技术领域
[0001] 本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种采用异养硝化‑好氧反硝化处理农村生活污水的方法。
相关背景技术
[0002] 污水处理技术是环境保护领域的一个重要分支，其主要目标是去除污水中的有机物、氮、磷等污染物，以减少对水体的污染。传统的污水处理技术，如活性污泥法、生物滤池等，虽然在一定程度上能够去除污染物，但存在处理效率低、能耗高、运行成本高等问题。特别是在农村地区，由于经济条件和技术条件的限制，这些传统技术的应用受到了一定的限制。
[0003] 异养硝化‑好氧反硝化(Heterotrophic Nitrification‑Aerobic Denitrification,HNAD)技术是一种新型的生物脱氮技术。这种技术的核心在于利用某些微生物在好氧条件下同时进行硝化和反硝化反应，从而实现氮的去除。1984年，Robertson等人发现了 一种能以NO 3‑N和氧气 同时作为电子受 体的兼养微生 物ThiosphaeraPantotropha，并将此过程命名为好氧反硝化。这一发现突破了传统生物脱氮理论，此后陆续有学者对好氧反硝化领域展开研究。目前被报道出的好氧反硝化菌属有产碱杆菌属(Alcaligenes)、假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)和红球杆菌属(Rhodococcus)等。
具体实施方式
[0033] 下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0034] 本发明具体实施方式中的生物来源：
[0035] 异养硝化‑好氧反硝化菌株：杰丁毕赤酵母Pichiajadinii，购自中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为CGMCC 2.1201。
[0036] 本发明具体实施方式中的农村生活污水参数：
[0037] 化学需氧量(COD)：253.75mg/L、生化需氧量(BOD5)：152.34mg/L、氨氮(NH3‑N)：41.28mg/L、总磷(TP)：3.12mg/L、悬浮固体(SS)：201.57mg/L。
[0038] 实施例1
[0039] 预处理阶段：
[0040] 污水首先从收集系统进入化粪池，进行初步的有机物降解和悬浮物去除，停留时间为12小时。
[0041] 预处理后的污水从化粪池流入格栅渠，去除大于5mm的固体颗粒。
[0042] 调节阶段：
[0043] 经过格栅渠处理的污水进入调节池，均衡水质和水量，停留时间为12小时。
[0044] 好氧处理阶段：
[0045] 调节后的污水从调节池泵入好氧反应器(曝气池)，其中溶解氧(DO)维持在3mg/L，水力停留时间(HRT)控制在8小时。
[0046] 在好氧反应器中，污泥回流比为60％，pH值控制在7.5，温度维持在20℃。
[0047] 好氧反应器中投加以下复配制剂：
[0048] 聚合硫酸铁：投加量为100mg/L；
[0049] 三氯化铁：投加量为50mg/L；
[0050] EDTA：投加量为1mg/L；
[0051] 壳聚糖絮凝剂：投加量为1.0g/L，本发明壳聚糖絮凝剂购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司，货号：C105799，脱乙酰度≥95％，粘度100‑200mpa.s。
[0052] 以5g/L(以待处理污水体积计)的投加量将杰丁毕赤酵母菌剂加入好氧阶段的污水处理生化池中，杰丁毕赤酵母菌剂制备方法为：取适量硅藻土原土，用去离子水擦洗制浆，得到的浆料通过80目筛网进行除杂，收集筛下物作为第一浆液。将第一浆液再次使用120目筛网进行筛分，收集筛下物作为第二浆液。随后，第二浆液经过沉降、压滤和干燥处理，制得硅藻土基微生物载体。在活化杰丁毕赤酵母时，将1％的酵母菌剂与9％的无菌水、
