纳豆菌激活液及制备方法及用途

摘要

本发明公开了一种纳豆菌激活液及制备方法及用途，纳豆菌激活液用下述方法制成：按质量份数将0.5-1.2份的纳豆菌干粉投入至1000份纯净水中，加入0.005-0.01份的禽类蛋清，0.015-0.025份的蜂蜜，按气水比为1∶1的比例进行曝气3-4小时。本发明纳豆菌激活液活性高，温度适应性宽，好氧厌氧兼性，成活率高。本发明的方法工艺流程简化，污水处理系统启动时间短，操作简便。设备和设施布置紧凑，减少占地面积，压缩建设费用。曝气量减少40％，污水一次提升走完全程，设备电耗少，节能。增强了处理功能，改善了出水水质，使出水水质中污染物低于GB18918-2002标准。

权利要求

1.一种纳豆菌激活液，其特征是用下述方法制成：按质量份数将0.5-1.2份的纳豆菌干粉投入至1000份纯净水中，加入0.005-0.01份的禽类蛋清，0.015-0.025份的蜂蜜，按气水比为1∶1的比例进行曝气3-4小时。

2.根据权利要求1所述的一种纳豆菌激活液，其特征是所述禽为鸡、鸭、鹅、鹌鹑、鸽、鸵鸟或火鸟。

3.一种纳豆菌激活液的制备方法，其特征是包括如下步骤：

按质量份数将0.5-1.2份的纳豆菌干粉投入至1000份纯净水中，加入0.005-0.01份的禽类蛋清，0.015-0.025份的蜂蜜，按气水比为1∶1的比例进行曝气3-4小时。

4.根据权利要求3所述的一种纳豆菌激活液的制备方法，其特征是所述禽为鸡、鸭、鹅、鹌鹑、鸽、鸵鸟或火鸟。

5.权利要求1或2的纳豆菌激活液在两段生物氧化处理污水中的应用，其特征是包括如下步骤：污水进入沉砂池沉砂处理后，用泵将上清液泵入一段曝气池，在所述一段曝气池中投入所述纳豆菌激活液，经过一段曝气池处理的水自流进入二段曝气池，所述二段曝气池内设置有悬浮填料，经二段曝气池处理的水再自流进入沉淀池，经沉淀池处理的水再自流进入消毒池处理后流出，所述沉淀池的污泥经管路回流至所述一段曝气池，曝气机通过管路与设置在所述一段曝气池底部的曝气头和二段曝气池底部的曝气头连接。

6.根据权利要求5所述的纳豆菌激活液在两段生物氧化处理污水中的应用，其特征是纳豆菌激活液为每150-180天投加一次，所述纳豆菌激活液与所述一段曝气池内的污水的体积比为0.5-1∶50。

7.根据权利要求5或6所述的纳豆菌激活液在两段生物氧化处理污水中的应用，其特征是所述沉淀池内设置有斜板填料。

8.根据权利要求5或6所述的纳豆菌激活液在两段生物氧化处理污水中的应用，其特征是所述消毒池内的消毒剂为次氯酸钠，所述次氯酸钠的加入质量与所述消毒池内水的质量比25-50∶1000000。

9.权利要求1或2的纳豆菌激活液在制备除臭剂的应用。

说明书

纳豆菌激活液及制备方法及用途

技术领域

[0001] 本发明属于污水生化处理领域，具体地涉及纳豆菌激活液及制备方法及用途。

背景技术

[0002] 目前我国城市污水的处理量仅为排放总量的10％左右，城市污水处理率仅为30％，大量污水排入自然水体，导致了严重的水环境污染，使已十分严重的水资源短缺状况更加严峻。其主要原因是污水处理设施投资大，运行费用高，占地面积大。目前常用的方法有氧化沟法、生物膜法、AB法、接触氧化法等多种方法，上述方法均利用菌种微生物，使污水得以净化。

[0003] 上述几种方法具有的几个共同之处：

[0004] 在活性污泥中的微生物群体，主要由各种细菌群体及微生物(原生动物)所组成。还存活着真菌和以轮虫为主的后生动物。后生动物则以细菌和原生动物为食料，活性污泥中的有机物、菌群、原生动物与后生动物组成了一个小型的相对稳定的生态系统和食物链。
而上述微生物生存条件必须有以下5个基本条件：

