一種強(qiáng)化處理工業(yè)高含酚廢水的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生化環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種利用±著微生物構(gòu)建功能菌群并用于 強(qiáng)化處理工業(yè)高含酪廢水的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著石化、焦化、樹(shù)脂等行業(yè)的迅速發(fā)展，各類(lèi)工業(yè)含酪廢水的產(chǎn)生也相應(yīng)增多。 酪類(lèi)化合物是一類(lèi)有毒物質(zhì)，對(duì)幾乎所有生物均有毒害作用，因此，工業(yè)高含酪廢水的處理 刻不容緩。目前，含酪廢水的處理方法主要有溶劑萃取、化學(xué)氧化、化學(xué)沉淀和生化處理等。 其中生化法經(jīng)濟(jì)、高效、處理徹底、無(wú)二次污染，成為含酪廢水處理的研究重點(diǎn)。
[0003] 傳統(tǒng)的生化處理方法主要有厭氧生化法和好氧生化法，W好氧生化法為主。但此 類(lèi)廢水中的酪類(lèi)物質(zhì)毒性較大，對(duì)微生物的生長(zhǎng)有強(qiáng)烈的抑制作用，傳統(tǒng)生化系統(tǒng)對(duì)酪的 承受能力有限。加之工業(yè)廢水具有水質(zhì)水量波動(dòng)大的特點(diǎn)，易于對(duì)傳統(tǒng)生化系統(tǒng)造成強(qiáng)烈 沖擊，例如，石油煉化行業(yè)原油品質(zhì)的下降即可造成出水酪含量急劇升高，使生化系統(tǒng)出現(xiàn) 污泥膨脹、出水不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題，甚至造成生化系統(tǒng)崩潰。 陽(yáng)004] 生物強(qiáng)化技術(shù)，即生物增強(qiáng)技術(shù)度iologicalaugmentation)，是為了提高廢水處 理系統(tǒng)的處理能力而向該系統(tǒng)中投加從自然界中篩選的優(yōu)勢(shì)菌種或通過(guò)基因組合技術(shù)產(chǎn) 生的高效菌種，W去除某一種或某一類(lèi)有害物質(zhì)的方法。生物強(qiáng)化技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)70 年代中期，80年代開(kāi)始在污水處理領(lǐng)域應(yīng)用，目前已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。據(jù)報(bào)道， 使用生物強(qiáng)化方法降解苯酪、1-糞酪、鄰苯二酪，去除率分別達(dá)到100%、98%、70%，對(duì)含 酪廢水的處理具有巨大的優(yōu)勢(shì)和潛力。
[0005] 目前為止，國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)在于尋找或構(gòu)建高效降酪菌種，通過(guò)單一菌種或其相 互間的復(fù)配制備生物菌劑，向生化系統(tǒng)中投加W提高其耐酪、降酪能力。例如中國(guó)專(zhuān)利 CN101348305B公開(kāi)了一種木屑固定化糞產(chǎn)堿桿菌處理含苯酪廢水的方法，對(duì)高濃度苯酪廢 水處理效果良好。再如目前國(guó)外已有較為成熟的生物菌劑產(chǎn)品在我國(guó)投入使用，可用于污 水降酪，如美國(guó)的利蒙、碧沃豐系列。
[0006] 但類(lèi)似產(chǎn)品及技術(shù)多為單一菌種或其相互間的復(fù)配，且多為外源菌種，對(duì)水質(zhì)變 化適應(yīng)性差，在系統(tǒng)中難W成為優(yōu)勢(shì)菌種，需長(zhǎng)期持續(xù)投加，加之高效菌種的分離、構(gòu)建難 度大，研發(fā)周期長(zhǎng)，因此菌劑產(chǎn)品大多價(jià)格昂貴，運(yùn)行成本高，多數(shù)企業(yè)難W承受，并且外源 菌種的投加有可能因與±著菌種生態(tài)位重疊而對(duì)系統(tǒng)造成不良影響。