一种改性复合材料及应用和污水生物处理提标增效的方法技术

本发明专利技术属于污水生物处理技术领域，公开了一种改性复合材料及应用和污水生物处理提标增效的方法。以该复合材料的总重量计，该复合材料包括絮体污泥交联剂5％～40％、菌群原位调控剂20％～65％和自养菌活性促进剂5％～35％。本发明专利技术将改性复合材料应用于污水处理相关功能微生物的快速团聚，可显著提高生物池处理负荷、改善悬浮污泥沉淀性能等。改善悬浮污泥沉淀性能等。改善悬浮污泥沉淀性能等。

【技术实现步骤摘要】
一种改性复合材料及应用和污水生物处理提标增效的方法


[0001]本专利技术属于污水生物处理
，更具体地，涉及一种改性复合材料及应用和污水生物处理提标增效的方法。

技术介绍

[0002]当前所有污水处理技术中，活性污泥法仍是最经济，也是最广泛应用的方法。但是随着污水量的逐年递增，污水厂排放标准持续提高，同时，当前社会对污水处理的要求越来越高，现有污水处理厂存在提质增效、节能降耗多重压力。其中，固定化生物膜技术以及颗粒污泥技术可以用于富集厌氧氨氧化菌、硝化菌等自养脱氮菌，以及反硝化聚磷菌、聚磷菌等世代周期较长的微生物，可以明显提高生物池生物量进而提高生化处理效率。但是固定化填料比表面积较小，且安装及运输费用高，存在颗粒污泥难聚集，易解体，运行不稳定等问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提出一种改性复合材料及应用和污水生物处理提标增效的方法。本专利技术将改性复合材料应用于污水处理相关功能微生物的快速团聚，可显著提高生物池处理负荷、改善悬浮污泥沉淀性能等。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种改性复合材料，以该复合材料的总重量计，该复合材料包括絮体污泥交联剂5％～40％、菌群原位调控剂20％～65％和自养菌活性促进剂5％～35％。
[0005]在本专利技术中，改性复合材料可以在现场同步配置、投加，储存及运输过程中应置于阴凉干燥处，不宜与碱性物质接触，常温下储存期不宜超过90天。
[0006]根据本专利技术，优选地，所述絮体污泥交联剂为几丁聚糖、甲壳寡糖和壳聚糖中的至少一种。
[0007]根据本专利技术，优选地，所述菌群原位调控剂为羟胺盐和/或联氨盐。
[0008]根据本专利技术，优选地，所述自养菌活性促进剂为二价铁盐、氧化石墨烯和电气石粉中的至少一种。
[0009]本专利技术第二方面提供了所述的改性复合材料在污水生物处理中的应用。
[0010]根据本专利技术，优选地，所述污水生物处理为脱氮。
[0011]本专利技术第三方面提供了一种污水生物处理提标增效的方法，该方法包括：
[0012]S1：将所述絮体污泥交联剂与溶剂混合，形成溶液体系；
[0013]S2：将所述菌群原位调控剂和自养菌活性促进剂与所述溶液体系混合，形成改性复合材料的混合液；
[0014]S3：调节活性污泥浓度，向所述活性污泥内投加药剂，搅拌，形成活性污泥药剂混合体系；
[0015]S4：向步骤S3的活性污泥药剂混合体系中投加步骤S2的改性复合材料的混合液
(对应图4的混合液形式)并搅拌，或者，向步骤S3的活性污泥药剂混合体系中投加步骤S1的溶液体系、菌群原位调控剂和自养菌活性促进剂(对应图4的干粉式混合)并搅拌。
[0016]根据本专利技术，优选地，在步骤S1中，所述溶剂为质量浓度为0.5％～1.5％的甲酸水溶液和/或质量浓度为0.5％～1.5％的乙酸水溶液。
[0017]根据本专利技术，优选地，在步骤S3中，
[0018]调节活性污泥浓度为5000～20000mg/L；
[0019]所述药剂为步骤S1的溶液体系、菌群原位调控剂和自养菌活性促进剂中的至少一种；
[0020]所述药剂的浓度为1～10mg/L；
[0021]投加区域为有氧区域和/或无氧区域；
[0022]搅拌为机械搅拌和/或曝气搅拌，优选地，所述曝气搅拌的溶解氧为0.5～3.0mg/L。
[0023]在本专利技术中，处理过程中活性污泥浓度一般为3000～5000mg/L，专利技术人通过本领域技术人员公知的浓缩污泥的手段将活性污泥浓度调节为5000～20000mg/L，其目的在于节省絮体污泥交联剂、菌群原位调控剂和自养菌活性促进剂的使用量，使得其能充分发挥出作用，没有浪费。
[0024]根据本专利技术，优选地，在步骤S4中，
[0025]相对于步骤S3调节后的活性污泥的固体含量，步骤S4的改性复合材料的总投加量为0.01g～0.25g/g；
[0026]投加方式为连续性投加；