[0005] 1)被净化的污水水体必须有溶解氧，人为地向水体曝气以保持一定浓度溶解氧，水体处于有氧状态，微生物才能生存，否则微生物不能存活。

[0006] 2)温度是影响微生物正常生理活动的重要影响因素之一。最适温度范围在10～30℃，低于10℃时微生物难以生长生存，影响处理效果。尤其北方冬季，室外污水处理厂其出水水质难以达标。

[0007] 3)各种微生物为了生长、生存的各项生命活动，必须不断从污水中摄取各种营养物质——有机物及微量无机元素(如：钾、镁、钙、钠及微量的铁、锰、硼、硅等)。

[0008] 4)最适合的pH值介于5.5～9.0之间，当pH值低于4.5时，原生动物全部消失，真菌将占优势，易产生污泥膨胀现象。当pH值超过9.0时，微生物的代谢速率将受到影响，也是微生物存活的必需条件。

[0009] 5)对微生物有毒害作用的物质必须清除或做预处理。大致有：重金属、氰化物、H2S、卤族元素及其化合物等无机物质、酚、醇、醛、染料等有机化合物。

[0010] 除此之外还要求：

[0011] 足够的氧化时间，为保证好氧生物对污水水体的净化作用，要有一定的接触氧化时间，一般在10～24小时或更长时间。水处理构筑物的容积必须足够大，因而建设费用、占地面积则增长许多。

[0012] 稳定的生长、生存环境，为微生物可靠地生长、生存，必须保证其上述五条生存条件。在污水处理系统运行中，必须定时频繁地测定水中的溶解氧，调节曝气量；要求进入处理系统的水质不可有有毒害物质，定时测定水温等项操作及监测。操作管理复杂又繁琐，而且缺一不可。

[0013] 污泥处置，污水处理系统产出的污泥要有去向。一般要做干化处理，必须投加絮凝剂使之浓缩便于压干。大型城镇污水处理厂则将污泥进行硝化处理生成沼气(甲烷)，燃烧沼气产生热量用于民用炉灶或发电供热。污泥处理工艺是另一套的处理技术。

[0014] 上述方法所具有的不足是：

[0015] 1.对污水的pH值的范围较窄，在pH＝4.5-9之间；

[0016] 2.对温度的要求较高，在10℃-40℃之间；

[0017] 3.对氨氮(NH3-H)、磷(P)、硫(S)等物质去除量低；

[0018] 4.对能产生恶臭异味的化学物质进行分解的能力低。

[0019] 5.设备占地面积大，设施投资大，处理成本高，能耗大，对环境造成二次污染。

[0020] 在进行污水生化处理时利用污水中存在的菌类如：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽孢杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等，这些菌需要接种、培养、驯化、繁殖等阶段才能形成处理污水的能力，这个过程需要较长的时间，在夏季需要30多天，在冬季无法培养，在春秋两季也需要45-60天，更为严格的是，除温度、时间要求外，pH、污水中的溶解氧、污水中的重金属、动物油、矿物油、植物油都对培育有影响，条件苛刻，需要进行前期处理等。设备投资大，占地面积大。

发明内容

[0021] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种纳豆菌激活液。

[0022] 本发明的第二个目的是提供一种纳豆菌激活液的制备方法。

[0023] 本发明的第三个目的是提供一种纳豆菌激活液在两段生物氧化处理污水中的应用。

[0024] 本发明的第四个目的是提供一种纳豆菌激活液在制备除臭剂的应用。

[0025] 本发明的技术方案概述如下：

[0026] 一种纳豆菌激活液，用下述方法制成：

[0027] 按质量份数将0.5-1.2份的纳豆菌干粉投入至1000份纯净水中，加入0.005-0.01份的禽类蛋清，0.015-0.025份的蜂蜜，按气水比为1∶1的比例进行曝气3-4小时。

[0028] 所述禽为鸡、鸭、鹅、鹌鹑、鸽、鸵鸟或火鸟。

[0029] 一种纳豆菌激活液的制备方法，其特征是包括如下步骤：

[0030] 按质量份数将0.5-1.2份的纳豆菌干粉投入至1000份纯净水中，加入0.005-0.01份的禽类蛋清，0.015-0.025份的蜂蜜，按气水比为1∶1的比例进行曝气3-4小时，即制成一种纳豆菌激活液。

