CN102502972A - 一种利用下向流曝气生物滤池处理藻浆压滤液的方法 - Google Patents

一种利用下向流曝气生物滤池处理藻浆压滤液的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种污水处理技术领域中利用下向流曝气生物滤池处理藻浆压滤液的方法，将藻浆压滤液输入调节池沉淀，上液注入下向流曝气生物滤池的顶部，向下进入滤池内的滤料层，滤池中填有经NaCl改性过的粒径为4-6mm的斜发沸石，由罗茨风机从底端向滤料层进行曝气充氧，以0.15-0.23m3/(m2·h)的滤速进行挂膜，在挂膜进水中加入占进水体积0.5-1%的保藏号为CGMCC4498的藻毒素降解菌菌液，从下向流曝气生物滤池输出的出水流入集水池，再经反冲洗水泵泵入滤池的底部进行反冲洗；反冲洗水从滤池的顶部经管道回流至调节池；沉淀后的下污泥输入至污泥浓缩池，浓缩后输入至卧螺离心机脱水，污水与污泥浓缩池的上清液一并输入回调节池，实现COD、氨氮及微囊藻毒素的同步高效去除。

Description

一种利用下向流曝气生物滤池处理藻浆压滤液的方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种利用下向流曝气生物滤池处理藻浆压滤液的方法。
背景技术
随着我国工农业的发展，大量营养盐特别是氮、磷通过各种途径进入水体，造成藻类和其它水生植物大量繁殖，水体溶解氧下降，水质恶化。目前，我国66%以上的湖泊、水库处于富营养化的水平，其中重富营养和超富营养占22%。伴随着湖泊和水库的富营养化会产生水华，特别是在连续高温的条件下，蓝藻会在短时间内积聚爆发，形成严重的蓝藻水华。
常用蓝藻的处理方法是，将打捞出的蓝藻藻液经气浮后形成藻浓度更高的藻浆，藻浆经加药絮凝后离心脱水，脱水后的固体物为泥渣，液体称之为压滤液。由于在离心压滤过程中有大量的藻细胞破损或死亡，所以压滤液中含有大量藻细胞液，散发出腥臭味。并且蓝藻细胞的死亡或破裂使得胞内物质释放到水体中，造成藻浆压滤液含有高浓度的COD、氮、磷以及微囊藻毒素等污染物。而氮、磷又是引起水体富营养化的主要因素之一，微囊藻毒素则具有强肝毒性和“三致”效应，这些污染物质若不经处理直接排放，会对水体造成二次污染。因此，如何处理藻浆压滤液已成为迫需解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种利用下向流曝气生物滤池处理藻浆压滤液的方法，使压滤液中COD、氨氮以及微囊藻毒素（MC-LR）达到排放要求，从而实现压滤液的无害化处理，减轻其对水体的二次污染。
本发明的技术方案是采用如下步骤：（1）将藻浆压滤液输入调节池沉淀，上液由水泵泵出注入下向流曝气生物滤池的顶部，向下进入滤池内的滤料层，下向流曝气生物滤池中填有经NaCl改性过的粒径为4-6mm的斜发沸石，斜发沸石的改性方法为：将斜发沸石于70-75℃的0.8mol/L的NaCl溶液中浸泡2h；同时由罗茨风机从底端向滤料层进行曝气充氧；下向流曝气生物滤池以0.15-0.23m3/(m2·h)的滤速进行挂膜，挂膜温度为15-30℃，挂膜时间7-14d，在挂膜进水中加入占进水体积0.5-1%的藻毒素降解菌菌液，菌液的生物量为3~6g/L，所述藻毒素降解菌保藏号为CGMCC4498；（2）从下向流曝气生物滤池输出的出水流入集水池，再经反冲洗水泵泵入下向流曝气生物滤池的底部进行反冲洗；反冲洗水从下向流曝气生物滤池的顶部经管道回流至调节池；（3）藻浆压滤液经调节池沉淀后的下污泥输入至污泥浓缩池，浓缩后输入至卧螺离心机脱水，脱水后的泥渣外运，所脱污水与污泥浓缩池的上清液一并输入回调节池。
本发明利用以NaCl改性沸石为下向流曝气生物滤池内填充的滤料，将筛选出的藻毒素降解菌作为菌剂用于强化藻浆压滤液中藻毒素的生物降解，利用附着滤料生长的生物膜的吸附、过滤、离子交换等物理化学作用，以及微生物的新陈代谢、硝化、同步反硝化等作用，实现COD、氨氮及微囊藻毒素的同步高效去除。
附图说明
图1是利用下向流曝气生物滤池处理藻浆压滤液的***布置图及流程示意图；
图中：1—调节池；2—水泵；3—下向流曝气生物滤池；4—集水池；5—罗茨风机；6—反冲洗水泵，7—污泥浓缩池；8—卧螺离心机。
具体实施方式
本发明所提供的藻浆压滤液的处理工艺为物理吸附、过滤和生物净化相结合的方法，采用图1所示的***及流程。将藻浆压滤液输入调节池1沉淀，沉淀后的上液由水泵2从调节池1中泵出后注入下向流曝气生物滤池3的顶部，从顶部向下进入下向流曝气生物滤池3的池内滤料层，同时由罗茨风机5从底端向滤料层进行曝气充氧。下向流曝气生物滤池3中的气水比为0.5-1.0，下向流曝气生物滤池3中填有经NaCl改性过的斜发沸石，沸石粒径为4-6mm，斜发沸石的改性方法为：将斜发沸石于70-75℃的0.8mol/L的NaCl溶液中浸泡2h。沉淀后的上液在下向流曝气生物滤池3的停留时间为2-4h，保持温度为15-30℃，pH值为6.8-8.0，在下向流曝气生物滤池3中的滤速为0.65-0.9m3/(m2·h)。下向流曝气生物滤池以0.15-0.23m3/(m2·h)的滤速进行挂膜，采用生活污水挂膜，温度为15-30℃，挂膜时间7-14d。为提高下向流曝气生物滤池3对压滤液中藻毒素的生物降解能力，在挂膜进水中加入占进水体积的1%的藻毒素降解菌菌液，藻毒素降解菌菌液的生物量3~6g/L，使藻毒素降解菌在滤料表面生物膜中形成优势菌种，该藻毒素降解菌是从太湖底泥中筛选所得，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会，登记入册编号为：CGMCC4498。藻毒素降解菌菌液制备方法：将藻毒素降解菌接种于液体牛肉膏蛋白胨培养基，于30℃、100-120r/min的条件下在恒温摇床中培养24-48h。
