專利名稱：一種選擇性微生物填料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微生物填料及其制備方法，特別是用于石油化工污水處理廠、城 市污水處理廠、畜牧養(yǎng)殖場等產(chǎn)生的惡臭污染物質(zhì)選擇性生物除臭用微生物填料及其制備 方法。本發(fā)明屬于廢氣治理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在石油化工生產(chǎn)過程中經(jīng)常排放一些有毒害作用的污染物質(zhì)，如揮發(fā)性有機化 合物，硫化物，胺類物質(zhì)等等。其中排放的硫化物是導致生產(chǎn)廠區(qū)和周邊生活區(qū)惡臭污染的 主要污染物，也是環(huán)境治理要解決的主要問題。隨著80年代生物脫硫技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)因具有脫硫效率高、運行成本低、無二 次污染等優(yōu)點而被廣泛推廣應(yīng)用。在生物脫硫工藝過程中，合適的微生物填料在維持微生 態(tài)環(huán)境，保證穩(wěn)定的對污染物的凈化效率起著至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)有的生物凈化反應(yīng)過程，在反應(yīng)器中裝填好填料后，通常采用含有混合菌種的 活性污泥進行噴淋或浸泡，以達到掛膜的目的，再通過噴淋營養(yǎng)液來維持掛膜后混合微生 物在填料表面的繁殖和生長，最終達到廢氣在生物凈化工藝中的穩(wěn)定運行。這種方法具有填料表面掛膜簡單，掛膜后的微生物菌落馴化方便的特點，但在運 行過程中也存在難以克服的缺點。當廢氣組成等發(fā)生變化，如在一段運行時間內(nèi)，烴類廢氣 的組成持續(xù)增大，不但會抑制填料表面生物膜中脫硫菌的生長、繁殖，還會增加脫烴菌的生 長速度，導致整套裝置進入新的馴化周期，降低脫硫工藝的處理效率，或使脫硫菌發(fā)生中毒 現(xiàn)象，甚至會引發(fā)裝置短時間癱瘓。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種有選擇性的微生物填料及其制 備方法，有針對性的處理煉廠排放氣中的一類污染物質(zhì)，提高這類污染物質(zhì)的處理負荷及 效率，增強工況變化時的抗沖擊能力。本發(fā)明的生物填料以植物纖維或植物纖維與活性炭 等混合物為主體。微生物膜來自于經(jīng)過篩選、馴化和純化培養(yǎng)后的專性脫硫菌群液。用于 篩選分離專性脫硫菌的混合微生態(tài)環(huán)境主要為污水場中的活性污泥、受污染地區(qū)周邊的土 壤等。本發(fā)明選擇性微生物填料的制備過程包括如下步驟(1)選擇植物纖維或植物纖維與活性炭的混合物作為基礎(chǔ)生物填料；(2)在活性污泥中篩選分離出專性脫硫菌群，純化后在營養(yǎng)液中大量繁殖培養(yǎng)，以 制備脫硫菌母液；(3)用營養(yǎng)液浸制和定期噴淋基礎(chǔ)生物填料，得到適宜脫硫菌生長的微生態(tài)環(huán) 境；(4)將步驟⑵制備的脫硫母液噴淋在浸制過營養(yǎng)液的基礎(chǔ)生物填料上，得到選 擇性脫除硫化物的生物填料。3
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明方法具有如下特點本發(fā)明從活性污泥中篩選分離出專性脫硫菌群后，在充分曝氣的條件下，對脫硫 菌進行馴化和純化，得到純化的脫硫菌種。用營養(yǎng)液浸制和定期噴淋基礎(chǔ)生物填料，進一步 穩(wěn)定了脫硫微生物的生長環(huán)境，同時進一步增強了脫硫菌種的耐沖擊性能，保證工況波動 時的脫硫效果。通過噴淋將脫硫菌群附著在基礎(chǔ)生物填料上，得到了具有選擇性處理含硫 廢氣的生物填料。本發(fā)明方法制備的生物填料，采用馴化好的專性脫硫菌母液，而非通常的 活性污泥，在掛膜過程中選用篩選、分離和純化后的專性脫硫菌群，相對于常規(guī)填料的混合 菌液掛膜方法，單位填料的脫硫生物量大大增加，且大幅縮減馴化周期，具有很高的選擇性 處理含硫廢氣的作用和抗沖擊能力，能夠在含硫氣體濃度和空速發(fā)生波動后的較短時間內(nèi) 恢復其脫硫活性。而且，本發(fā)明方法還能夠減少裝置運行過程中的馴化時間，提高硫化物的 凈化效率。