[0031] 所述禽为鸡、鸭、鹅、鹌鹑、鸽、鸵鸟或火鸟。

[0032] 上述纳豆菌激活液在两段生物氧化处理污水中的应用，其特征是包括如下步骤：

[0033] 污水进入沉砂池沉砂处理后，用泵将上清液泵入一段曝气池，在所述一段曝气池中投入所述纳豆菌激活液，经过一段曝气池处理的水自流进入二段曝气池，所述二段曝气池内设置有悬浮填料，经二段曝气池处理的水再自流进入沉淀池，经沉淀池处理的水再自流进入消毒池处理后流出，所述沉淀池的污泥经管路回流至所述一段曝气池，曝气机通过管路与设置在所述一段曝气池底部的曝气头和二段曝气池底部的曝气头连接。

[0034] 纳豆菌激活液为每150-180天投加一次，所述纳豆菌激活液与所述一段曝气池内的污水的体积比为0.5-1∶50。

[0035] 所述沉淀池内最好是设置有斜板填料。

[0036] 所述消毒池内的消毒剂为次氯酸钠，所述次氯酸钠的加入质量与所述消毒池内水的质量比25-50∶1000000。

[0037] 上述纳豆菌激活液在制备除臭剂的应用。

[0038] 本发明的优点：

[0039] 1)纳豆菌激活液活性高，温度适应性宽，好氧厌氧兼性，成活率高。

[0040] 2)简化工艺流程，污水处理系统启动时间短，操作简便。

[0041] 3)设备和设施布置紧凑，减少占地面积，压缩建设费用。

[0042] 4)曝气量减少40％，污水一次提升走完全程，设备电耗少，节能。

[0043] 5)增强了处理功能，改善了出水水质，使出水水质中COD、BOD5、SS、NH3-N、P、S，挥发酚等污染物低于GB18918-2002标准。

[0044] 6)由于降低了NH3-N、P、S等污染物，使原有污水的恶臭及异味减少或去除，减少外排污染周围环境。

[0045] 7)在低温条件下不影响微生物生存，仍可做到有效处理达标排放，尤其适应于低温地区的室外污水处理厂(站)。

[0046] 8)本发明对pH要求较宽，在pH为1-12的条件下，仍可实用于对食品、皮革、石油化工、印染等工业污水及生物制药行业的高浓度污水进行生化处理。

[0047] 9)本发明的污水处理后产生的污泥可以再利用，可以配制成有机肥。

[0048] 10)单位污水处理费用低，单位污水处理费用由建筑折旧、设备及管道折旧、电耗、水耗、药剂费、人工和企业管理费组成。由于设备和设施布置紧凑，占地面积小，建筑面积小，因此建筑折旧费下降；由于设备和设施布置紧凑，管道长度减少，设备及管道折旧费下降；由于曝气量减少，污水一次提升走完全程，所以电费下降；由于纳豆菌激活液(药剂)每150-180天激活配制一次，所以水耗下降，水费下降；在上述各个费用下降的情况下，单位污水处理费用大大下降。

附图说明

[0049] 图1为本发明污水处理流程方框图。

具体实施方式

[0050] 下面的实施例是为了更好地使本领域的技术人员理解本发明，但并不对本发明作任何限制。

[0051] 下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。

[0052] 市售的纳豆菌均可用于本发明。

[0053] 实施例1

[0054] 一种纳豆菌激活液，用下述方法制成：

[0055] 按质量份数将1份的纳豆菌干粉投入至1000份纯净水中，加入0.008份的鸡蛋清，0.020份的蜂蜜，按气水比为1∶1的比例进行曝气3小时。本实施例所用的纳豆菌为中山市纳豆微生物制品有限公司生产销售的“微生物污水处理剂”。