0.5％葡萄糖混合，在25℃下培养12小时以活化菌株。接着将活化的酵母与硅藻土载体在无菌条件下以1:10的重量比混合，继续在25℃下培养24小时以实现酵母的负载。
[0053] 曝气系统采用鼓风机和微孔曝气器，确保足够的氧气供应，同时使用潜水搅拌器进行混合与循环，以保持污泥悬浮和混合均匀。
[0054] 沉淀阶段：
[0055] 经过好氧处理的污水从好氧反应器进入沉淀池，沉淀去除悬浮固体。
[0056] 达标排放：
[0057] 经过沉淀池处理后的污水：
[0058] 化学需氧量(COD)：48.76mg/L、生化需氧量(BOD5)：17.45mg/L、氨氮(NH3‑N)：4.32mg/L、总磷(TP)：0.47mg/L、悬浮固体(SS)：28.59mg/L，达到排放标准，可以从沉淀池排放。
[0059] 实施例2
[0060] 预处理阶段：
[0061] 污水首先从收集系统进入化粪池，进行初步的有机物降解和悬浮物去除，停留时间为12小时。
[0062] 预处理后的污水从化粪池流入格栅渠，去除大于5mm的固体颗粒。
[0063] 调节阶段：
[0064] 经过格栅渠处理的污水进入调节池，均衡水质和水量，停留时间为12小时。
[0065] 好氧处理阶段：
[0066] 调节后的污水从调节池泵入好氧反应器(曝气池)，其中溶解氧(DO)维持在2.8mg/L，水力停留时间(HRT)控制在7.5小时。
[0067] 在好氧反应器中，污泥回流比为55％，pH值控制在7.6，温度维持在21℃。
[0068] 好氧反应器中投加以下复配制剂：
[0069] 聚合硫酸铁：投加量为95mg/L；
[0070] 三氯化铁：投加量为48mg/L；
[0071] EDTA：投加量为1.2mg/L；
[0072] 壳聚糖絮凝剂：投加量为1.1g/L，本发明壳聚糖絮凝剂购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司，货号：C105799，脱乙酰度≥95％，粘度100‑200mpa.s。
[0073] 以5g/L(以待处理污水体积计)的投加量将杰丁毕赤酵母菌剂加入好氧阶段的污水处理生化池中，杰丁毕赤酵母菌剂制备方法同实施例1。
[0074] 曝气系统采用鼓风机和微孔曝气器，确保足够的氧气供应，同时使用潜水搅拌器进行混合与循环，以保持污泥悬浮和混合均匀。
[0075] 沉淀阶段：
[0076] 经过好氧处理的污水从好氧反应器进入沉淀池，沉淀去除悬浮固体。
[0077] 达标排放：
[0078] 经过沉淀池处理后的污水：
[0079] 化学需氧量(COD)：47.58mg/L、生化需氧量(BOD5)：16.89mg/L、氨氮(NH3‑N)：4.15mg/L、总磷(TP)：0.48mg/L、悬浮固体(SS)：27.96mg/L，达到排放标准，可以从沉淀池排放。
[0080] 实施例3
[0081] 预处理阶段：
[0082] 污水首先从收集系统进入化粪池，进行初步的有机物降解和悬浮物去除，停留时间为12小时。
[0083] 预处理后的污水从化粪池流入格栅渠，去除大于5mm的固体颗粒。
[0084] 调节阶段：
[0085] 经过格栅渠处理的污水进入调节池，均衡水质和水量，停留时间为12小时。
[0086] 好氧处理阶段：
[0087] 调节后的污水从调节池泵入好氧反应器(曝气池)，其中溶解氧(DO)维持在3.2mg/L，水力停留时间(HRT)控制在8.5小时。
[0088] 在好氧反应器中，污泥回流比为65％，pH值控制在7.4，温度维持在19℃。
[0089] 好氧反应器中投加以下复配制剂：
[0090] 聚合硫酸铁：投加量为105mg/L；
[0091] 三氯化铁：投加量为52mg/L；
[0092] EDTA：投加量为0.9mg/L；