具體實施例方式本發(fā)明選擇性生物填料的制備方法具體包括如下步驟(1)在肥沃的土地選擇炭化程度低的植物纖維或者植物纖維與活性炭的混合物作 為基礎(chǔ)生物填料；(2)在廠區(qū)污水場的活性污泥中篩選分離出專性脫硫菌群，純化后在營養(yǎng)液中大 量繁殖培養(yǎng)以制備脫硫菌母液；(3)用營養(yǎng)液浸制和定期噴淋基礎(chǔ)生物填料，得到適宜脫硫菌生長的微生態(tài)環(huán) 境；(4)將脫硫母液噴淋在浸制過營養(yǎng)液的基礎(chǔ)生物填料上，得到選擇性脫除硫化物 的生物填料。步驟(1)中所述的植物有機纖維選自泥炭或褐煤。其中泥炭的含水率為40% 85%，泥炭纖維長度為15mm 40mm。若基礎(chǔ)生物填料選擇泥炭與活性炭的混合物，泥炭的 體積分數(shù)不低于50%。步驟( 所述專性脫硫菌群的分離過程為，取一定體積待處理污水場內(nèi)的活 性污泥，置于32 °C搖瓶機(180r· miiT1)中震蕩培養(yǎng)48 72小時后，選擇MLSS已達 到IOOOmg · Γ1以上的培養(yǎng)液作為下一步的菌種液，置于選擇性培養(yǎng)基中(Na2S2O3 · 5H20 10. 0g, KH2PO4 4. 0g, K2HPO4 4. 0g, MgSO4 · 7H20 0. 8g, NH4ClO. 4g，蒸餾水 IOOOmL)，用 NaOH 調(diào)pH至7. 0 7. 6，在富集培養(yǎng)基中加入0. 3 %的營養(yǎng)瓊脂)。吸取上述一定體積培養(yǎng)液 于Leathen培養(yǎng)液中，按10 %的接種量進行接種，每天投加一定量的營養(yǎng)液(微量元素溶液 配方=EDTA 二鈉鹽 50g、ZnSO4 · 7H20 22. 0g、CaCl2 5. 54g、MnCl2 · 4H20 5. 06g、FeSO4 · 7H20 4. 99g、(NH4)6Mo7Om · 4H20 1. 10g、CuSO4 · 5H20 1. 57g、CoCl2 · 6H20 1. 61g、蒸溜水 IOOOmL) 和Na2S,在充分曝氣的條件下對微生物進行馴化。將分離出的菌種轉(zhuǎn)移到新的培養(yǎng)基中， 7 8次，每次接種量逐漸減少，隨著不斷移植，雜菌不斷被淘汰，得到純化的脫硫菌種。以 逐日遞增的方式提高培養(yǎng)基的S2—含量，對純化脫硫菌進行馴化，馴化的同時觀察脫硫率， 當脫硫率連續(xù)5 6天維持95%以上，馴化結(jié)束，保存脫硫菌種。將分離純化后的脫硫菌種接入液體培養(yǎng)基中，于32°C搖瓶機(180r · mirT1)中震 蕩培養(yǎng)48小時后，制成脫硫菌母液。
步驟(3)所述營養(yǎng)液的制備過程配制0. 5. 的磷酸鈉類和0. 3. 磷酸鉀類無機鹽、0. 2. 硫代硫酸鈉、以及N03-、Mg2+等營養(yǎng)鹽。用配制好 的營養(yǎng)液浸泡基礎(chǔ)生物填料，使填料表面的微生物膜獲得適宜繁殖和生長的營養(yǎng)物質(zhì)。定 期向浸泡過的基礎(chǔ)填料上噴淋營養(yǎng)液，保持其濕度在30% 80%范圍內(nèi)，得到適宜脫硫菌 生長的微生態(tài)環(huán)境。步驟C3)用營養(yǎng)液浸制或定期噴淋的基礎(chǔ)生物填料，使基礎(chǔ)填料含水率保持在 50% 65%。在步驟中將脫硫母液稀釋后噴淋在浸制過營養(yǎng)液的基礎(chǔ)生物填料表面， 其含水率保持在65% 80%左右，馴化16 48小時穩(wěn)定后得到選擇性脫除硫化物的生物 填料。本發(fā)明方法得到的選擇性微生物填料適用于含硫廢氣的凈化，特別適用于石油化 工廠污水處理廠、城市污水處理廠、畜牧養(yǎng)殖場等排放的惡臭氣體的脫除和凈化。下面通過實施例進一步說明本發(fā)明方法的技術(shù)方案和應(yīng)用效果。實施例1煉油廠污水處理場A/0池，經(jīng)常逸出硫化氫等惡臭氣體，因受A/0池進出水量、水 溫等工況波動的影響，采用選擇性生物填料，可以更好的適應(yīng)處理負荷的波動，對惡臭氣體 進行凈化處理。微生物凈化工藝裝置中裝填選擇性生物填料，選擇性生物填料的制備方法如下將取自污水處理場A/0池的活性污泥，置于32°C搖瓶機(180r ^irT1)中震蕩培養(yǎng) 48小時后，選擇MLSS已達到IOOOmg化―1以上的培養(yǎng)液，置于選擇性培養(yǎng)基中(Naj2O3 ·5Η20 50. 0g, KH2PO4 20. 0g, K2HPO4 20. 0g，MgSO4 · 7H20 4. 0g, NH4Cl 2. 0g，蒸餾水 5000mL，用 NaOH 調(diào)pH至7. 0左右，在富集培養(yǎng)基中加入0. 3%的營養(yǎng)瓊脂)。吸取上述一定體積培養(yǎng)液于 Leathen培養(yǎng)液中，按10%的接種量進行接種，每天投加一定量的營養(yǎng)液(微量元素溶液配 方=EDTA 二鈉鹽 250g、ZnSO4 · 7H20 110. 0g、CaCl2 27. 7g、MnCl2 · 4H20 25. 3g、FeSO4 · 7H20 24. 