一种多生物相菌胶团填料处理养殖废水的方法
【专利摘要】本发明公开一种多生物相菌胶团填料处理养殖废水的方法，包括以下步骤：步骤一、多生物相菌胶团的培养与驯化步；骤二、对畜禽养殖废水的处理。本发明利用“多生物相菌胶团”填料超大的阳离子交换容量和微生物亲和性，实现物理吸附去除和生物降解去除的完美结合，具备卓越的脱氮能力；本发明形成稳定的微生物体系，微生物浓度比活性污泥法高出数十倍，耐冲击负荷能力强，基本没有剩余污泥。运行操作非常简单可靠；相比常规生化技术，投资基本持平或者略高于其它工艺，运行费用降低约90%。
【专利说明】
一种多生物相菌胶团填料处理养殖废水的方法
技术领域
[0001] 本发明属于生态环保技术领域，具体涉及一种多生物相菌胶团填料处理养殖废水 的方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国畜禽业的发展，集约化养殖的程度越来越高，其带来的环境问题也日渐 显著。畜禽粪便中含有丰富的氮、磷、钾和丰富的有机质，也含有很多挥发性物质、病原微生 物、寄生虫卵及重金属等，若没有进行处理会给环境带来很大的危害。2010年，环保部和农 业部公布的数字显示，全国畜禽养殖业的化学需氧量和氨氮排放量分别达到1184万吨和65 万吨，占全国排放总量的比例分别为45%、25%，占农业源的95%、79%。
[0003] 养殖业废水属于富含大量病原体的高浓度有机废水，未经处理的畜禽废水含有大 量的有机污染物质、悬浮物以及N、P等营养物，污染负荷很高。研究资料表明，养猪场排放废 水的B0D5高达2000-8000mg/l，C0D高达5000-20000mg/l。若废水直接排放进入水体或存放 地点不合适，地表径流和渗滤进入水体，将可能造成地表水或地下水水质的严重恶化。畜禽 养殖业废水中含有较多的氮、磷、钾等养分，但如果未经任何处理就直接、连续、过量的施 用，则会给土壤和农作物的生长造成不良的影响，如引起作物徒长、返青、倒伏，使产量大大 降低，推迟成熟期，影响后续作物的生产等。废水中的大量有机物质在土壤中不断累积，虽 然可为土壤中栖居的小动物、昆虫、真菌、细菌等提供营养物质和适宜的环境，但也可导致 一些病原菌大量孳生引起病虫害的发生;此外，大量有机物的积累也会使土壤呈强还原性， 而强还原性的条件不仅影响作物的根系生长，而且易使土壤中原本处于惰性状态的有害元 素得到还原而释放;大量无机盐在土壤中的积聚则会引起作物的盐害。我国《畜禽养殖业污 染物排放标准KGB18596-2001)中明确规定了畜禽养殖业污染物B0D5含量不得超过150m/ I，COD含量不得超过400m/l，氨氮不得超过80mg/l，因此，对养殖废水中高浓度⑶D，氨氮等 有机污染物的去除尤为重要。
【发明内容】
[0004] 针对上述问题，本发明提供一种耐冲击负荷能力强，运行操作简单，运行费用低， 处理效果好的畜禽养殖废水处理的方法。本发明的多生物相菌胶团填料处理养殖废水的方 法包括以下步骤： 步骤一、多生物相菌胶团的培养与驯化 (1) 选料:填料取自生活垃圾填埋场，填埋龄为8年的矿化垃圾;生活污水和活性污泥取 自污水处理厂，生活污水水质COD为200-250mg/l、氨氮为18-25mg/l;畜禽养殖废水取自畜 禽养殖场，水质COD为2000mg/l，氨氮为400mg/l; (2) 将选料后的填料经4mm筛进行筛分，将填料干燥，使填料的各个组分容易分离且不 相互黏附，之后将填料填入滤床中，并将填料进行压实； (3) 培养与驯化:采用生活污水和畜禽废水混合培养的模式;采用配水和落干相互交替 的方式进行，干湿比为15:1，每天运行8个周期，每个周期配水30min，落干150min，持续通风 供氧，进水速率为3L/h; (4)初始前先一次性添加活性污泥20-30ml以增加微生物的种类，并以生活污水作为进 水水质以使填料适应污水环境，根据出水情况逐步提高畜禽养殖废水在混合液的进水比 例，即COD每降低80-100mg/l，增加10%的畜禽养殖废水比例，直至进水全为畜禽养殖废水， 则多生物相菌胶团的培养和驯化完成； 步骤二、对畜禽养殖废水的处理 取一定量的畜禽养殖废水，经过混凝沉淀预处理后将废水通入含有多生物相菌胶团填 料的生物滤床中，每天运行8个周期，每个周期配水30min，落干150min，持续通风供氧，进水 速率为3L/h; 配水控制通过时控开关控制，待滤床中多生物相菌胶团与废水中的有机物反应完成后 最终滤床出水经过二氧化氯消毒后完成排放。