[0093] 壳聚糖絮凝剂：投加量为0.9g/L，本发明壳聚糖絮凝剂购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司，货号：C105799，脱乙酰度≥95％，粘度100‑200mpa.s。
[0094] 以5g/L(以待处理污水体积计)的投加量将杰丁毕赤酵母菌剂加入好氧阶段的污水处理生化池中，杰丁毕赤酵母菌剂制备方法同实施例1。
[0095] 曝气系统采用鼓风机和微孔曝气器，确保足够的氧气供应，同时使用潜水搅拌器进行混合与循环，以保持污泥悬浮和混合均匀。
[0096] 沉淀阶段：
[0097] 经过好氧处理的污水从好氧反应器进入沉淀池，沉淀去除悬浮固体。
[0098] 达标排放：
[0099] 经过沉淀池处理后的污水：
[0100] 化学需氧量(COD)：50.12mg/L、生化需氧量(BOD5)：18.23mg/L、氨氮(NH3‑N)：4.47mg/L、总磷(TP)：0.45mg/L、悬浮固体(SS)：29.01mg/L，达到排放标准，可以从沉淀池排放。
[0101] 实施例4
[0102] 预处理阶段：
[0103] 污水首先从收集系统进入化粪池，进行初步的有机物降解和悬浮物去除，停留时间为12小时。
[0104] 预处理后的污水从化粪池流入格栅渠，去除大于5mm的固体颗粒。
[0105] 调节阶段：
[0106] 经过格栅渠处理的污水进入调节池，均衡水质和水量，停留时间为12小时。
[0107] 好氧处理阶段：
[0108] 调节后的污水从调节池泵入好氧反应器(曝气池)，其中溶解氧(DO)维持在3.0mg/L，水力停留时间(HRT)控制在8小时。
[0109] 在好氧反应器中，污泥回流比为60％，pH值控制在7.7，温度维持在20℃。
[0110] 好氧反应器中投加以下复配制剂：
[0111] 聚合硫酸铁：投加量为110mg/L；
[0112] 三氯化铁：投加量为45mg/L；
[0113] EDTA：投加量为1.1mg/L；
[0114] 壳聚糖絮凝剂：投加量为1.2g/L，本发明壳聚糖絮凝剂购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司，货号：C105799，脱乙酰度≥95％，粘度100‑200mpa.s。
[0115] 以5g/L(以待处理污水体积计)的投加量将杰丁毕赤酵母菌剂加入好氧阶段的污水处理生化池中，杰丁毕赤酵母菌剂制备方法同实施例1。
[0116] 曝气系统采用鼓风机和微孔曝气器，确保足够的氧气供应，同时使用潜水搅拌器进行混合与循环，以保持污泥悬浮和混合均匀。
[0117] 沉淀阶段：
[0118] 经过好氧处理的污水从好氧反应器进入沉淀池，沉淀去除悬浮固体。
[0119] 达标排放：
[0120] 经过沉淀池处理后的污水：
[0121] 化学需氧量(COD)：49.34mg/L、生化需氧量(BOD5)：17.67mg/L、氨氮(NH3‑N)：4.09mg/L、总磷(TP)：0.49mg/L、悬浮固体(SS)：28.34mg/L，达到排放标准，可以从沉淀池排放。
[0122] 实施例5
[0123] 预处理阶段：
[0124] 污水首先从收集系统进入化粪池，进行初步的有机物降解和悬浮物去除，停留时间为12小时。
[0125] 预处理后的污水从化粪池流入格栅渠，去除大于5mm的固体颗粒。
[0126] 调节阶段：
[0127] 经过格栅渠处理的污水进入调节池，均衡水质和水量，停留时间为12小时。
[0128] 好氧处理阶段：
[0129] 调节后的污水从调节池泵入好氧反应器(曝气池)，其中溶解氧(DO)维持在2.9mg/L，水力停留时间(HRT)控制在7.8小时。
[0130] 在好氧反应器中，污泥回流比为58％，pH值控制在7.5，温度维持在22℃。
[0131] 好氧反应器中投加以下复配制剂：
[0132] 聚合硫酸铁：投加量为100mg/L；
[0133] 三氯化铁：投加量为50mg/L；