95g、(NH4)6Mo7O24 · 4H20 5. 50g、CuSO4 · 5H20 7. 85g、CoCl2 · 6H20 8. 05g、蒸餾水 5000mL) 和Na2S,在充分曝氣的條件下對脫硫微生物進行馴化。將分離出的菌種轉(zhuǎn)移到新的培養(yǎng)基 中，8次后，得到純化的脫硫菌種。以逐日遞增的方式提高培養(yǎng)基的S2—含量，對純化脫硫菌 進行馴化，馴化的同時觀察脫硫率，當脫硫率連續(xù)5 6天維持95%以上，馴化結(jié)束，保存脫 硫菌種。將分離純化后的脫硫菌種接入液體培養(yǎng)基中，于32°C搖瓶機(180r ^mirT1)中震 蕩培養(yǎng)M小時后，制成脫硫菌母液。配制3. 的磷酸鈉類和2. 磷酸鉀類無機鹽、1. 硫代硫酸鈉、以及N03_、 Mg2+等營養(yǎng)液。用配制好的營養(yǎng)液每3小時向基礎(chǔ)填料上噴淋營養(yǎng)液，保持其濕度在30 80%范圍內(nèi)，得到適宜脫硫菌生長的微生態(tài)環(huán)境。將脫硫母液稀釋后噴淋在浸制過營養(yǎng)液的基礎(chǔ)生物填料上，在沈 40°C的條件 下，24小時后得到選擇性脫除硫化物的生物填料。表1選擇性脫除硫化物的生物填料物性
權(quán)利要求
1.一種選擇性微生物填料的制備方法，包括如下步驟(1)選擇植物纖維或植物纖維與活性炭的混合物作為基礎(chǔ)生物填料；(2)在活性污泥中篩選分離出專性脫硫菌群，純化后在營養(yǎng)液中大量繁殖培養(yǎng)，以制備 脫硫菌母液；(3)用營養(yǎng)液浸制和定期噴淋基礎(chǔ)生物填料，得到適宜脫硫菌生長的微生態(tài)環(huán)境；(4)將步驟( 制備的脫硫母液噴淋在浸制過營養(yǎng)液的基礎(chǔ)生物填料上，得到選擇性 脫除硫化物的生物填料。
2.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的植物纖維為泥炭或褐煤。
3.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的植物纖維為泥炭，泥炭的含水 率為40% 85%，泥炭纖維長度為15mm 40mm。
4.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的基礎(chǔ)生物填料為植物纖維與 活性炭的混合物，植物纖維在基礎(chǔ)生物填料中的體積分數(shù)> 50%。
5.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述填料表面所掛的微生物膜是經(jīng) 過馴化、篩選、分離和純化后的菌液在營養(yǎng)液中大量繁殖培養(yǎng)以制備的專性脫硫菌母液。
6.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)用營養(yǎng)液浸制或定期噴淋的 基礎(chǔ)生物填料含水率保持在50% 65%。
7.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)中將脫硫母液稀釋后噴淋在 浸制過營養(yǎng)液的基礎(chǔ)生物填料表面，其含水率保持在65 80%左右，馴化16 48小時穩(wěn) 定后得到選擇性脫除硫化物的生物填料。
8.權(quán)利要求1 7任一權(quán)利要求所述方法制備的選擇性脫硫生物填料，其微生物膜中 的微生物量為6X IO7 8X IO9個/g干填料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種選擇性微生物填料的制備方法。本發(fā)明采用植物有機纖維或植物有機纖維與活性炭的混合物為基礎(chǔ)填料，由活性污泥經(jīng)過篩選、分離、純化得到專性脫硫菌后，在營養(yǎng)液中大量繁殖培養(yǎng)以制備脫硫菌母液，基礎(chǔ)填料經(jīng)過營養(yǎng)液浸泡、噴淋及母液掛膜，制備出選擇性微生物填料。本發(fā)明生物填料用于廢氣處理中的微生物凈化，特別是用于石油化工廠污水處理廠、城市污水處理廠、畜牧養(yǎng)殖場等產(chǎn)生的惡臭污染物質(zhì)的去除。本發(fā)明有針對性的處理煉廠排放氣中的一類污染物質(zhì)，提高這類污染物質(zhì)的處理負荷及效率，增強工況變化時的抗沖擊能力。
文檔編號B01D53/85GK102050516SQ200910188098
公開日2011年5月11日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者劉璐, 樸勇, 王海波, 郭兵兵 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院