[0056] 实施例2

[0057] 一种纳豆菌激活液，用下述方法制成：

[0058] 按质量份数将0.5份的纳豆菌干粉投入至1000份纯净水中，加入0.01份的鸭蛋清，0.025份的蜂蜜，按气水比为1∶1的比例进行曝气4小时。

[0059] 实施例3

[0060] 一种纳豆菌激活液，其特征是用下述方法制成：

[0061] 按质量份数将0.6份的纳豆菌干粉投入至1000份纯净水中，加入0.009份的鹅蛋清，0.025份的蜂蜜，按气水比为1∶1的比例进行曝气3小时。

[0062] 实施例4

[0063] 一种纳豆菌激活液，用下述方法制成：

[0064] 按质量份数将0.7份的纳豆菌干粉投入至1000份纯净水中，加入0.008份的鹌鹑蛋清，0.015份的蜂蜜，按气水比为1∶1的比例进行曝气4小时。

[0065] 实施例5

[0066] 一种纳豆菌激活液，其特征是用下述方法制成：

[0067] 按质量份数将0.8份的纳豆菌干粉投入至1000份纯净水中，加入0.007份的鸽蛋清，0.015份的蜂蜜，按气水比为1∶1的比例进行曝气3小时。

[0068] 实施例6

[0069] 一种纳豆菌激活液，用下述方法制成：

[0070] 按质量份数将0.9份的纳豆菌干粉投入至1000份纯净水中，加入0.006份的鸵鸟蛋清，0.02份的蜂蜜，按气水比为1∶1的比例进行曝气4小时。

[0071] 实施例7

[0072] 一种纳豆菌激活液，用下述方法制成：

[0073] 按质量份数将1.2份的纳豆菌干粉投入至1000份纯净水中，加入0.005份的火鸟蛋清，0.02份的蜂蜜，按气水比为1∶1的比例进行曝气3小时。

[0074] 实施例8

[0075] 纳豆菌激活液在两段生物氧化处理污水中的应用，包括如下步骤(见图1)：

[0076] 污水进入沉砂池沉砂处理后，用泵将上清液泵入一段曝气池，在所述一段曝气池中投入纳豆菌激活液(实施例1制备)，经过一段曝气池处理的水自流进入二段曝气池(自流是依靠水位差完成)，所述二段曝气池内设置有悬浮填料，经二段曝气池处理的水再自流进入沉淀池，经沉淀池处理的水再自流进入消毒池处理后流出，所述沉淀池的污泥经管路回流至所述一段曝气池，曝气机通过管路与设置在所述一段曝气池底部的曝气头和二段曝3 2
气池底部的曝气头连接，曝气强度5m/m·h，总气水比为11∶1，一段曝气气水比为4∶1，二段曝气气水比为7∶1。

[0077] 所述一段曝气池中投入纳豆菌激活液为每160天投加一次，所述纳豆菌激活液与所述一段曝气池内的污水的体积比为0.8∶50。

[0078] 所述沉淀池内设置有斜板填料。

[0079] 所述消毒池内的消毒剂为次氯酸钠，所述次氯酸钠的加入质量与所述消毒池内水的质量比40∶1000000。

[0080] 实施例1采用的是中山市纳豆微生物制品有限公司生产的“微生物污水处理剂”。

[0081] 实施例9

[0082] 纳豆菌激活液在两段生物氧化处理污水中的应用，包括如下步骤：

[0083] 污水进入沉砂池沉砂处理后，用泵将上清液泵入一段曝气池，在所述一段曝气池中投入纳豆菌激活液(实施例2制备)，经过一段曝气池处理的水自流进入二段曝气池，所述二段曝气池内设置有悬浮填料，经二段曝气池处理的水再自流进入沉淀池，经沉淀池处理的水再自流进入消毒池处理后流出，所述沉淀池的污泥经管路回流至所述一段曝气池，曝气机通过管路与设置在所述一段曝气池底部的曝气头和二段曝气池底部的曝气头连接。

[0084] 所述一段曝气池中投入纳豆菌激活液为每150天投加一次，所述纳豆菌激活液与所述一段曝气池内的污水的体积比为0.5∶50。

[0085] 所述沉淀池内设置有斜板填料。

[0086] 所述消毒池内的消毒剂为次氯酸钠，所述次氯酸钠的加入质量与所述消毒池内水的质量比25∶1000000。

[0087] 实施例10

[0088] 纳豆菌激活液在两段生物氧化处理污水中的应用，包括如下步骤：

[0089] 污水进入沉砂池沉砂处理后，用泵将上清液泵入一段曝气池，在所述一段曝气池中投入纳豆菌激活液(实施例3制备)，经过一段曝气池处理的水自流进入二段曝气池，所述二段曝气池内设置有悬浮填料，经二段曝气池处理的水再自流进入沉淀池，经沉淀池处理的水再自流进入消毒池处理后流出，所述沉淀池的污泥经管路回流至所述一段曝气池，曝气机通过管路与设置在所述一段曝气池底部的曝气头和二段曝气池底部的曝气头连接。