另外，依靠目前生物 技術(shù)僅能分離自然界1%左右的菌種，多數(shù)菌種無(wú)法分離，因此生態(tài)環(huán)境中上著微生物對(duì)污 染物降解的巨大潛力尚未充分發(fā)掘。從已有的研究成果來(lái)看，在含酪廢水污水處理廠現(xiàn)場(chǎng)， 利用現(xiàn)有資源，通過(guò)建立一套簡(jiǎn)單高效的功能菌群"培養(yǎng)-使用"一體化流程，來(lái)強(qiáng)化生化 系統(tǒng)對(duì)含酪廢水處理能力的技術(shù)方法和工程實(shí)例尚不多見(jiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，將生物強(qiáng)化技術(shù)與傳統(tǒng)活性污泥法相結(jié) 合，充分利用含酪廢水污水處理廠現(xiàn)有資源，提供了一種利用±著微生物構(gòu)建功能菌群并 用于強(qiáng)化處理工業(yè)高含酪廢水的方法，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)建立一套完整的功能菌群"培養(yǎng)-使用" 一體化流程，實(shí)現(xiàn)含酪廢水的達(dá)標(biāo)排放。本發(fā)明所述方法對(duì)各類(lèi)工業(yè)高含酪廢水具有廣泛 適用性，所構(gòu)建的功能菌群克服了上述單一菌種和外源菌種存在的不足，功能菌群的構(gòu)建 從未脫離原系統(tǒng)水質(zhì)環(huán)境，菌群組成動(dòng)態(tài)變化，適應(yīng)性強(qiáng)，投加后可快速起效且穩(wěn)定持久， 無(wú)需長(zhǎng)期持續(xù)投加，適用于生化系統(tǒng)異常狀態(tài)的恢復(fù)、提高系統(tǒng)處理效率及停工后的快速 啟動(dòng)。另外，菌群的構(gòu)建在開(kāi)放環(huán)境中進(jìn)行，培養(yǎng)容器采用廢舊試劑桶、閑置的小型曝氣池、 加藥池、中試試驗(yàn)池等污水處理廠常見(jiàn)設(shè)施利舊即可，培養(yǎng)周期短，特別適合在各種規(guī)模污 水處理廠現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施。功能菌群的投加可全面強(qiáng)化系統(tǒng)處理效果，對(duì)揮發(fā)酪、COD、氨氮、色度 等指標(biāo)均有良好去除效果。本發(fā)明工藝合理，成本低廉，易于推廣實(shí)施，具有良好的環(huán)境效 益和社會(huì)效益。
[0008] 本發(fā)明的主要內(nèi)容就是提供了一套完整的功能菌群構(gòu)建方法和具體應(yīng)用方法，針 對(duì)于不同環(huán)境下的±著微生物具有極佳的效果，不需對(duì)微生物的菌種等條件進(jìn)行限定，具 有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
[0009] 本發(fā)明所設(shè)及的方法，可W廣泛應(yīng)用于工業(yè)高含酪廢水的強(qiáng)化處理，步驟如下：
[0010] (1)采樣：對(duì)工業(yè)高含酪廢水好氧處理系統(tǒng)進(jìn)行上著微生物樣品采集，靜置并棄 去上層清液；
[0011] 其中所述工業(yè)高含酪廢水包括石化、焦化、塑料、樹(shù)脂等行業(yè)污水處理系統(tǒng)好氧段 進(jìn)水，進(jìn)水原水酪含量 200-800mg/l，COD為 1000-4000mg/l，氨氮 50-300mg/L;
[0012] 其中所述±著微生物樣品為工業(yè)高含酪廢水原好氧池泥水混合物，或二沉池回流 污泥，或未經(jīng)處理的剩余污泥；其中所述未經(jīng)處理指的是沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何可能影響污泥菌種 活性的處理，例如污泥消化、污泥脫水、石灰穩(wěn)定等工序；
[0013] (2)構(gòu)建功能菌群：