从下向流曝气生物滤池3输出的出水流入集水池4后直接外排。利用集水池4的出水作为反冲洗水，经反冲洗水泵6泵入下向流曝气生物滤池3的底部，进入下向流曝气生物滤池3内进行反冲洗，反冲洗水从下向流曝气生物滤池3的顶部经管道回流至调节池1。下向流曝气生物滤池3的反冲洗周期为5-7d，采用气水联合反冲洗，方法是：先由罗茨风机5曝气10min，曝气强度为50-65m3/(m2·h)，再启动反冲洗水泵6，进水流速为15-20m3/(m2·h)，气水联合反冲洗10min，关闭罗茨风机5后，用水反冲洗10min。
藻浆压滤液经调节池1沉淀后的下污泥输入至污泥浓缩池7，在污泥浓缩池7中浓缩，浓缩后输入至卧螺离心机8脱水，脱水后的泥渣外运，所脱污水与污泥浓缩池7的上清液一并输入回调节池1。
在此工艺参数条件下对进入调节池1中的藻浆压滤液中COD、氨氮、微囊藻毒素（MC-LR）的平均去除率分别达到65%、85%和70%以上，出水COD、氨氮达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)》中的一级A标准，微囊藻毒素（MC-LR）低于《生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)》的限值。
以下提供本发明的5个实施例，5个实施例均采用图1所示的***及流程，下向流曝气生物滤池3的平面尺寸为                                                
Figure 67135DEST_PATH_IMAGE001
，高度，充填有高度为
Figure 764013DEST_PATH_IMAGE003
的改性沸石，配水室高度
Figure 96905DEST_PATH_IMAGE004
，承托层高度
Figure 911277DEST_PATH_IMAGE005
，清水区高度
Figure 169958DEST_PATH_IMAGE006
，超高
Figure 436991DEST_PATH_IMAGE007
。池内填充改性沸石粒径4-6mm，改性方法为：将沸石于70-75℃、0.8mol/L的NaCl溶液中浸泡2h。
实施例1
进水pH值为6.8；下向流曝气生物滤池以0.15m3/(m2·h)的滤速进行挂膜，挂膜温度为15℃，挂膜时间为14d，进水为掺有1%的藻毒素降解菌菌液的生活污水；运行温度为15℃，气水比为0.5，流速0.65 m3/(m2·h)；反冲洗周期为7d，方式为先曝气10min，曝气强度为50m3/(m2·h)，再气水联合反冲洗10min，进水流速为15m3/(m2·h)，最后关闭风机，保持进水速度不变仅用水反冲洗10min。
实施例2
进水pH值为8.0；下向流曝气生物滤池以0.18m3/(m2·h)的滤速进行挂膜，挂膜温度为30℃，挂膜时间为12d，进水为掺有0.9%的藻毒素降解菌菌液的生活污水；运行温度为18-25℃，气水比为0.6，流速0.72 m3/(m2·h)；反冲洗周期为7d，方式为先曝气10min，曝气强度为55m3/(m2·h)，再气水联合反冲洗10min，进水流速为16m3/(m2·h)，最后关闭风机，保持进水速度不变仅用水反冲洗10min。
实施例3
进水pH值为7；下向流曝气生物滤池以0.20m3/(m2·h)的滤速进行挂膜，挂膜温度为20-26℃，挂膜时间为10d，进水为掺有0.8%的藻毒素降解菌菌液的生活污水；运行温度为20-28℃，气水比为0.7，流速0.78 m3/(m2·h)；反冲洗周期为7d，方式为先曝气10min，曝气强度为55m3/(m2·h)，再气水联合反冲洗10min，进水流速为16m3/(m2·h)，最后关闭风机，保持进水速度不变仅用水反冲洗10min。
实施例4
进水pH值为7.5；下向流曝气生物滤池以0.21m3/(m2·h)的滤速进行挂膜，挂膜温度为22-28℃，挂膜时间为8d，进水为掺有0.6%的藻毒素降解菌菌液的生活污水；运行温度为22-28℃，气水比为0.8，流速0.83 m3/(m2·h)；反冲洗周期为5d，方式为先曝气10min，曝气强度为60m3/(m2·h)，再气水联合反冲洗10min，进水流速为18m3/(m2·h)，最后关闭风机，保持进水速度不变仅用水反冲洗10min。
实施例5
进水pH值为7；下向流曝气生物滤池以0.23m3/(m2·h)的滤速进行挂膜，挂膜温度为22-30℃，挂膜时间为7d，进水为掺有0.5%的藻毒素降解菌菌液的生活污水；运行温度为23-30℃，气水比为1.0，流速0.90 m3/(m2·h)；反冲洗周期为5d，方式为先曝气10min，曝气强度为65m3/(m2·h)，再气水联合反冲洗10min，进水流速为20m3/(m2·h)，最后关闭风机，保持进水速度不变仅用水反冲洗10min。
以上5个实施例结果如表1所示：出水COD、氨氮达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)》中的一级A标准（COD≤50mg/L、氨氮≤8mg/L），微囊藻毒素（MC-LR）低于《生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)》的限值（≤1.0mg/L）。
表1  下向流曝气生物滤池处理藻浆压滤液实施例结果表
 