[0134] EDTA：投加量为1.0mg/L；
[0135] 壳聚糖絮凝剂：投加量为1.0g/L，本发明壳聚糖絮凝剂购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司，货号：C105799，脱乙酰度≥95％，粘度100‑200mpa.s。
[0136] 以5g/L(以待处理污水体积计)的投加量将杰丁毕赤酵母菌剂加入好氧阶段的污水处理生化池中，杰丁毕赤酵母菌剂制备方法同实施例1。
[0137] 曝气系统采用鼓风机和微孔曝气器，确保足够的氧气供应，同时使用潜水搅拌器进行混合与循环，以保持污泥悬浮和混合均匀。
[0138] 沉淀阶段：
[0139] 经过好氧处理的污水从好氧反应器进入沉淀池，沉淀去除悬浮固体。
[0140] 达标排放：
[0141] 经过沉淀池处理后的污水：
[0142] 化学需氧量(COD)：46.91mg/L、生化需氧量(BOD5)：16.45mg/L、氨氮(NH3‑N)：4.21mg/L、总磷(TP)：0.44mg/L、悬浮固体(SS)：27.58mg/L，达到排放标准，可以从沉淀池排放。
[0143] 实施例6
[0144] 预处理阶段：
[0145] 污水首先从收集系统进入化粪池，进行初步的有机物降解和悬浮物去除，停留时间为12小时。
[0146] 预处理后的污水从化粪池流入格栅渠，去除大于5mm的固体颗粒。
[0147] 调节阶段：
[0148] 经过格栅渠处理的污水进入调节池，均衡水质和水量，停留时间为12小时。
[0149] 好氧处理阶段：
[0150] 调节后的污水从调节池泵入好氧反应器(曝气池)，其中溶解氧(DO)维持在3.1mg/L，水力停留时间(HRT)控制在8.2小时。
[0151] 在好氧反应器中，污泥回流比为62％，pH值控制在7.4，温度维持在19℃。
[0152] 好氧反应器中投加以下复配制剂：
[0153] 聚合硫酸铁：投加量为98mg/L；
[0154] 三氯化铁：投加量为55mg/L；
[0155] EDTA：投加量为0.8mg/L；
[0156] 壳聚糖絮凝剂：投加量为1.3g/L，本发明壳聚糖絮凝剂购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司，货号：C105799，脱乙酰度≥95％，粘度100‑200mpa.s。
[0157] 以5g/L(以待处理污水体积计)的投加量将杰丁毕赤酵母菌剂加入好氧阶段的污水处理生化池中，杰丁毕赤酵母菌剂制备方法同实施例1。
[0158] 曝气系统采用鼓风机和微孔曝气器，确保足够的氧气供应，同时使用潜水搅拌器进行混合与循环，以保持污泥悬浮和混合均匀。
[0159] 沉淀阶段：
[0160] 经过好氧处理的污水从好氧反应器进入沉淀池，沉淀去除悬浮固体。
[0161] 达标排放：
[0162] 经过沉淀池处理后的污水：
[0163] 化学需氧量(COD)：48.26mg/L、生化需氧量(BOD5)：17.89mg/L、氨氮(NH3‑N)：4.56mg/L、总磷(TP)：0.46mg/L、悬浮固体(SS)：28.79mg/L，达到排放标准，可以从沉淀池排放。
[0164] 实施例7
[0165] 预处理阶段：
[0166] 污水首先从收集系统进入化粪池，进行初步的有机物降解和悬浮物去除，停留时间为12小时。
[0167] 预处理后的污水从化粪池流入格栅渠，去除大于5mm的固体颗粒。
[0168] 调节阶段：
[0169] 经过格栅渠处理的污水进入调节池，均衡水质和水量，停留时间为12小时。
[0170] 好氧处理阶段：
[0171] 调节后的污水从调节池泵入好氧反应器(曝气池)，其中溶解氧(DO)维持在2.85mg/L，水力停留时间(HRT)控制在7.7小时。
[0172] 在好氧反应器中，污泥回流比为59％，pH值控制在7.6，温度维持在21℃。
