申请日2015.08.27
公开(公告)日2017.03.08
IPC分类号C02F3/28; C12N1/36; C02F103/10
摘要
本发明公开了一种用于废弃钻井液处理的活性污泥培养方法，包括以下步骤：(1)菌种获得;(2)活性污泥培养;所述菌种获得的方法为菌种筛选法或钻井液厌氧处理法;所述活性污泥培养包括：1)投加菌种和2)菌种驯化，所述菌种驯化包括：a、闷曝处理，b、逐级增加废弃钻井液浓度，c、连续进水，d、培养完成。本发明的方法添加来源于废弃钻井液中的菌种，能更快的适应钻井液复杂环境，大大缩短活性污泥培养和驯化时间;比普通方法培养的活性污泥具有更高的抗负荷耐受力，可持续长久的存在于废水处理体系中，减少活性污泥投加量以及产生的人力、物力成本;菌种附着在生物载体上，增加了与钻井液接触面积，提高污泥对钻井液的耐受力及降解。
权利要求书
1.一种用于废弃钻井液处理的活性污泥培养方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)菌种获得
通过菌种筛选法或钻井液厌氧处理法获得菌种;
(2)活性污泥培养
①投加菌种：将步骤(1)中获得的菌种投加到活性污泥培养体系中，进行培养;
②菌种驯化
a、闷曝处理：停止所有进、出水，用鼓风机从活性污泥培养体系底部泵入微小气泡，使溶解氧保持在0.5～1mg/L;
b、逐级增加废弃钻井液浓度：每天检测废弃钻井液COD浓度，当COD浓度降到200以下时，打开进、出水，用废弃钻井液替换掉闷曝处理后10%的水，继续闷曝;当COD浓度再次降到200以下时，用废弃钻井液替换掉闷曝处理后20%的水，继续闷曝;依次类推，直到替换掉50%的水时，闷曝结束;
c、连续进水：步骤b结束后，开始连续加入废弃钻井液，开始先按照预先设计进水量的10%进水，每天按预先设计进水量的10%递增进水，直到达到预先设计;
d、培养完成：经过1周的试运行，COD结果稳定，出水水质澄清，则活性污泥培养成功，污水处理系统可正式投入使用。
2.根据权利要求1所述的活性污泥培养方法，其特征在于，所述菌种筛选法的步骤为：取10ml废弃钻井液，加入到90ml无机盐培养基中，20-25℃，150rpm培养，待培养基变浑浊时，利用稀释平板法将培养液涂布到无机盐固体平板上，20-25℃培养，待长出单菌落后，根据菌落形态分别挑取不同形态的菌落，在添加葡萄糖的营养培养基中培养，获得的菌种以液体浓缩形式保藏于4℃冰箱，或者制成干菌剂保存。
3.根据权利要求1所述的活性污泥培养方法，其特征在于，所述钻井液厌氧处理法的步骤为：检测废弃钻井液COD值，按照COD:N:P=100:10:1的比例，添加氮、磷，调节钻井液pH值至中性，把处理过的废弃钻井液置于密闭储存，20-25℃培养，肉眼可见液体上面附有一层菌膜，此菌膜即可作为活性污泥培养的菌种源，以液体形式保藏于4℃冰箱，随用随取。
4.根据权利要求1所述的活性污泥培养方法，其特征在于，步骤(1)中所述的菌种来源于废弃钻井液。
5.根据权利要求1所述的活性污泥培养方法，其特征在于，所述的活性污泥培养体系中含有生物载体，将含有菌种的活性污泥固定在生物载体上。
6.根据权利要求1所述的活性污泥培养方法，其特征在于，所述的活性污泥培养体系中的用水按照下述方法制备得到：将废弃钻井液用水稀释至COD为1000mg/L，再按照COD:N:P=100:10:1的比例，添加氮、磷，调节pH至中性即得。
7.根据权利要求1所述的活性污泥培养方法，其特征在于，所述的菌种驯化为逐步提高废弃钻井液在活性污泥培养体系中的浓度，使菌种逐步适应在废弃钻井液中的生长繁殖。
8.根据权利要求1所述的活性污泥培养方法，其特征在于，所述的连续进水为连续加入未经稀释的废弃钻井液。
说明书
一种用于废弃钻井液处理的活性污泥培养方法
技术领域
本发明涉及一种用于废弃钻井液处理的活性污泥培养方法，属于废水处理技术领域。
背景技术
随着我国石油天然气开采力度的逐年增大，石油废弃钻井液的数量也在逐年上涨，随之增大的还有污染力度。
废弃钻井液是石油钻井作业中产生的主要废弃物，具有数量大、对环境影响大、处理难度大和处理费用高等特点。废弃钻井液除一少部分回收利用外，绝大部分采用直接排放和自然蒸发、沉积、干化和就地掩埋等方法进行简单处理，遇到雨季，钻井液中的有害物质随水流入农田、河流，渗入地表，污染土壤、地下水、严重影响当地的自然环境，这样持续下去会对生态平衡造成破坏，威胁到人们的生命安全，也不符合我国的可持续发展战略。
现代化的石油开采现场工作中亟需加强废弃钻井液处理技术的开发，并设计出科学合理的处理工艺。
