一种污水处理体系以及一种污水处理的方法技术

本发明专利技术提供了一种污水处理体系以及一种污水处理的方法，属于污水处理技术领域。本发明专利技术结合使用小球藻与自养脱氮活性污泥，克服了现有的菌藻共生污水处理系统效果有待改进的问题。本发明专利技术能够强化对污水的脱氮处理，而且该系统含有大量反硝化菌，可在夜间进行反硝化过程，实现对总氮浓度的控制。本发明专利技术采用的小球藻

【技术实现步骤摘要】
一种污水处理体系以及一种污水处理的方法


[0001]本专利技术涉及污水处理
，尤其涉及一种污水处理体系以及一种污水处理的方法。

技术介绍

[0002]气候变暖导致全球自然灾害频发，碳中和是应对全球变暖的有效途径；同时水资源的短缺以及由于人为因素不断加剧的水污染，给环境造成了严峻的挑战。然而，目前污水处理系统仍存在能耗高、污泥产量高和温室气体排放等问题。
[0003]近年来，菌藻共生污水处理系统受到广泛关注。相比于传统活性污泥系统，微藻可进行生物固碳，并且利用光合作用为菌群提供氧气；同时，细菌的存在增强藻类絮凝能力，可改善纯藻系统收获难的问题。菌藻共生污水处理系统能够进一步降低污水处理能耗、实现高效固碳和菌藻生物质资源利用等，该技术可促使污水处理由正碳耗能过程转变为负碳可持续过程。但是，目前常见的菌藻共生体系是由小球藻
‑
硝化细菌组成，比如常用的小球藻
‑
传统活性污泥。菌藻间对氨氮的竞争使得细菌硝化作用产生的NO2‑
和NO3‑
不能被微藻及时去除，需要通过反硝化过程或者增加水力停留时间来强化总氮的去除。菌藻间的竞争不但增加了处理过程的成本和复杂性，而且在一定程度上限制了微藻生长。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种污水处理体系以及一种污水处理的方法，用于解决现有的菌藻共生污水处理系统效果有待改进的问题。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种污水处理体系，包括小球藻和自养脱氮活性污泥；
[0007]所述小球藻和自养脱氮活性污泥的体积比为1:0.2～5。
[0008]优选的，所述小球藻的藻种为FACHB
‑
10小球藻。
[0009]优选的，所述小球藻通过包括以下步骤的方法得到：
[0010]将小球藻接种到BG11培养基，进行培养。
[0011]优选的，所述培养的温度为24～26℃；
[0012]所述培养的光照强度为3000～5000lx。
[0013]优选的，所述培养的光暗周期为12h/12h；
[0014]所述培养的湿度为40～60％。
[0015]优选的，所述自养脱氮活性污泥经过配水培养处理，所述配水培养包括以下步骤：
[0016]①
将自养脱氮活性污泥静置5～6h，得到上清液和沉淀；
[0017]②
去除上清液，将沉淀与模拟高氨氮污水混合，所述模拟高氨氮污水与去除的上清液的体积比为1:0.8～1.2；
[0018]③
每1～3天重复一次步骤
①
～
②
，直至所得上清液的氨氮浓度小于模拟高氨氮污水氨氮浓度的20％，完成配水培养。
[0019]本专利技术还提供了一种利用上述污水处理体系进行污水处理的方法，包括以下步骤：
[0020]将小球藻和自养脱氮活性污泥接种到反应器中，加入待处理污水；
[0021]搅拌3～5h，然后静置0.5～1.5h，完成污水处理；
[0022]所述污水处理体系与待处理污水的重量体积比为1g:0.5～1.5L。
[0023]优选的，所述搅拌的转速为300～350rmp。
[0024]优选的，所述污水处理的温度为24～26℃，光照强度为3000～5000lx，光暗周期为12h/12h，湿度为40～60％。
[0025]优选的，所述待处理污水为城市污水。
[0026]本专利技术结合使用小球藻与自养脱氮活性污泥，能够强化对污水的脱氮处理，而且该系统含有大量反硝化菌，可在夜间进行反硝化过程，实现对总氮浓度的控制。本专利技术采用的小球藻