Figure 573575DEST_PATH_IMAGE008

Claims (3)

1.一种利用下向流曝气生物滤池处理藻浆压滤液的方法，其特征是采用如下步骤：
（1）将藻浆压滤液输入调节池沉淀，上液由水泵泵出注入下向流曝气生物滤池的顶部，向下进入滤池内的滤料层；下向流曝气生物滤池中填有经NaCl改性过的粒径为4-6mm的斜发沸石，斜发沸石的改性方法为：将斜发沸石于70-75℃的0.8mol/L的NaCl溶液中浸泡2h；同时由罗茨风机从底端向滤料层进行曝气充氧；下向流曝气生物滤池以0.15-0.23m3/(m2·h)的滤速进行挂膜，挂膜温度为15-30℃，挂膜时间7-14d，在挂膜进水中加入占进水体积0.5-1%的藻毒素降解菌菌液，菌液的生物量为3~6g/L，所述藻毒素降解菌保藏号为CGMCC4498；
（2）从下向流曝气生物滤池输出的出水流入集水池，再经反冲洗水泵泵入下向流曝气生物滤池的底部进行反冲洗；反冲洗水从下向流曝气生物滤池的顶部经管道回流至调节池；
（3）藻浆压滤液经调节池沉淀后的下污泥输入至污泥浓缩池，浓缩后输入至卧螺离心机脱水，脱水后的泥渣外运，所脱污水与污泥浓缩池的上清液一并输入回调节池。
2.根据权利要求1所述的一种利用下向流曝气生物滤池处理藻浆压滤液的方法，其特征是：步骤（2）中，反冲洗周期为5-7d，反冲洗方法是：先由罗茨风机曝气10min，曝气强度为50-65m3/(m2·h)，再启动反冲洗水泵，进水流速为15-20m3/(m2·h)，反冲洗10min，关闭罗茨风机后再用水反冲洗10min。
3.根据权利要求1所述的一种利用下向流曝气生物滤池处理藻浆压滤液的方法，其特征是：步骤（1）中，沉淀后的上液在下向流曝气生物滤池中的停留时间为2-4h，保持温度为15-30℃，pH值为6.8-8.0，滤速为0.65-0.9m3/(m2·h)；下向流曝气生物滤池中的气水比为0.5-1.0。
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