[0005] 上述技术方案中，所述多生物相菌胶团与废水的的pH值为7~8,偏弱碱性环境。
[0006] 上述技术方案中，所述多生物相菌胶团与废水的反应温度为(TC以上。
[0007] 上述技术方案中，所述多生物相菌胶团与废水的启动时间一般为7天，反应时间为 15-19 天。
[0008] 上述技术方案中，所述多生物相菌胶团与废水的填料可重复利用，节约运行成本。
[0009] 与现有技术相比，本发明的优点在于： 1. 本发明利用"多生物相菌胶团"填料超大的阳离子交换容量和微生物亲和性，实现物 理吸附去除和生物降解去除的完美结合，具备卓越的脱氮能力； 2. 本发明形成稳定的微生物体系，微生物浓度比活性污泥法高出数十倍，耐冲击负荷 能力强，基本没有剩余污泥。运行操作非常简单可靠； 3. 在要求达标的情况下，相比常规生化技术，投资基本持平或者略高于其它工艺，运行 费用降低约90%; 4. 无需大功率好氧设备，降低电耗，实现吨水处理成本不超过2元，建设成本18000~ 20000元，远远低于行业平均处理成本7~8元； 5 .生物菌胶团抗负荷冲击能力较强，能够多种条件下稳定达标运行，甚至远远低于 《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001)的浓度限值； 6. 过程控制简单，单元少，设备少，普通人员简单培训即可上岗； 7. 施工过程简单，无需专业环保土建构筑物，没有特定的专业环保设备，缩短工期，降 低建设成本； 8. 启动周期短，一般7天即可，相比常规活性污泥生物法60天以上，大大缩短了启动 时间； 9. 生物菌种的温度自我调节适应性较强，可以在不低于0摄氏度条件下任意温度正 常新陈代谢，确保系统正常运行。
【具体实施方式】
[0010]下面对本发明的具体内容进行进一步的说明。
[0011]生活垃圾中微生物总数较大，一般在8~12 X 106个/干垃圾，有机物的种类繁多， 在填埋稳定的过程中也是微生物培养并驯化形成稳定微生物生态系统的过程。微生物通过 变异、优胜劣汰、以及质粒转移和自身调整等作用适应了这些有机物较高浓度的存在，一些 微生物具备了降解这些有机物的能力。
[0012] 本发明中涉及的"多生物相菌胶团"填料，是从生活垃圾填埋场中筛选出来的长期 处于好氧兼氧厌氧状态下循环生长，经过多年的物理、化学和生物降解，最终形成的性质和 组分相对稳定的一类土壤性疏松物质。菌胶团中微生物丰富，数量种类繁多，外观具备多相 多孔隙率高和表面积大的特征，有营养物质含量高等优点。通过对菌胶团颗粒重金属全量 测定、浸出毒性检验和致病性分析，表明其具有在自然条件下难以形成的、极为优良的污染 物净化性能，是优良的废水生物处理介质。
[0013] 本发明的多生物相菌胶团填料去除畜禽养殖废水中COD和氨氮等有机污染物的方 法，包括以下主要步骤： 1. 多生物相菌胶团的培养与驯化 (1) 选料:试验所用填料取自江西万年垃圾填埋场，填埋龄为8年的矿化垃圾;生活污水 和活性污泥取至万年污水处理厂，生活污水水质⑶D为200-250mg/l、氨氮为18-25mg/l;畜 禽养殖废水来至康源农业发展有限公司，废水水质COD为2000mg/l，氨氮为400mg/l; (2) 将选料后的生活填料经4mm筛进行筛分，将填料干燥，使填料的各个组分容易分离 且不相互黏附，之后将填料填入滤床中，并将填料进行压实； (3) 培养与驯化采用生活污水和畜禽废水混合培养的模式，采用配水和落干相互交替 的方式进行，干湿比为15:1，每天运行8个周期，每个周期配水30min，落干150min，持续通风 供氧，进水速率为3L/h; (4) 初始前先一次性添加活性污泥20-30ml以增加微生物的种类，并以生活污水作为进 水水质以使填料适应污水环境，根据出水情况逐步提高畜禽养殖废水在混合液的进水比例 (一般为COD每降低80-100mg/l，增加10%的畜禽养殖废水比例），直至进水全为畜禽养殖废 水，则多生物相菌胶团的培养和驯化完成； 2. 