本發明屬于污水處理工藝，具體涉及一種采用生物處理劑的城市綜合污水處理工藝。

背景技術：

城鎮綜合污水廠主要接納城鎮工業廢水和生活污水，近年來，隨著經濟生活的發展，城市人口遞增，城市規模擴大，工業廢水和生活污水排出量日益增多，為城鎮綜合污水廠帶來了巨大的壓力與挑戰。同時，國家不斷出臺污水治理環保政策，污水治理標準與要求不斷提高，污水廠原有的處理工藝亟待提標改造，以適應當下的污水現狀及污水處理要求。

城鎮污水廠通常采用一些傳統污水處理工藝，如AAO、氧化溝等，傳統污水處理工藝能耗大，剩余污泥產量大，運行費用高。當今，全球普遍強調的可持續發展經濟模式在污水處理領域也得到體現。因此，研發以節省能（資）源消耗、并最大程度回收有用能（資）源的可持續污水處理工藝已勢在必行。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是針對上述技術現狀，提供一種城市綜合處理工藝，配合相應的水處理劑，降低復雜成分污水處理難度，提高處理時效，實現污泥減量，且減少二次污染。

本發明解決上述問題所采用的技術方案為：一種城市綜合污水處理工藝，包括以下操作步驟：

（1）城鎮綜合污水通過粗、細格柵，去除大顆粒固體雜質；

（2）通過進入沉砂池，進一步去除泥沙、小顆粒固體；

（3）沉砂池上清液進入“AAO”工藝階段，即“厭氧—缺氧—好氧”反應池，通過微生物降解去除各類污染物質，并起到脫氮除磷的作用，厭氧池定期排泥處理；

（4）好氧反應池流出一部分混合液回流至缺氧反應池，回流比為200%；好氧反應池出水管道中泵入適量LS納米生物循環水處理劑，投加量為0.1-0.3 t/d；

（5）廢水進入沉淀池，沉淀池設置污泥回流分別回流至好氧反應池，回流比50%；厭氧反應池，回流比0.2-2%；上清液通過過濾、消毒可達標排放。

上述城鎮綜合污水首先分別通過粗、細格柵，去除大顆粒固體雜質；然后進入沉砂池，進一步去除泥沙、小顆粒固體等；沉砂池上清液進入“AAO”工藝階段，即 “厭氧—缺氧—好氧”反應池。在厭氧反應池中，通過微生物的厭氧降解作用可去除一部分污染物質，并可通過水解酸化作用將一些難降解的物質轉化為易降解的物質，將大分子有機物轉化為小分子有機物，可降低后續處理單元的負荷，提高污水的可生化性，同時具有除磷的作用；厭氧反應池定期排泥至污泥濃縮池，并通過污泥壓濾機壓成泥餅外運處理，厭氧反應池上清液通過缺氧、好氧階段，進一步去除廢水中的污染物質，并具有脫氮效果。好氧池流出一部分混合液回流（回流比100-400%）至缺氧池，好氧池出水管道中泵入適量LS納米生物循環水處理劑，投加量為1-3 t/10萬m³污水，可進一步凈化水質，大幅度提高出水效果；然后廢水進入沉淀池，上清液通過過濾、消毒可達標排放；同時沉淀池設置污泥回流分別回流至好氧反應池（回流比40-100%）、厭氧反應池（回流比0.2-2%）。

進一步地，本發明的城市綜合污水處理工藝與所使用的水處理劑密不可分，水處理劑用于好氧反應池出水部分，將藥劑打入出水管道，可進一步凈化水質、提高出水水質標準。另外，沉淀池設置兩道回流分別回流至好氧反應池、厭氧反應池，一方面是剩余污泥回流，即污泥中微生物回流至生化反應池繼續參與降解反應，一方面是起到水處理劑循環利用的目的，通過回流后，沉淀池只排放上清液，不存在剩余污泥的排放，達到了污泥減量的效果，節約了污泥處理成本。

具體地，LS納米生物循環水處理劑的原料質量配比為：海泡石纖維，10-20份；純硅藻，100-150份；火山巖炭，10-20份；凹凸棒，60-100份；沸石，6-10份；促生酶劑，10-20份；氫氧化鎂，0.02-0.07份；氧化鐵，0.02-0.07份；葡萄糖，30-50份；好氧菌劑50-80份；厭氧菌劑，20-30份；硝化菌劑，10-20份；反硝化菌劑，10-20份；聚磷菌劑，10-20份；水解酸化菌劑，10-20份。

本發明水處理劑中好氧菌劑的制備方法，步驟如下，

（1）將好氧菌菌種分別在培養基中進行活化、擴大培養：培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量為水，培養基經過121℃20分鐘高溫滅菌，培養溫度25-30℃，培養時間24-48小時；

