本發(fā)明涉及污水處理，具體涉及一種菌藻共生污泥處理污水中鄰苯二甲酸二甲酯的方法。

背景技術(shù)：

1、隨著科技的發(fā)展，生活污水中的污染物趨向多樣化，新污染物作為具有環(huán)境持久性、生物累積性和生物毒性的化學(xué)物質(zhì)，對(duì)環(huán)境的影響日漸突出。其中鄰苯二甲酸二甲酯作為常見的增塑劑，具有低溶解度、難揮發(fā)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于塑料制造和加工行業(yè)中。鄰苯二甲酸二甲酯作為新污染物中的內(nèi)分泌干擾物會(huì)擾亂正常的激素反應(yīng)，具有“致畸、致癌、致突變”等特點(diǎn)，水解半衰期超過3年，其在水環(huán)境中相當(dāng)穩(wěn)定，且被美國(guó)環(huán)保署列為優(yōu)先污染物。因此，對(duì)水體中新污染物的嚴(yán)格處理與控制勢(shì)在必行。

2、微生物降解法作為去除污染物的最有效、綠色和成本友好的方法之一，被廣泛應(yīng)用于污水處理行業(yè)。然而在污水處理廠實(shí)施的傳統(tǒng)活性污泥法、膜生物處理工藝的目標(biāo)污染物并不是新污染物，并不能完全降解這些化合物所以，亟須尋求一種高效、節(jié)能的生物處理技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供了一種菌藻共生污泥處理污水中鄰苯二甲酸二甲酯的方法。

2、在第一方面，本發(fā)明提供一種菌藻共生污泥處理污水中鄰苯二甲酸二甲酯的方法，包括：利用菌藻共生污泥系統(tǒng)對(duì)污水進(jìn)行生物降解處理；其中，所述污水包括鄰苯二甲酸二甲酯。

3、菌藻共生技術(shù)具有低能需求、成本效益和潛在的資源回收等優(yōu)點(diǎn)，微藻與細(xì)菌在菌藻共生系統(tǒng)中形成共生關(guān)系，明顯提升了系統(tǒng)中氮、磷的去除效率，同時(shí)活性污泥與微藻對(duì)鄰苯二甲酸二甲酯有良好的生物降解能力。微藻通過吸收細(xì)菌處理有機(jī)物時(shí)釋放的二氧化碳和水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，隨后產(chǎn)生氧氣供細(xì)菌進(jìn)一步利用，從而推動(dòng)有機(jī)物的降解，有助于降低系統(tǒng)中的曝氣能耗，以滿足綠色處理的標(biāo)準(zhǔn)。

4、在一些實(shí)施方式中，所述污水中鄰苯二甲酸二甲酯(dmp)的濃度為1-30mg/l；例如為1mg/l、3mg/l、5mg/l、8mg/l、10mg/l、13mg/l、20mg/l、25mg/l、30mg/l或它們之間的任意值。

5、在一些實(shí)施方式中，所述污水中鄰苯二甲酸二甲酯(dmp)的濃度為5-30mg/l。

6、在一些實(shí)施方式中，所述污水中鄰苯二甲酸二甲酯(dmp)的濃度為5-25mg/l。

7、在一些實(shí)施方式中，所述污水中鄰苯二甲酸二甲酯(dmp)的濃度為10-25mg/l。

8、在一些實(shí)施方式中，所述污水中還包括氨氮、cod、磷及其他污染物。

9、在一些實(shí)施方式中，其他污染物包括鎂離子、鈣離子和鉀離子。

10、在一些實(shí)施方式中，所述方法包括：

11、(1)構(gòu)建菌藻共生污泥系統(tǒng)；

12、(2)將所述菌藻共生污泥系統(tǒng)接種至光生物反應(yīng)器中，然后通入污水，進(jìn)行生物降解處理。

13、在一些實(shí)施方式中，所述菌藻共生污泥系統(tǒng)包括微藻和馴化后的活性污泥。

14、在一些實(shí)施方式中，構(gòu)建菌藻共生污泥系統(tǒng)包括如下步驟：將微藻進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，然后接種至馴化后的活性污泥混合液懸浮固體中。