[0014]A.配制培養(yǎng)液：培養(yǎng)液配方為：0. 1-1% (w/v)基礎(chǔ)無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基、10-50% (v/v) 待處理工業(yè)高含酪廢水、0. 1-2% (w/v)無(wú)機(jī)載體、余量為自來(lái)水；將W上成分在布有曝氣 設(shè)施的培養(yǎng)容器中混合均勻，培養(yǎng)液體積為預(yù)計(jì)總體積的30-50%，預(yù)計(jì)總體積按照好氧系 統(tǒng)有效容積的0. 2-2%。計(jì)算得出；其中預(yù)計(jì)總體積指的是預(yù)計(jì)構(gòu)建的功能菌群的總體積； 好氧系統(tǒng)有效容積指的是功能菌群構(gòu)建完畢后，投加運(yùn)行的原工業(yè)高含酪廢水好氧處理系 統(tǒng)的有效容積；
[0015] 由于菌種培養(yǎng)過(guò)程是逐級(jí)放大的，所W初始培養(yǎng)液體積占預(yù)計(jì)總體積的比例不能 過(guò)高，定在30-50%，而預(yù)計(jì)總體積按好氧系統(tǒng)有效容積的0. 2-2%。是根據(jù)菌群投加的用量 確定的，太少不夠投加，太多會(huì)造成浪費(fèi)；
[0016]B.接種：在上述培養(yǎng)液中添加混合酪并混合均勻，使培養(yǎng)液酪濃度達(dá)到 300-500111旨/1，調(diào)節(jié)抑至6-8,將上述步驟（1)中采集的上著微生物樣品接入培養(yǎng)容器中，使 接種后±著微生物樣品濃度W污泥干質(zhì)量計(jì)為2-lOg/L; 陽(yáng)017]C. -級(jí)培養(yǎng)：對(duì)上述接種后的培養(yǎng)液進(jìn)行曝氣培養(yǎng)，控制DO:2-4mg/l，溫度： 15-37°C，每24h檢測(cè)培養(yǎng)液酪含量；酪去除率達(dá)到90%W上后，補(bǔ)充混合酪至500-800mg/ L;繼續(xù)培養(yǎng)至酪去除率達(dá)到90%W上后，補(bǔ)充混合酪至800-1000mg/L;此后酪去除率每達(dá) 到90%W上，補(bǔ)充混合酪至800-1000mg/l，連續(xù)培養(yǎng)5-7d;
[0018]化二級(jí)培養(yǎng)：將上述一級(jí)培養(yǎng)液靜置，棄去培養(yǎng)液體積10-50%的上層清液，按步 驟A所述配方配制新鮮培養(yǎng)液并補(bǔ)充到培養(yǎng)容器中，使培養(yǎng)液體積達(dá)到預(yù)計(jì)總體積，補(bǔ)充 混合酪至800-1000111邑/1，曝氣培養(yǎng)，培養(yǎng)條件及檢測(cè)方式與一級(jí)培養(yǎng)的條件相同，酪去除率 每達(dá)到90 %W上，補(bǔ)充混合酪至800-1000mg/l，連續(xù)培養(yǎng)10-14d且培養(yǎng)液降酪速率不低于 800mg/化.d)(即每天降解濃度為800mg/L的酪），功能菌群構(gòu)建完成；
[0019] 也可將二級(jí)培養(yǎng)中培養(yǎng)液體積增加幅度減小，不必一次性達(dá)到預(yù)計(jì)總體積，而是 細(xì)化為=級(jí)及W上的多級(jí)培養(yǎng)，每一級(jí)持續(xù)時(shí)間為5-7d，其他操作與二級(jí)培養(yǎng)相同，直至培 養(yǎng)液體積遞增至預(yù)計(jì)總體積，且降酪速率不低于800mg/化.d)，功能菌群構(gòu)建完成；
[0020] 在上述過(guò)程中之所W選擇上述的取樣點(diǎn)，主要原因在于W上采樣點(diǎn)均含有大量原 系統(tǒng)±著微生物，種類(lèi)豐富，菌種濃度高，活性強(qiáng)，且已具備一定的耐酪降酪能力，易于強(qiáng)化 培養(yǎng)；功能菌群構(gòu)建完畢后再投加回原系統(tǒng)，適應(yīng)能力強(qiáng)，可快速起效并形成優(yōu)勢(shì)菌種，無(wú) 需長(zhǎng)期持續(xù)投加，且不會(huì)因生態(tài)位重疊造成不良影響；
[0021] 在構(gòu)建功能菌群時(shí)采用的基礎(chǔ)無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基成分組成按重量份計(jì)為：NH4NO38-12 份、K2HPO44-6 份、皿2?〇44-6 份、CaClz0. 8-1. 2 份、NaCl1. 5-2. 5 份、M拆〇40. 8-1. 2 份、 MnS〇4 0. 05-0. 1