[0090] 所述一段曝气池中投入纳豆菌激活液为每180天投加一次，所述纳豆菌激活液与所述一段曝气池内的污水的体积比为1∶50。

[0091] 所述纳豆菌激活液是用下述方法制备：按质量将1.2份的纳豆菌干粉投入至1000份纯净水中，加入0.01份的鸡蛋清，0.025份的蜂蜜，按气水比为1∶1的比例进行曝气3小时。

[0092] 所述沉淀池内设置有斜板填料。

[0093] 所述消毒池内的消毒剂为次氯酸钠，所述次氯酸钠的加入质量与所述消毒池内水的质量比50∶1000000。

[0094] 实验证明，用实施例4-7之一制备的纳豆菌激活液采用本实施例的方法也可以对污水进行处理。

[0095] 实施例11

[0096] 用本发明的纳豆菌激活液对医院化粪池进行处理：

[0097] 某医院化粪池，经常散发异味恶臭，向该化粪池(20立方米)中投放本发明的实施例1制备的纳豆菌激活液500ml，1小时后，臭味减轻，2小时后无臭味。

[0098] 经实验，用本发明实施例2-实施例7制备的纳豆菌激活液也产生了相似的效果。

[0099] 实施例12

[0100] 工程实例

[0101] 天津水阁医院是一家具有百年历史教会创建的妇产科专科医院，位于天津市南开区城厢西路与北城街交口路北侧，因城市建设需要对原有旧址进行扩建改造。已建成一家中小型专科医院，拥有100张床位，该医院排放的污水属于含有菌类的医疗机构污水。污水性质类似于生活污水，水量排放不均衡，有异味恶臭，可生化性较好。采用纳豆菌激活液并使用两段生物氧化处理工艺技术(实施例8)对上述污水进行处理。

[0102] 采用及参照执行的国家标准及设计规范

[0103] 1)设计规范

[0104] GB50014-2006《室外排水设计规范》；

[0105] CECS111-2000《活性污泥法处理设计规范》；

[0106] CECS128-2001《生物接触氧化法设计规范》；

[0107] CECS97-1997《鼓风曝气系统设计规范》；

[0108] HJ/T246-2006《环境保护产品技术要求——悬浮填料》。

[0109] 2)排放标准

[0110] GB18918-2002《城镇污水处理场污染物排放标准》；

[0111] DB12/365-2008天津市地方标准《污水综合排放标准》。

[0112] 3)针对医院(本工程实例)相应采用标准及设计规范

[0113] CECS07-2004《医院污水处理设计规范》；

[0114] 国家环保总局，环发[2003]197号文《医院污水处理技术指南》；

[0115] GB 18466-2005《医疗机构水污染物排放标准》

[0116] 各级处理环节预期效果

[0117] 以当地政府环保主管部门指定的排放标准为依据，由于情况不同，以国家标准GB18918-2002《城镇污水处理厂水污染物排放标准》为准，以排入已建成在运行的城市污水处理厂的收水系统的二级标准。参见表1

[0118] 表1

[0119]

[0120] 各项污染物计量单位：mg/L

[0121] 与现有技术比较，具有优点及效率

[0122] 本发明的纳豆菌激活液对于污水生物氧化处理技术有新的发现和发展。

[0123] 污水处理在性能上的提高

[0124] 1)本发明的纳豆菌激活液可在-5～85℃温度范围内使用。一般的污水处理厂，有着巨大的水池，无法架设车间及顶棚保温。尤其冬季，温度在0℃以下，污水处理效果极差，或不起净化作用。采用本发明的纳豆菌激活液对污水进行生化处理，可解决低温的影响。

