为7kg/h，使其溶氧量为17mg/l；
63.s4、絮凝沉淀：往贮水池中投入净化剂，净化剂包括以下重量份原料：聚羟基烷酸酯25份、甘露糖赤藓糖醇脂20份、沸石粉18份、烷基糖苷3份、聚硅硫酸盐9份、氧化钛颗粒3份，投入量为90g/m3，在速率为300rpm的机械搅拌作用下使其均匀分散，絮凝，沉降，通入出水口，再排入河流；
64.s5、二次膜分离：在出水口设有改性生物膜，改性生物膜是将菌液生长并附着于载体表面，使其呈现出立体结构的生物膜，菌液为体积比1:1:2的纳豆芽孢杆菌液、地衣芽孢杆菌和藤黄微球菌，纳豆芽孢杆菌菌液的浓度是2
×
107cfu/ml，地衣芽孢杆菌菌液的浓度是4
×
109cfu/ml，藤黄微球菌菌液的浓度是4
×
107cfu/ml，载体是以甘蔗渣纤维为经线和玉米芯纤维为纬线织造而成的纤维面料，经密70根/cm，纬密为50根/cm，纤维面料再利用压力为0.5mpa的高压载二氧化碳气体将浓度为18wt％的瓜尔胶-甘油溶液均匀喷覆在温度为-20℃的纤维面料表面。
65.实施例7
66.本实施例与实施例3的区别在于，所述s5中载体是以竹炭纤维为经线和玉米芯纤维为纬线织造而成的纤维面料。
67.实施例8
68.本实施例与实施例3的区别在于，所述纤维面料未使用高压载气将浓度为18wt％的瓜尔胶-甘油溶液均匀喷覆在纤维面料表面。
69.设置模拟入河排污口对应实施例1-8净化方法进行试验，对处理后的排出的水质测定其cod、nh
3-n和bod5各项指标在进水浓度和出水浓度，计算出其去除率，同时在s4贮水池中分别在0、2、4、6、8、10天测定其挂膜率和吸附率。
70.[0071][0072][0073]
式中，m
t
为t时后挂膜的生物膜总质量，m为生物膜原质量；
[0074]
其水域流量为1.127m/s，流速0.50/s，cod进口浓度为86.8ml/m3，nh
3-n进口浓度为12.6ml/m3，bod5进口浓度为20.8ml/m3；
[0075]
国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(gb18918-2002)中一级a排放标准，cod、nh
3-n和bod5的排放浓度分别为50mg/l、5mg/l、10mg/l。
[0076]
测试结果如下表1：
[0077][0078]
由上述结果可知，通过本发明的净化方法，有效清除污水中的cod、nh
3-n和bod5的浓度，cod的去除率为58.6-67.3％，nh
3-n的去除率为62.1-73.6％，bod5去除率为45.1-58.9％，其中实施例3的去除率较高，cod去除率为67.3％，nh
3-n去除率为73.6％，bod5去除率为58.9％。
[0079]
如图1所示，实施例1-8均呈上升趋势，实施例3的挂膜率最高，第10天挂膜率达到140％，生物膜中菌液附着在载体表面形成构成的生态系统，其挂膜率高则说明能够吸附大量的微生物与水体中的有机物发生脱羧、脱氨、氧化还原、水解等一系列的生理生化反应，使大部分有害物被分解、转化，达到更加良好的污水净化的作用。
[0080]
针对上述最佳实施例3设置以下对比试验：
[0081]
对比例1
[0082]
本对比例与实施例3的区别在于，所示出水口中改性生物膜替换为纤维素膜；具体为一种用于入河排污口水质的净化方法，包括以下步骤：
[0083]
s1、机械过滤：在排污口处设有若干个过滤口，过滤口为目数600的涤纶网、尼龙网或不锈钢丝网，再自流至砂滤池进行砂滤，砂滤为直径在0.6mm的石英砂滤料，滤速为6m/h，水反冲洗周期为11h，水洗强度18l/m2·
s，得到滤后水i；
[0084]
s2、一次膜分离：将上述滤后水i进入膜分离装置，得到滤后水ii，将滤后水ii排到贮水池中；
[0085]
s3、曝气增氧：贮水池中设有曝气装置，对水体补充氧气，充氧量为7kg/h，使其溶氧量为17mg/l；
[0086]
s4、絮凝沉淀：往贮水池中投入净化剂，净化剂包括以下重量份原料：聚羟基烷酸酯25份、甘露糖赤藓糖醇脂20份、沸石粉18份、烷基糖苷3份、聚硅硫酸盐9份、氧化钛颗粒3份，投入量为90g/m3，在速率为300rpm的机械搅拌作用下使其均匀分散，絮凝，沉降，通入出水口，出水口设有纤维素膜，进行二次膜分离后再排入河流。
[0087]
对比例2
[0088]
本对比例与实施例3的区别在于：未在出水口进行二次膜分离，具体为一种用于入河排污口水质的净化方法，包括以下步骤：
[0089]
s1、机械过滤：在排污口处设有若干个过滤口，过滤口为目数600的涤纶网、尼龙网或不锈钢丝网，再自流至砂滤池进行砂滤，砂滤为直径在0.6mm的石英砂滤料，滤速为6m/h，水反冲洗周期为11h，水洗强度18l/m2·
s，得到滤后水i；
[0090]
s2、一次膜分离：将上述滤后水i进入膜分离装置，得到滤后水ii，将滤后水ii排到贮水池中；
[0091]
s3、曝气增氧：贮水池中设有曝气装置，对水体补充氧气，充氧量为7kg/h，使其溶氧量为17mg/l；
[0092]
s4、絮凝沉淀：往贮水池中投入净化剂，净化剂包括以下重量份原料：聚羟基烷酸酯25份、甘露糖赤藓糖醇脂20份、沸石粉18份、烷基糖苷3份、聚硅硫酸盐9份、氧化钛颗粒3份，投入量为90g/m3，在速率为300rpm的机械搅拌作用下使其均匀分散，絮凝，沉降，通入出水口，再排入河流。
[0093]
对比例3
[0094]
本对比例与实施例3的区别在于，净化剂原料不含有聚硅硫酸盐和氧化钛颗粒。
[0095]
按照上述测定方法测定对比例1-3的净化效果，其结果如下表2：
[0096][0097]
由上述对比试验可知，实施例3与对比例1、2比较，生物膜改性后载体使用甘蔗渣纤维为经线和玉米芯纤维为纬线织造而成的纤维面料能有效和微生物之间的结合能力，实
施例3与对比例3比较，净化剂原料使用聚硅硫酸盐能够去除细微分散状态的分子，氧化钛颗粒能形成空间阻力能使得污水中悬浮物凝聚，从而达到絮凝的效果。
[0098]
如图2所示，将本发明的改性生物膜替换为纤维膜其挂膜效果在0-6天呈上升趋势，第七天后呈下降趋势，第八天平稳，与本发明的改性生物膜比较，本发明的改性生物膜挂膜率在10天均呈上升趋势，达到较高的挂膜效果。
[0099]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。