好氧菌菌種包括地衣芽孢桿菌、銅綠假單胞菌、亞硝化單胞菌、貝式硫菌，每個菌種單獨培養，得到相應的菌液；

（2）分別量取各菌液接種到混合菌種培養基中，各菌液的接種量按體積百分比為：地衣芽孢桿菌 2% 份、銅綠假單胞菌 3%份、亞硝化單胞菌2%份、貝式硫菌 4%份；混合培養溫度25～30℃，培養時間24～48小時，得到好氧菌混合菌液；

混合菌種培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量為水，培養基經過121℃20分鐘高溫滅菌；

（3）所得好氧菌菌液通過干燥得到好氧菌劑。

本發明水處理劑中厭氧菌劑的制備方法，步驟如下，

（1）將厭氧菌菌種分別在培養基中進行活化、擴大培養：培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量為水，培養基經過121℃20分鐘高溫滅菌，培養溫度25-30℃，培養時間24-48小時；

厭氧菌菌種包括產甲烷桿菌、產甲烷球菌、脫硫弧菌，每個菌種單獨培養，得到相應的菌液；

（2）分別量取各菌液接種到混合菌種培養基中，各菌液的接種量按體積百分比為：產甲烷桿菌 2% 份、產甲烷球菌 3% 份、脫硫弧菌 2% 份；混合培養溫度25～30℃，培養時間24～48小時，得到厭氧菌混合菌液；

混合菌種培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量為水，培養基經過121℃20分鐘高溫滅菌；

（3）所得厭氧菌菌液通過干燥得到厭氧菌劑。

本發明水處理劑中硝化菌劑的制備方法，步驟如下，

（1）將硝化菌菌種分別在培養基中進行活化、擴大培養：培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量為水，培養基經過121℃20分鐘高溫滅菌，培養溫度25-30℃，培養時間24-48小時；

（2）量取上述菌液接種到菌種培養基中，菌液的接種量按體積百分比為5% 份；培養溫度25～30℃，培養時間24～48小時，得到硝化菌菌液；

菌種培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量為水，培養基經過121℃20分鐘高溫滅菌；

（3）所得硝化菌菌液通過干燥得到硝化菌劑。

本發明水處理劑中反硝化菌劑的制備方法，步驟如下，

（1）將反硝化菌菌種分別在培養基中進行活化、擴大培養：培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量為水，培養基經過121℃20分鐘高溫滅菌，培養溫度25-30℃，培養時間24-48小時；

（2）量取上述菌液接種到菌種培養基中，菌液的接種量按體積百分比為5% 份；培養溫度25～30℃，培養時間24～48小時，得到反硝化菌菌液；

菌種培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量為水，培養基經過121℃20分鐘高溫滅菌；

（3）所得反硝化菌菌液通過干燥得到反硝化菌劑。

本發明水處理劑中聚磷菌劑的制備方法，步驟如下，

（1）將聚磷菌菌種分別在培養基中進行活化、擴大培養：培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量為水，培養基經過121℃20分鐘高溫滅菌，培養溫度25-30℃，培養時間24-48小時；

（2）量取上述菌液接種到菌種培養基中，菌液的接種量按體積百分比為5% 份；培養溫度25～30℃，培養時間24～48小時，得到聚磷菌菌液；

菌種培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量為水，培養基經過121℃20分鐘高溫滅菌；

（3）所得聚磷菌菌液通過干燥得到聚磷菌劑。

本發明水處理劑中水解酸化菌劑的制備方法，步驟如下，

（1）將水解酸化菌菌種分別在培養基中進行活化、擴大培養：培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量為水，培養基經過121℃20分鐘高溫滅菌，培養溫度25-30℃，培養時間24-48小時；

水解酸化菌菌種包括產黃纖維單胞菌、淀粉芽孢梭菌、蠟狀芽孢桿菌、琥珀酸擬桿菌，每個菌種單獨培養，得到相應的菌液；

（2）分別量取各菌液接種到混合菌種培養基中，各菌液的接種量按體積百分比為：產黃纖維單胞菌 2% 份、淀粉芽孢梭菌3% 份、蠟狀芽孢桿菌 2% 份、琥珀酸擬桿菌4% 份；混合培養溫度25～30℃，培養時間24～48小時，得到水解酸化菌混合菌液；

混合菌種培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量為水，培養基經過121℃20分鐘高溫滅菌；

（3）所得水解酸化菌菌液通過干燥得到水解酸化菌劑。

進一步地，每10份促生酶劑中包括有機碳源 1～2份、有機氮源1～2份、復合維生素0.5～1份、有機酸1～2份剩余為生物酶，所述有機酸選自檸檬酸、乳酸、醋酸、葡萄糖酸、蘋果酸、曲酸、丙酸、琥珀酸、抗壞血酸、水楊酸中的一種或兩種以上；所述生物酶為蛋白酶、脂肪酶或纖維素酶。