目前常见的集中废弃钻井液处理方法主要有密封填埋、化学固化、土地分散耕施法及生物降解等，上述的物理、化学方法都不是对废弃钻井液的彻底无害化处理，都极易发生二次污染。而生物降解作用温和、处理彻底，不产生二次污染。
活性污泥法是污水生物处理的一种方法。该法是在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。
废弃钻井液主要是一种复杂的胶体体系，成份复杂，其中存在的容易对环境造成污染的主要成份是盐浓和可交换性钠离子，其次是油类和重金属离子和有机污染物等，高盐度、难降解物质的水质对可生化性造成很大影响，不利于活性污泥的快速培养，如果按常规的生化活性污泥的培养驯化方式，会拖延污水处理工程进度，给企业造成工期的延长、成本投入的增加，带来很大程度的经济损失。同时，活性污泥在培养过程中会存在很多问题，如培养周期长、培养过程繁杂、运行不稳定、可操作性低等。
发明内容
本发明旨在提供一种操作简单，可快速适应并耐受废弃钻井液的复杂环境、有效降解其中的有机污染物、彻底解决废弃钻井液污染问题的活性污泥培养方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种用于废弃钻井液处理的活性污泥培养方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)菌种获得
通过菌种筛选法或钻井液厌氧处理法获得菌种;
(2)活性污泥培养
①投加菌种：将步骤(1)中获得的菌种投加到活性污泥培养体系中，进行培养;
②菌种驯化
a、闷曝处理：停止所有进、出水，用鼓风机从活性污泥培养体系底部泵入微小气泡，使溶解氧保持在0.5～1mg/L;
b、逐级增加废弃钻井液浓度：每天检测废弃钻井液COD浓度，当COD浓度降到200以下时，打开进、出水，用废弃钻井液替换掉闷曝处理后10%的水，继续闷曝;当COD浓度再次降到200以下时，用废弃钻井液替换掉闷曝处理后20%的水，继续闷曝;依次类推，直到替换掉50%的水时，闷曝结束;
c、连续进水：步骤b结束后，开始连续加入废弃钻井液，开始先按照预先设计进水量的10%进水，每天按预先设计进水量的10%递增进水，直到达到预先设计;
d、培养完成：经过1周的试运行，COD结果稳定，出水水质澄清，则活性污泥培养成功，污水处理系统可正式投入使用。
在本发明中，优选的，所述菌种筛选法的步骤为：取10ml废弃钻井液，加入到90ml无机盐培养基中，20-25℃，150rpm培养，待培养基变浑浊时，利用稀释平板法将培养液涂布到无机盐固体平板上，20-25℃培养，待长出单菌落后，根据菌落形态分别挑取不同形态的菌落，在添加葡萄糖的营养培养基中培养，获得的菌种以液体浓缩形式保藏于4℃冰箱，或者制成干菌剂保存。
在本发明中，优选的，所述钻井液厌氧处理法的步骤为：检测废弃钻井液COD值，按照COD:N:P=100:10:1的比例，添加氮、磷，调节钻井液pH值至中性，把处理过的废弃钻井液置于密闭储存，20-25℃培养，肉眼可见液体上面附有一层菌膜，此菌膜即可作为活性污泥培养的菌种源，以液体形式保藏于4℃冰箱，随用随取。
在本发明中，优选的，所述的活性污泥培养体系中含有生物载体，将含有菌种的活性污泥固定在生物载体上。
在本发明中，优选的，所述的活性污泥培养体系中的用水按照下述方法制备得到：将废弃钻井液用水稀释至COD为1000mg/L，再按照COD:N:P=100:10:1的比例，添加氮、磷，调节pH至中性即得。
在本发明中，优选的，所述的菌种驯化为逐步提高废弃钻井液在活性污泥培养体系中的浓度，使菌种逐步适应在废弃钻井液中的生长繁殖。
在本发明中，优选的，所述的连续进水为连续加入未经稀释的废弃钻井液。
本发明用于废弃钻井液处理的活性污泥培养方法包括活性污泥驯化培养步骤，此步骤添加生物固定载体，使所述活性污泥固定在生物载体上，进一步提高微生物与废弃钻井液的接触面积，增加活性污泥的耐受性，更有效的处理废弃钻井液。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明用于废弃钻井液处理的活性污泥培养方法添加来源于废弃钻井液中的菌种，1)能更快的适应钻井液的复杂环境，大大缩短活性污泥的培养和驯化时间;2)比普通方法培养的活性污泥具有更高的抗负荷耐受力，可持续长久的存在于废水处理体系中，减少活性污泥投加量以及产生的人力、物力成本;3)微生物附着在生物载体上，增加了与钻井液接触面积，进一步提高污泥对钻井液的耐受力及降解。