[0173] 好氧反应器中投加以下复配制剂：
[0174] 聚合硫酸铁：投加量为102mg/L；
[0175] 三氯化铁：投加量为47mg/L；
[0176] EDTA：投加量为1.3mg/L；
[0177] 壳聚糖絮凝剂：投加量为1.1g/L，本发明壳聚糖絮凝剂购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司，货号：C105799，脱乙酰度≥95％，粘度100‑200mpa.s。
[0178] 以5g/L(以待处理污水体积计)的投加量将杰丁毕赤酵母菌剂加入好氧阶段的污水处理生化池中，杰丁毕赤酵母菌剂制备方法同实施例1。
[0179] 曝气系统采用鼓风机和微孔曝气器，确保足够的氧气供应，同时使用表曝机进行混合与循环，以保持污泥悬浮和混合均匀。
[0180] 沉淀阶段：
[0181] 经过好氧处理的污水从好氧反应器进入沉淀池，沉淀去除悬浮固体。
[0182] 达标排放：
[0183] 经过沉淀池处理后的污水：
[0184] 化学需氧量(COD)：47.45mg/L、生化需氧量(BOD5)：16.78mg/L、氨氮(NH3‑N)：4.02mg/L、总磷(TP)：0.47mg/L、悬浮固体(SS)：27.86mg/L，达到排放标准，可以从沉淀池排放。
[0185] 实施例8
[0186] 预处理阶段：
[0187] 污水首先从收集系统进入化粪池，进行初步的有机物降解和悬浮物去除，停留时间为12小时。
[0188] 预处理后的污水从化粪池流入格栅渠，去除大于5mm的固体颗粒。
[0189] 调节阶段：
[0190] 经过格栅渠处理的污水进入调节池，均衡水质和水量，停留时间为12小时。
[0191] 好氧处理阶段：
[0192] 调节后的污水从调节池泵入好氧反应器(曝气池)，其中溶解氧(DO)维持在3.25mg/L，水力停留时间(HRT)控制在8.3小时。
[0193] 在好氧反应器中，污泥回流比为61％，pH值控制在7.3，温度维持在20℃。
[0194] 好氧反应器中投加以下复配制剂：
[0195] 聚合硫酸铁：投加量为97mg/L；
[0196] 三氯化铁：投加量为53mg/L；
[0197] EDTA：投加量为0.9mg/L；
[0198] 壳聚糖絮凝剂：投加量为1.4g/L，本发明壳聚糖絮凝剂购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司，货号：C105799，脱乙酰度≥95％，粘度100‑200mpa.s。
[0199] 以5g/L(以待处理污水体积计)的投加量将杰丁毕赤酵母菌剂加入好氧阶段的污水处理生化池中，杰丁毕赤酵母菌剂制备方法同实施例1。
[0200] 曝气系统采用鼓风机和微孔曝气器，确保足够的氧气供应，同时使用潜水搅拌器进行混合与循环，以保持污泥悬浮和混合均匀。
[0201] 沉淀阶段：
[0202] 经过好氧处理的污水从好氧反应器进入沉淀池，沉淀去除悬浮固体。
[0203] 达标排放：
[0204] 经过沉淀池处理后的污水：
[0205] 化学需氧量(COD)：49.56mg/L、生化需氧量(BOD5)：18.12mg/L、氨氮(NH3‑N)：4.38mg/L、总磷(TP)：0.43mg/L、悬浮固体(SS)：29.23mg/L，达到排放标准，可以从沉淀池排放。
[0206] 实施例9
[0207] 预处理阶段：
[0208] 污水首先从收集系统进入化粪池，进行初步的有机物降解和悬浮物去除，停留时间为12小时。
[0209] 预处理后的污水从化粪池流入格栅渠，去除大于5mm的固体颗粒。
[0210] 调节阶段：
[0211] 经过格栅渠处理的污水进入调节池，均衡水质和水量，停留时间为12小时。
[0212] 好氧处理阶段：
[0213] 调节后的污水从调节池泵入好氧反应器(曝气池)，其中溶解氧(DO)维持在3.0mg/L，水力停留时间(HRT)控制在8.1小时。