本發明水處理劑中海泡石纖維：海泡石成分＞85%，粒度：250～300目，密度2～2.5g/cm³，CaO＜1.5%，Fe₂O₃＜0.03%；

純硅藻：SiO2≥88，真密度2.3g/cm³，松密度0.20～0.30 g/cm³，細度：100～500目；

火山巖炭；粒徑：1-2mm，密度0.75g/cm³；

凹凸棒：有效物質含量≥90%，粒度：100～200目，堆密度0.5±1g/cm³，含水量≤8%；

沸石：斜發沸石，粒度：180～200目，密度1.92g/cm³，吸氨值＞100mg當量/100g，水分≤1.8%。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

（1）沉淀過程投加特定的水處理劑產品，本發明的水處理劑具有以下使用優點：

① 處理效果好，應用范圍廣。本產品基于微生物降解、化學反應、吸附、絮凝等多種機理對污水進行降解，處理效果遠大于其它水處理劑，并適用于各類難降解城市綜合污水處理，對多種污染物質均有降解及去除效果。

② 綠色水處理劑，無二次污染。目前市場上大多數水處理劑在生產及使用過程中含有重金屬元素、余氯、有毒有機溶液以及各種有害衍生物。本產品所有配方都安全可靠，性能穩定，生產和使用過程中都不會產生二次污染，屬于綠色水處理劑的技術范疇。

③ 可實現污泥減量化。城市污水廠剩余污泥的大量產生是目前環保領域的又一難題，一般水處理工藝過程中產生的污泥脫水十分困難，污泥處理需要添加藥劑，且可能存在二次污染問題。若在處理過程中投加LS納米生物循環水處理劑，可加快絮凝沉淀速度，使污泥凝聚，提高脫水性能，實現污泥減量5%-10%，且污泥中不存在因添加水處理劑而產生的二次有害物質，污泥處理過程中不再添加任何化學藥劑。

（2）沉淀池設置兩道污泥回流，分別回流至好氧沉淀池、厭氧沉淀池，起到剩余污泥及水處理劑循環利用的作用，同時，二沉池中的污泥全部回流至前端設施，不存在排泥，可減少污泥處理成本。通過循環利用和污泥減量，可實現節能降耗，減少投資及運行成本。

附圖說明

圖1為本發明實施例中城市綜合污水處理工藝流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。

江陰市源通綜合污水處理有限公司，處理水量為10000噸/天，處理前的進水濃度COD≤440mg/L，BOD₅≤260mg/L，PH≤4，氨氮≤35mg/L，TP≤5.5mg/L，SS≤300mg/L。

原工藝出水要求達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002一級B標準，現提標改造，處理后出水可達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002一級A標準。

原處理工藝主要采用AAO法結合強化物化法，現按本工藝進行改造，工藝流程如下

操作步驟：

（1）城鎮綜合污水通過粗、細格柵，去除大顆粒固體雜質。

（2）通過進入沉砂池，進一步去除泥沙、小顆粒固體等。

（3）沉砂池上清液進入“AAO”工藝階段，即 “厭氧—缺氧—好氧”反應池，通過微生物降解去除各類污染物質，并起到脫氮除磷的作用。厭氧池定期排泥處理。

（4）好氧池流出一部分混合液回流至缺氧池，回流比為200%；好氧池出水管道中泵入適量LS納米生物循環水處理劑，投加量為0.1-0.3 t/d。

（5）廢水進入沉淀池，沉淀池設置污泥回流分別回流至好氧反應池（回流比50%）、厭氧反應池（回流比0.2-2%）；上清液通過過濾、消毒可達標排放。

原處理工藝與改造后處理工藝效果對比。

原處理工藝與改造后處理工藝效果對比 單位：mg/L

涉及的生物循環水處理劑，主要成分包括海泡石纖維，純硅藻，火山巖炭，凹凸棒，沸石，促生酶劑，氫氧化鎂，氧化鐵，葡萄糖，好氧菌劑，厭氧菌劑，硝化菌劑，反硝化菌劑，聚磷菌劑，水解酸化菌劑。

本申請納米生物循環水處理劑的制備方法，是將配好的各原料充分混合均勻，包裝即可，使用時直接投入污水中。

實施例中的好氧菌劑，厭氧菌劑，硝化菌劑，反硝化菌劑，聚磷菌劑，水解酸化菌劑的具體培養方法如下

一、好氧菌劑的制備方法，步驟如下，

（1）將好氧菌菌種分別在培養基中進行活化、擴大培養：培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量為水，培養基經過121℃20分鐘高溫滅菌，培養溫度28℃，培養時間36小時；