[0125] 2)某些污水酸度在pH＝4以下，呈强酸性。本发明的纳豆菌激活液适应的pH值在1～12之间(不适应强碱性条件)，也就是说在酸性或强酸性或碱性条件下，本发明的纳豆菌激活液仍可以生化方式来处理污水，使污水得以净化。

[0126] 3)如在系统运行中，突发停电，不能曝气供氧；1～3天后，再次启动，使用本发明的纳豆菌激活液仍可进行生化处理。

[0127] 4)本发明的纳豆菌激活液在生物氧化处理中，对有机降解起着重要作用，本发明的纳豆菌激活液与下述菌种及原生动物共生存，如：动胶杆菌属，假单胞菌属，微球菌属，黄杆菌属，芽孢杆菌属，产碱杆菌属，无色杆菌属等；原生动物多是游泳型的纤毛虫，如漫游虫、肾形虫、钟虫、盖纤虫等，以及后生动物如轮虫、线虫、转轮虫、腔轮虫等。净化了污水中的污染物。对上述菌类有毒性作用的氨、氨氮、硫化物(硫化氢、亚硫醇等)被纳豆菌激活液分解、降解。

[0128] 5)本发明经水泵一次提升进入曝气池，由两段曝气、沉淀、消毒等各环节，逐级降低水位最后排出。一次提升即可节省电能。天长日久仅耗电费用也是可观的。

[0129] 6)由纳豆菌激活液形成的“污泥”聚集性好、稳定、沉降性好，不必投加絮凝剂，即可送入压滤机压干。同样也节省电耗，由于污泥量仅是活性污泥法的十分之一，污泥压滤机每月开一次即可，节省电能，简化了污泥处理程序，也节省建筑费用。

[0130] 7)污水处理成本降低

[0131] 污水一次提升，逐级微降水位，不必重复提升污水，减少动力电耗。污泥量少，简化污泥压干程序，曝气供氧量减少，仅是其他方法的40％左右，供养曝气机功率减小，不投加絮凝剂。

[0132] 以污水日处理量100.0m3/d为例，与生物接触氧化法来同步比较，生物接触氧化法有地上建筑物为机房及值班室；地下构筑物为沉砂池，初沉池，一级氧化曝气池，一级沉淀池，二级氧化曝气池，二级沉淀池，消毒池，二次级污泥回流，污泥浓缩采用絮凝剂等，与本发明的方法比较见表2。

[0133] 表2

[0134]

[0135] 上述仅为初步计算，从工程实例——天津水阁医院中的工程方案及报价来比较。(实际发生的费用还要上浮些)

[0136] 占地面积减少68.75％，建设费用减少49.05％，动力能耗减少37.85％。

[0137] 污水处理运行费用为0.45～0.50元/m3(不计算人工费)：可降低30～40％。与其他生物氧化处理技术比较，还可降低氨氮、硫、磷等难降解的污染物。更重要的是可除臭，除异味。这是纳豆菌激活液的最重要的特性。

[0138] 本发明纳豆菌激活液在两段生物氧化处理污水中的应用

[0139] 1)本发明纳豆菌激活液在两段生物氧化处理污水中的应用，经实验证明，其污水可以是城镇生活污水，医疗机构污水，食物加工业污水，肉类联合加工业污水，皮革污水，垃圾处理场渗透液，印染纺织污水，中草药制药污水，生物制药污水等处理。

[0140] 2)实验证明可做除臭剂单独使用，用化粪池，畜牧，家禽，养殖场，冷库等处除臭异味；克服现有技术的除臭剂(如臭氧、双氧水、次氯酸钠、次氯酸钙等)对金属器件及其他物件腐蚀性，及对环境的二次污染，用本发明的纳豆菌激活液除臭去异味，对金属器件及其他物件无腐蚀性，对人体皮肤及呼吸道无刺激，对环境无二次污染。

[0141] 3)在除臭除异味方面，以往消除异味、除臭；基本是用氧化剂：臭氧、双氧水、次氯酸钠、次氯酸钙等，氧化剂可消除异味，恶臭，但同时极易腐蚀了其他金属器件及其他物件，对人体皮肤及呼吸道也有刺激作用导致病害。而纳豆菌并非氧化剂，虽然也除异味、恶臭，但其原理不同，无毒，无副作用，对人体也无损伤，也是其发展方向之。