[0027]投加区域为有氧区域和/或无氧区域；
[0028]搅拌为机械搅拌和/或曝气搅拌，优选地，所述曝气搅拌的溶解氧为0.5～3.0mg/L。
[0029]根据本专利技术，优选地，所述方法还包括对经过步骤S4处理的活性污泥进行排泥，并截留高密度微生物聚集体，复投回生物池的步骤。
[0030]在本专利技术中，本专利技术选用几丁聚糖、甲壳寡糖与壳聚糖中的至少一种，利用它们阳离子密集性及多孔性作为絮体污泥交联剂，通过干粉(或溶液)混合搅拌方式，将活性悬浮污泥与菌群原位调控剂、自养菌活性促进剂凝聚成微生物密集聚集体。本专利技术提供给的菌群原位调控剂、自养菌活性促进剂的主要功能有：可以有效提高生物池生物量及沉降性；同时有利于世代周期较长的脱氮功能菌在水处理系统内的持留；可以长效调节菌群结构，提高水处理生物系统自养脱氮率；最终促进再生水厂节能降耗。具体地：投加至曝气或非曝气区域的改性复合材料与絮体污泥充分混合，处于悬浮状态，且在絮体污泥交联剂作用下团聚效果增强。其中，菌群原位调控剂配合自养菌活性促进剂可以进入菌胶团内部，其中所含溶解性物质可以缓慢释放，定向调控菌群结构，并持续有效的促进短程硝化菌及厌氧氨氧化菌微生物聚集体内的富集。
[0031]本专利技术的技术方案的有益效果如下：
[0032]1)本专利技术可显著提高生物池内的生物量与生物多样性：可以将絮体污泥凝聚成团聚体，富集更多世代周期较长微生物，生物池生物量显著提高50％～300％。
[0033]2)本专利技术可显著提高生物池处理负荷：本专利技术可以显著提高生物池内氨氮氧化
菌、厌氧氨氧化菌等脱氮类自养菌，提高生物池脱氮效率至85％～98％。
[0034]3)本专利技术可显著改善悬浮污泥沉淀性能：本专利技术可以有效提高污泥比重，使其在沉淀池内可以实现泥水快速分离，并降低二沉池泥层高度，提高二沉池稳定运行性能。
[0035]4)本专利技术普遍试用于各类型污水生物处理工艺的快速升级改造。本专利技术对当前各类污水生物处理工艺均适用，考虑微型填料的高效持留，尤其适用于序批式生物反应器及膜生物反应器。
[0036]本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0037]通过结合附图对本专利技术示例性实施方式进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0038]图1示出了本专利技术实施例1使用改性复合材料进行污水生物处理后的污泥的实物图。
[0039]图2示出了本专利技术实施例1使用改性复合材料进行污水生物处理后的污泥富集自养菌微生物测试结果图(其中：unclassified表示未分类、Canidants Brocadia表示厌氧氨氧化布罗卡地菌、Canidants Kuenenia表示厌氧氨氧化堒尼亚菌、Nitrosomonas表示亚硝化单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性复合材料，其特征在于，以该复合材料的总重量计，该复合材料包括絮体污泥交联剂5％～40％、菌群原位调控剂20％～65％和自养菌活性促进剂5％～35％。2.根据权利要求1所述的改性复合材料，其中，所述絮体污泥交联剂为几丁聚糖、甲壳寡糖和壳聚糖中的至少一种。3.根据权利要求1所述的改性复合材料，其中，所述菌群原位调控剂为羟胺盐和/或联氨盐；所述自养菌活性促进剂为二价铁盐、氧化石墨烯和电气石粉中的至少一种。4.根据权利要求1
‑
3中任意一项所述的改性复合材料在污水生物处理中的应用。5.根据权利要求4所述的应用，其中，所述污水生物处理为脱氮。6.一种污水生物处理提标增效的方法，其特征在于，该方法包括：S1：将所述絮体污泥交联剂与溶剂混合，形成溶液体系；S2：将所述菌群原位调控剂和自养菌活性促进剂与所述溶液体系混合，形成改性复合材料的混合液；S3：调节活性污泥浓度，向所述活性污泥内投加药剂，搅拌，形成活性污泥药剂混合体系；S4：向步骤S3的活性污泥药剂混合体系中投加步骤S2的改性复合材料的混合液并搅拌，或者，向步骤S3的活性污泥药剂混合体系中投加步骤S1的溶液体系、菌群原位调控剂和自养...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷鹏超，李权，张树军，蒋勇，李琨，吕心涛，曲之明，田夏迪，
申请(专利权)人：北京城市排水集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：