好氧菌菌種包括地衣芽孢桿菌、銅綠假單胞菌、亞硝化單胞菌、貝式硫菌，每個菌種單獨培養，得到相應的菌液；

（2）分別量取各菌液接種到混合菌種培養基中，各菌液的接種量按體積百分比為：地衣芽孢桿菌 2% 份、銅綠假單胞菌 3%份、亞硝化單胞菌2%份、貝式硫菌 4%份；混合培養溫度25～30℃，培養時間24～48小時，得到好氧菌混合菌液；

混合菌種培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量為水，培養基經過121℃20分鐘高溫滅菌；

（3）所得好氧菌菌液通過干燥得到好氧菌劑，干燥采用離心分離干燥或冷凍干燥。

二、厭氧菌劑的制備方法，步驟如下，

（1）將厭氧菌菌種分別在培養基中進行活化、擴大培養：培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量為水，培養基經過121℃20分鐘高溫滅菌，培養溫度28℃，培養時間36小時；

厭氧菌菌種包括產甲烷桿菌、產甲烷球菌、脫硫弧菌，每個菌種單獨培養，得到相應的菌液；

（2）分別量取各菌液接種到混合菌種培養基中，各菌液的接種量按體積百分比為：產甲烷桿菌 2% 份、產甲烷球菌 3% 份、脫硫弧菌 2% 份；混合培養溫度25～30℃，培養時間24～48小時，得到厭氧菌混合菌液。混合菌種培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量為水，培養基經過121℃20分鐘高溫滅菌；

（3）所得厭氧菌菌液通過干燥得到厭氧菌劑。

三、硝化菌劑的制備方法，步驟如下，

（1）將硝化菌菌種分別在培養基中進行活化、擴大培養：培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量為水，培養基經過121℃20分鐘高溫滅菌，培養溫度28℃，培養時間36小時；

（2）量取上述菌液接種到菌種培養基中，菌液的接種量按體積百分比為5% 份；培養溫度25～30℃，培養時間24～48小時，得到硝化菌菌液；

菌種培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量為水，培養基經過121℃，20分鐘高溫滅菌；

（3）所得硝化菌菌液通過干燥得到硝化菌劑。

四、反硝化菌劑的制備方法，步驟如下，

（1）將反硝化菌菌種分別在培養基中進行活化、擴大培養：培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量為水，培養基經過121℃20分鐘高溫滅菌，培養溫度28℃，培養時間36小時；

（2）量取上述菌液接種到菌種培養基中，菌液的接種量按體積百分比為5% 份；培養溫度25～30℃，培養時間24～48小時，得到反硝化菌菌液；

菌種培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量為水，培養基經過121℃20分鐘高溫滅菌；

（3）所得反硝化菌菌液通過干燥得到反硝化菌劑。

五、聚磷菌劑的制備方法，步驟如下，

（1）將聚磷菌菌種分別在培養基中進行活化、擴大培養：培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量為水，培養基經過121℃20分鐘高溫滅菌，培養溫度28℃，培養時間36小時；

（2）量取上述菌液接種到菌種培養基中，菌液的接種量按體積百分比為5% 份；培養溫度25～30℃，培養時間24～48小時，得到聚磷菌菌液；

菌種培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量為水，培養基經過121℃20分鐘高溫滅菌；

（3）所得聚磷菌菌液通過干燥得到聚磷菌劑。

六、水解酸化菌劑的制備方法，步驟如下，

（1）將水解酸化菌菌種分別在培養基中進行活化、擴大培養：培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、K₂HPO₄0.5%、余量為水，培養基經過121℃20分鐘高溫滅菌，培養溫度28℃，培養時間36小時；

水解酸化菌菌種包括產黃纖維單胞菌、淀粉芽孢梭菌、蠟狀芽孢桿菌、琥珀酸擬桿菌，每個菌種單獨培養，得到相應的菌液；

（2）分別量取各菌液接種到混合菌種培養基中，各菌液的接種量按體積百分比為：產黃纖維單胞菌 2% 份、淀粉芽孢梭菌3% 份、蠟狀芽孢桿菌 2% 份、琥珀酸擬桿菌4% 份；混合培養溫度25～30℃，培養時間24～48小時，得到水解酸化菌混合菌液；

混合菌種培養基的質量配比為：酵母膏1%、蛋白胨1.5%、葡萄糖0.5%、NH₄Cl₂0.5%、余量為水，培養基經過121℃20分鐘高溫滅菌；

（3）所得水解酸化菌菌液通過干燥得到水解酸化菌劑。

除上述實施例外，本發明還包括有其他實施方式，凡采用等同變換或者等效替換方式形成的技術方案，均應落入本發明權利要求的保護范圍之內。