15、本發(fā)明利用微藻和活性污泥構(gòu)成菌藻共生污泥系統(tǒng)，通過菌藻共生污泥系統(tǒng)的吸附及微生物的降解作用，大大提高了污水中其他污染物(如氨氮、cod、磷、鎂離子、鈣離子和鉀離子等)和鄰苯二甲酸二甲酯的去除率，同時(shí)具有強(qiáng)大的抗沖擊能力、較好的沉降性能和低碳節(jié)能等優(yōu)勢(shì)。菌藻共生污泥對(duì)不同濃度的污染物具有良好的耐受性及去除率，其中微藻可以吸收污染物降解過程中釋放的二氧化碳同時(shí)產(chǎn)生氧氣，有助于降低系統(tǒng)中的曝氣能耗，為污水處理廠提供了一種高效、節(jié)能的環(huán)境可持續(xù)廢水處理的替代方案。

16、本發(fā)明利用微藻和活性污泥構(gòu)成菌藻共生污泥體系，首先，微藻通過吸收細(xì)菌處理有機(jī)物時(shí)釋放的二氧化碳和水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，隨后產(chǎn)生氧氣供細(xì)菌進(jìn)一步利用，從而推動(dòng)有機(jī)物的降解，降低系統(tǒng)中的曝氣能耗，以滿足綠色處理的標(biāo)準(zhǔn)。其次，微藻與細(xì)菌在菌藻共生系統(tǒng)中形成穩(wěn)定的共生關(guān)系，明顯提升了系統(tǒng)中氮、磷、鄰苯二甲酸二甲酯等污染物的去除效率。最后，菌藻共生系統(tǒng)使得微藻從懸浮態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦街鴳B(tài)，解決了微藻采集困難和出水中高含量懸浮物的問題，為微藻處理廢水并實(shí)現(xiàn)能源回收提供了可能性。

17、在一些實(shí)施方式中，所述馴化后的活性污泥的混合液懸浮固體(mlss)的濃度為4000±150mg/l，例如為3850mg/l、3900mg/l、3950mg/l、4000mg/l、4050mg/l、4100mg/l、4150mg/l或它們之間的任意值。

18、在一些實(shí)施方式中，所述微藻和馴化后的活性污泥的混合液懸浮固體(mlss)重量比為1:(4-8)，例如為1:4、1:4.5、1:5、1:5.5、1:6、1:6.5、1:7、1:7.5、1:8或它們之間的任意值。

19、在一些實(shí)施方式中，所述馴化后的活性污泥通過如下步驟獲得：將活性污泥經(jīng)過人工合成污水馴化培養(yǎng)。

20、在一些實(shí)施方式中，所述活性污泥包括城市污水處理廠的sbr反應(yīng)器中活性污泥。

21、在一些實(shí)施方式中，所述sbr反應(yīng)器中活性污泥的初始濃度為4000±150mg/l，例如為3850mg/l、3900mg/l、3950mg/l、4000mg/l、4050mg/l、4100mg/l、4150mg/l或它們之間的任意值。

22、在一些實(shí)施方式中，所述人工合成生活污水包括cod、鄰苯二甲酸二甲酯、鎂離子、鈣離子、鉀離子、氨氮和tp。

23、在一些實(shí)施方式中，所述人工合成污水包括：cod?200-400mg/l、鄰苯二甲酸二甲酯1-20mg/l、鎂離子10-30mg/l、鈣離子10-30mg/l、鉀離子10-30mg/l、氨氮20-40mg/l和tp5-20mg/l。

24、在一些實(shí)施方式中，所述馴化培養(yǎng)的周期運(yùn)行過程包括：進(jìn)氣、曝氣、沉淀、排水四個(gè)階段。

25、在一些實(shí)施方式中，所述馴化培養(yǎng)的周期運(yùn)行過程包括：進(jìn)水缺氧/厭氧50-70min，曝氣70-120min，沉淀10-40min，排水5-10min。

26、在運(yùn)行過程中，反應(yīng)器內(nèi)不能適應(yīng)水質(zhì)且沉淀性能較差的絮體污泥不斷排出，污泥沉降性能逐漸提升。

27、在一些實(shí)施方式中，所述馴化培養(yǎng)采用3h為一個(gè)周期，一天8個(gè)周期的模式。

28、在一些實(shí)施方式中，所述微藻包括小球藻(fachb-31)。

29、在一些實(shí)施方式中，所述擴(kuò)大培養(yǎng)的培養(yǎng)基包括bg11培養(yǎng)基。

30、在一些實(shí)施方式中，所述微藻的濃度為(1-5)×107個(gè)/ml，例如為1×107個(gè)/ml、1.5×107個(gè)/ml、2×107個(gè)/ml、2.5×107個(gè)/ml、3×107個(gè)/ml、3.5×107個(gè)/ml、4×107個(gè)/ml、4.5×107個(gè)/ml、5×107個(gè)/ml或它們之間的任意值。