对畜禽养殖废水的处理 配制5份100mg/L的畜禽养殖废水，经过混凝沉淀后调节pH值为7-8通入生物滤床中，与 "多生物相菌胶团"填料反应，连续布水30min，每天运行8个周期，使得周围温度和进水温度 保持在〇度以上。反应结束后，用重络酸钾法对COD浓度进行测定，用纳氏试剂比色法对氨氮 浓度进行测定，系统的COD去除情况和氨氮的去除情况见表1。
[0014] 表1:"多生物相菌胶团"填料不同反应时间内对COD和氨氮去除率的影响：
由表1可知，不同的运行时间条件对畜禽养殖废水中COD和氨氮去除影响很大。时间过 短，多生物相菌胶团未与废水充分反应，时间过长，降低多生物相菌胶团的生物活性，随着 反应的进行，在15-19天左右，尚负荷生物滤床对COD和氨氣的去除率达到最大。
[0015] 以上是对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限 制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案 直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 一种多生物相菌胶团填料处理养殖废水的方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一、多生物相菌胶团的培养与驯化 (1) 选料:填料取自生活垃圾填埋场，填埋龄为8年的矿化垃圾;生活污水和活性污泥取 自污水处理厂，生活污水水质COD为200-250mg/l、氨氮为18-25mg/l;畜禽养殖废水取自畜 禽养殖场，水质COD为2000mg/l，氨氮为400mg/l; (2) 将选料后的填料经4mm筛进行筛分，将填料干燥，使填料的各个组分容易分离且不 相互黏附，之后将填料填入滤床中，并将填料进行压实； (3) 培养与驯化:采用生活污水和畜禽废水混合培养的模式;采用配水和落干相互交替 的方式进行，干湿比为15:1，每天运行8个周期，每个周期配水30min，落干150min，持续通风 供氧，进水速率为3L/h; (4) 初始前先一次性添加活性污泥20-30ml以增加微生物的种类，并以生活污水作为进 水水质以使填料适应污水环境，根据出水情况逐步提高畜禽养殖废水在混合液的进水比 例，即COD每降低80-100mg/l，增加10%的畜禽养殖废水比例，直至进水全为畜禽养殖废水， 则多生物相菌胶团的培养和驯化完成； 步骤二、对畜禽养殖废水的处理 取一定量的畜禽养殖废水，经过混凝沉淀预处理后将废水通入含有多生物相菌胶团填 料的生物滤床中，每天运行8个周期，每个周期配水30min，落干150min，持续通风供氧，进水 速率为3L/h; 配水控制通过时控开关控制，待滤床中多生物相菌胶团与废水中的有机物反应完成后 最终滤床出水经过二氧化氯消毒后完成排放。2. 根据权利要求1所述的一种多生物相菌胶团填料处理养殖废水的方法，其特征在于， 在步骤二中，畜禽养殖废水经过混凝沉淀预处理后的pH值为7~8,呈偏弱碱性环境。3. 根据权利要求1所述的一种多生物相菌胶团填料处理养殖废水的方法，其特征在于， 本方法的实施温度为0 °C以上。
【文档编号】C02F103/20GK106007002SQ201610532868
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】柴喜林, 李雄, 王世君, 贺骁胜, 袁玉玲
【申请人】平潭盖亚环保科技有限公司