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自养脱氮活性污泥的菌藻共生污水处理系统对SCOD的去除率可高达95.87％，对磷酸盐的去除率可达到91.11％，对氨氮的去除率可高达100％，同时出水总氮浓度可控制在12mg/L以下，处理后的污水可稳定达到国家一级A排放标准。本专利技术不仅对污染物去除率高，而且微藻通过光合作用为活性污泥提供氧气，减少系统能耗；同时系统中产生的CO2可以被微藻利用，实现生物固碳；藻类生物质中富含脂质和氮磷等营养物质，为生物柴油、动物饲料等提供原材料，该系统可以实现污水的负碳可持续处理。该专利技术操作简单，处理效果好，而且在维持系统稳定性方便极具优势。
附图说明
[0027]图1为运行装置示意图；
[0028]图2为各实施例对氨氮的去除效果；
[0029]图3为各实施例不同氮形式的浓度变化。
具体实施方式
[0030]本专利技术提供了一种污水处理体系，包括小球藻和自养脱氮活性污泥；所述小球藻和自养脱氮活性污泥的体积比为1:0.2～5，进一步优选为1:0.3～3，还优选为1:0.3～0.4，所述体积比中小球藻的体积指的是去除培养基之后的小球藻净体积，所述小球藻的藻种优选为FACHB
‑
10小球藻，所述小球藻优选通过包括以下步骤的方法得到：将小球藻接种到BG11培养基，进行培养，所述培养的温度优选为24～26℃，进一步优选为24.5～25.5℃，所述培养的光照强度优选为3000～5000lx，进一步优选为3500～4500lx，所述培养的光暗周期优选为12h/12h，所述培养的湿度优选为40～60％，进一步优选为45～55％。本专利技术所述自养脱氮活性污泥经过配水培养处理，所述配水培养包括以下步骤：
①
将自养脱氮活性污泥静置5～6h，得到上清液和沉淀；
②
去除上清液，将沉淀与模拟高氨氮污水混合，所述模拟高氨氮污水与去除的上清液的体积比为1:0.8～1.2；
③
每1～3天重复一次步骤
①
～
②
，直至所得上清液的氨氮浓度小于模拟高氨氮污水氨氮浓度的20％，完成配水培养，配水培养的过程中，所述自养脱氮活性污泥静置的时间优选为5.3～.5.7h。
[0031]本专利技术还提供了一种利用上述污水处理体系进行污水处理的方法，包括以下步骤：将污水处理体系接种到反应器中，加入待处理污水；搅拌3～5h，然后静置0.5～1.5h，完
成污水处理，所述污水处理体系接种到反应器之前优选进行洗涤，所述洗涤优选采用以下操作：分别把小球藻和活性污泥在4000～6000r/min转速下离心5～15min，弃去上清液，补加蒸馏水继续离心，反复操作至微藻或自养脱氮活性污泥全部离心后分离，再用蒸馏水清洗2～3遍，所述搅拌的时间优选为3.5～4.5h，所述搅拌的优选转速为300～350rmp，所述静置的时间优选为0.8～1.2h，所述污水处理过程中优选进行环境条件控制，具体包括：温度控制为24～26℃，光照强度控制为3000～5000lx，光暗周期控制为12h/12h，湿度控制为40～60％，所述待处理污水优选为城市污水，所述污水处理体系与待处理污水的重量体积比优选为1g:0.5～1.5L，进一步优选为1g:0.8～1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污水处理体系，其特征在于，包括小球藻和自养脱氮活性污泥；所述小球藻和自养脱氮活性污泥的体积比为1:0.2～5。2.根据权利要求1所述的污水处理体系，其特征在于，所述小球藻的藻种为FACHB
‑
10小球藻。3.根据权利要求2所述的污水处理体系，其特征在于，所述小球藻通过包括以下步骤的方法得到：将小球藻接种到BG11培养基，进行培养。4.根据权利要求3所述的污水处理体系，其特征在于，所述培养的温度为24～26℃；所述培养的光照强度为3000～5000lx。5.根据权利要求4所述的污水处理体系，其特征在于，所述培养的光暗周期为12h/12h；所述培养的湿度为40～60％。6.根据权利要求5所述的污水处理体系，其特征在于，所述自养脱氮活性污泥经过配水培养处理，所述配水培养包括以下步骤：
①
将自养脱氮活性污泥静置5～6h，得到上清液和沉淀；
②
去除上清液，将沉淀与模拟高氨氮污水混...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘秀红，亓林雪，王梓恒，张楠，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：