31、在一些實(shí)施方式中，所述光生物反應(yīng)器包括sbr反應(yīng)器和纏繞在所述sbr反應(yīng)器上的光源。

32、在一些實(shí)施方式中，所述光源包括led燈。

33、在一些實(shí)施方式中，所述光源的光照強(qiáng)度為5000-7000lux；例如為5500lux、6000lux、6500lux、7000lux或它們之間的任意值。

34、在一些實(shí)施方式中，所述sbr反應(yīng)器采用好氧和/或缺氧模式運(yùn)行。

35、在一些實(shí)施方式中，所述sbr反應(yīng)器的運(yùn)行周期包括：進(jìn)水50-70min，優(yōu)選為60min，曝氣80-115min，優(yōu)選為90-115min，沉淀15-30min，優(yōu)選為25-30min，排水1-10min，優(yōu)選為5min，采用2-5h為一個(gè)周期，優(yōu)選為3h，一天8個(gè)周期的模式，曝氣過程控制氣體流量為0.5-2l/min，使用0.5-2mol/l的鹽酸調(diào)節(jié)進(jìn)水ph為7.0，優(yōu)選使用0.5mol/l的鹽酸，伴熱帶及溫控器控制水溫為25±2℃。

36、在一些實(shí)施方式中，所述污水處理方法包括：

37、s1，活性污泥的馴化：采取城市污水處理廠的sbr池活性污泥，經(jīng)過人工合成生活污水的馴化培養(yǎng)后接種備用；

38、s2，菌藻共生污泥系統(tǒng)的構(gòu)建：將活性污泥的混合液懸浮固體(mlss)調(diào)至4000±150mg/l；小球藻提前進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，使其濃度為3×107個(gè)/ml；

39、s3，將初始接種物為1：6重量比的微藻和污泥的混合物接種于sbr反應(yīng)器中，在其基礎(chǔ)上設(shè)置外加光源led燈，纏繞于反應(yīng)器，控制光照強(qiáng)度為6000lux，并采用好氧/缺氧模式運(yùn)行，周期如下：進(jìn)水60min，曝氣90min，沉淀25min，排水5min，采用3h為一個(gè)周期，一天8個(gè)周期的模式，曝氣過程控制氣體流量為1l/min，使用1mol/l的鹽酸調(diào)節(jié)進(jìn)水ph為7.0，伴熱帶及溫控器控制水溫為25±2℃；

40、s4，通入含有常規(guī)污染物和鄰苯二甲酸二甲酯的模擬污水處理廠生活廢水進(jìn)行生物降解處理。

41、在一些實(shí)施方式中，步驟s3中使用蠕動(dòng)泵以確保反應(yīng)器靜態(tài)進(jìn)水均勻流速完成。

42、在一些實(shí)施方式中，步驟s3中采用曝氣泵和曝氣頭供氣，曝氣泵及轉(zhuǎn)子流量計(jì)控制氣體流量。

43、在一些實(shí)施方式中，步驟s3中各反應(yīng)器系統(tǒng)的光照、進(jìn)水泵、排水閥、曝氣泵均采用智能定時(shí)插排連接并控制運(yùn)行。

44、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

45、(1)本發(fā)明可以提高污水處理廠新污染物鄰苯二甲酸二甲酯效率。

46、(2)本發(fā)明的菌藻共生污泥體系中微藻通過吸收細(xì)菌處理有機(jī)物時(shí)釋放的二氧化碳和水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，隨后產(chǎn)生氧氣供細(xì)菌進(jìn)一步利用，從而推動(dòng)有機(jī)物的降解，提高了常規(guī)污染物的去除率。

47、(3)本發(fā)明的菌藻共生系統(tǒng)使得微藻從懸浮態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦街鴳B(tài)，解決了出水中高含量懸浮物的問題，使污泥的沉降性能提高。