[0214] 在好氧反应器中，污泥回流比为63％，pH值控制在7.5，温度维持在19℃。
[0215] 好氧反应器中投加以下复配制剂：
[0216] 聚合硫酸铁：投加量为103mg/L；
[0217] 三氯化铁：投加量为49mg/L；
[0218] EDTA：投加量为1.2mg/L；
[0219] 壳聚糖絮凝剂：投加量为1.2g/L，本发明壳聚糖絮凝剂购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司，货号：C105799，脱乙酰度≥95％，粘度100‑200mpa.s。
[0220] 以5g/L(以待处理污水体积计)的投加量将杰丁毕赤酵母菌剂加入好氧阶段的污水处理生化池中，杰丁毕赤酵母菌剂制备方法同实施例1。
[0221] 曝气系统采用鼓风机和微孔曝气器，确保足够的氧气供应，同时使用潜水搅拌器进行混合与循环，以保持污泥悬浮和混合均匀。
[0222] 沉淀阶段：
[0223] 经过好氧处理的污水从好氧反应器进入沉淀池，沉淀去除悬浮固体。
[0224] 达标排放：
[0225] 经过沉淀池处理后的污水：
[0226] 化学需氧量(COD)：48.89mg/L、生化需氧量(BOD5)：17.34mg/L、氨氮(NH3‑N)：4.29mg/L、总磷(TP)：0.48mg/L、悬浮固体(SS)：28.47mg/L，达到排放标准，可以从沉淀池排放。
[0227] 实施例10
[0228] 预处理阶段：
[0229] 污水首先从收集系统进入化粪池，进行初步的有机物降解和悬浮物去除，停留时间为12小时。
[0230] 预处理后的污水从化粪池流入格栅渠，去除大于5mm的固体颗粒。
[0231] 调节阶段：
[0232] 经过格栅渠处理的污水进入调节池，均衡水质和水量，停留时间为12小时。
[0233] 好氧处理阶段：
[0234] 调节后的污水从调节池泵入好氧反应器(曝气池)，其中溶解氧(DO)维持在2.95mg/L，水力停留时间(HRT)控制在7.9小时。
[0235] 在好氧反应器中，污泥回流比为57％，pH值控制在7.4，温度维持在22℃。
[0236] 好氧反应器中投加以下复配制剂：
[0237] 聚合硫酸铁：投加量为101mg/L；
[0238] 三氯化铁：投加量为51mg/L；
[0239] EDTA：投加量为1.1mg/L；
[0240] 壳聚糖絮凝剂：投加量为1.3g/L，本发明壳聚糖絮凝剂购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司，货号：C105799，脱乙酰度≥95％，粘度100‑200mpa.s。
[0241] 以5g/L(以待处理污水体积计)的投加量将杰丁毕赤酵母菌剂加入好氧阶段的污水处理生化池中，杰丁毕赤酵母菌剂制备方法同实施例1。
[0242] 曝气系统采用鼓风机和微孔曝气器，确保足够的氧气供应，同时使用潜水搅拌器进行混合与循环，以保持污泥悬浮和混合均匀。
[0243] 沉淀阶段：
[0244] 经过好氧处理的污水从好氧反应器进入沉淀池，沉淀去除悬浮固体。
[0245] 达标排放：
[0246] 经过沉淀池处理后的污水：
[0247] 化学需氧量(COD)：47.23mg/L、生化需氧量(BOD5)：16.56mg/L、氨氮(NH3‑N)：4.11mg/L、总磷(TP)：0.45mg/L、悬浮固体(SS)：27.68mg/L，达到排放标准，可以从沉淀池排放。
[0248] 由以上实施例可知，本发明提供了一种高效、稳定的农村生活污水处理方法。该方法通过异养硝化‑好氧反硝化技术，结合特定的化学制剂和微生物菌剂，实现了对污水中有机物、氮、磷等污染物的有效去除，确保了处理后水质达到国家排放标准。
[0249] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
