[发明专利]双层水处理设备及其应用

说明书

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体而言，本发明涉及能够配合Pseudouchrobactrum saccharolyticum菌株除磷的污水处理装置，以及利用该装置进行污水处理的方法等。

发明背景

城市污水所存在的含磷物质基本上都是不同形式的磷酸盐。依据物理特征可将污水中磷酸盐类物质分成溶解性和非溶解性；依据化学特征，则可分为正磷酸盐、聚合磷酸盐和有机磷酸盐。由于磷元素在生物化学过程中起到重要的主导作用。所有的微生物都含有相当数目的磷，磷是微生物细胞的主要组分，也是导致赤潮频繁发生的重要原因，给自然水体造成了严重的负面影响。

因此，在污水处理过程中会进行除磷操作，通常通过生物作用，尤其是微生物的作用完成含磷物质的分解和/或同化，成为磷化氢气体和/或被限制于菌体中，从而从水中去除，以此达到除磷和净化水质的目的。

当前，除磷菌的研究较少。周康群等(一株新的厌氧除磷功能菌株的鉴定与活性.化工学报，2008，39(6)：1522-1530)分离出一株Pseudouchrobactrum saccharolyticum菌株(被称为P2菌株)，该菌株在采用葡萄糖和乙酸钠的复合碳源、蛋白胨和氯化铵的复合氮源时，取得最佳除磷效果。但是，该菌株未能向公众公开发放，因此无法在实践中投入使用，也无法进行环境安全性评价测试，更无法合法地在国内使用，因此丧失了在产业化上的实用性。

为此，在已经能够获得的Pseudouchrobactrum saccharolyticum菌株中，Pseudochrobactrum saccharolyticum CIP 108976株(简称为108976菌株)被厂商要求使用含Trypto casein soy agar(Bio-Rad产品号为64554)的复合培养基中培养或者运用血清培养基来培养，这些培养基价格昂贵，对于污水处理这样要求低成本但用量大的产业来说，是很不合适的。

本申请人进行了一系列长期严谨的研究工作，发现，如果按照厂商要求使用含Trypto casein soy agar(Bio-Rad产品号为64554)的复合培养基，不但价格昂贵，而且108976菌株培养的效果差，导致除磷效率相当低；更令人意想不到的是，如果对108976菌株采用本发明的单一碳源和氮源培养，培养温度可以更低更接近于实际环境温度，不但相对于复合碳源和氮源的培养基没有显著的除磷效率降低，相反还得到了一定程度的提升，这样还有效地节约了成本并且方便了培养基的配制；另外，本发明的菌株对环境安全，可以推广应用。为了配合该菌株培养物除磷的特点，本发明人开发了一种双层水处理设备，尤其优化了水处理设备的关键部分结构的比例参数，适合108976菌株厌氧处理的效率，而且该设备结构简单，维护方便，节能降耗。

发明内容

本发明要解决的问题在于，提供一种能够配合Pseudouchrobactrum saccharolyticum菌株除磷的污水处理装置，其根据Pseudouchrobactrum saccharolyticum菌株，尤其是108976菌株除磷的特点，采用静置沉降的方式，使得装置结构简单，维护方便，节能降耗。另外，本发明还提供利用该污水处理装置配合Pseudouchrobactrum saccharolyticum菌株培养物，尤其是108976菌株培养物，进行污水处理的方法。其中，108976菌株培养物的培养可以替换掉原108976菌株厂商要求的较为昂贵的培养基，采用成本更为低廉、更易于配制的单一碳源和氮源的培养基，在更为节能的较低温度下，就可以取得与复合碳源和氮源的培养基相当的除磷效率，甚至在长期(21天)培养后，除磷效率甚至高于采用复合碳源和氮源的培养基。

具体而言，在第一方面，本发明提供了污水处理装置，包括带有开口的好氧处理池(1)、通入好氧处理池(1)内部的进气管(13)、深入好氧处理池(1)内部的搅拌器(14)、密闭的厌氧处理池(2)和位于厌氧处理池(2)底部的带有阀门(231)的排泥管(23)，其特征在于，

厌氧处理池(2)上部有带有阀门(211)的菌株投入管(21)，从而能够使厌氧处理菌株进入厌氧处理池(2)内；

厌氧处理池(2)中部有带有阀门(221)的厌氧处理池出水管(22)；而且

厌氧处理池(2)位于好氧处理池(1)下方，厌氧处理池(2)顶部与好氧处理池(1)底部之间通过带有阀门(121)的管道(12)连接。