申请日2017.12.22
公开(公告)日2018.05.08
IPC分类号C02F3/28; C02F101/38
摘要
本发明公开了一种处理含聚丙烯酰胺废水的厌氧颗粒污泥的培养方法，所述培养方法包括：絮状污泥团聚颗粒化阶段：将活性污泥置于厌氧反应器中，加入第一微生物营养液后进行第一次厌氧反应;降解含聚废水功能化阶段：向厌氧反应器中加入第二微生物营养液和聚丙烯酰胺水溶液后进行第二次厌氧反应;本发明提供的培养方法经济、环保、易操作，得到的厌氧颗粒污泥能够有效处理含聚丙烯酰胺废水，降低含聚丙烯酰胺废水的COD和有效降解聚丙烯酰胺。
权利要求书
1.一种处理含聚丙烯酰胺废水的厌氧颗粒污泥的培养方法，其特征在于，所述培养方法包括：
(1)絮状污泥团聚颗粒化阶段：将活性污泥置于厌氧反应器中，加入第一微生物营养液后进行第一次厌氧反应;
(2)降解含聚废水功能化阶段：向厌氧反应器中加入第二微生物营养液和聚丙烯酰胺水溶液后进行第二次厌氧反应;其中，
第一微生物营养液的成分包括：0.5-5 g/L葡萄糖、0.001-2 g/L酵母浸粉、0.01-0.5g/L氯化铵、0.001-0.5 g/L磷酸氢二钾、0.01-0.1 g/L硫酸亚铁、0.01-0.2 g/L硫酸镁、0.001-0.01 g/L氯化钴、0.001-0.02 g/L硫酸锌、0.001-0.2 g/L硫酸铜、0.001-0.05 g/L硫酸锰和0.001-0.05 g/L钼酸铵;
第二微生物营养液的成分包括：0.1-5 g/L葡萄糖、0.01-0.5 g/L氯化铵、0.001-0.5g/L磷酸氢二钾、0.01-0.1 g/L硫酸亚铁、0.01-0.2 g/L硫酸镁、0.001-0.01 g/L氯化钴、0.001-0.02 g/L硫酸锌、0.001-0.2 g/L硫酸铜、0.001-0.05 g/L硫酸锰和0.001-0.05 g/L钼酸铵。
2.根据权利要求1所述的培养方法，其中，聚丙烯酰胺水溶液的浓度为100 mg/L-1000mg/L。
3.根据权利要求1所述的培养方法，其中，厌氧反应器为上流式厌氧反应器，上流式厌氧反应器的高径比为5:1-20:1。
4.根据权利要求3所述的培养方法，其中，第一次厌氧反应的条件包括：水力停留时间为6-72h，回流比为50：1-1：1，温度为25-65℃，时间为3-6周。
5.根据权利要求3所述的培养方法，其中，第二次厌氧反应的条件包括：水力停留时间为6-48h，回流比为20：1-1：1，温度为20-60℃。
6.根据权利要求5所述的培养方法，其中，在降解含聚废水功能化阶段，进水的COD值为1900-2100mg/L，初始加入的聚丙烯酰胺水溶液的浓度为90-110mg/L，之后聚丙烯酰胺水溶液的浓度每1-5周升高90-110mg/L，同时葡萄糖的浓度逐渐降低，当聚丙烯酰胺水溶液的浓度升至600 mg/L时， 厌氧反应器继续运行1-5周。
7.根据权利要求1所述的培养方法，其中，第一次厌氧反应结束后，进水COD的去除率不低于90%。
8.根据权利要求1所述的培养方法，其中，第二次厌氧反应结束后，进水粘度下降率不低于85%，COD的去除率不低于90%，聚丙烯酰胺的去除率不低于75%。
9.根据权利要求1所述的培养方法，其中，活性污泥 的平均粒径为1-3mm，其总悬浮物为37-38 g/L，挥发性悬浮物为5.5-6.5 g/L，污泥沉降指数为10-10.5。
说明书
一种处理含聚丙烯酰胺废水的厌氧颗粒污泥的培养方法
技术领域
本发明涉及废水生物处理领域，具体地，涉及一种处理含聚丙烯酰胺废水的厌氧颗粒污泥的培养方法。
背景技术
聚丙烯酰胺以其较高的分子量和低浓度下水溶液的高粘度而被广泛用来提高原油的采收率。近年来，我国东部的大多数油田基本上已经进入高含水开发后期，使用聚丙烯酰胺进行二次采油已经得到广泛地应用。随着聚合物驱油技术在我国油田的大面积推广，含聚丙烯酰胺废水的产量在逐年增加。聚丙烯酰胺在为油田生产提高原油采收率的同时，也大幅度增加了混合液的粘度和乳化性，使油水分离难度加大，造成采出水含油量严重超标。含聚丙烯酰胺废水具有粘度高、油水分离难度大、可生化性差等特点，对环境的负面影响也越来越明显。虽然聚丙烯酰胺本身没有毒性，但是丙烯酰胺单体却是一种毒性较强的神经毒素，它在1985年已经被世界卫生组织认定为致癌、致突变的有毒化合物。丙烯酰胺对眼睛、皮肤和呼吸道都有强烈的刺激作用，它可以通过所有的接触途径被人体吸收，包括静脉内的、腹膜内的、皮下的、肌肉的、口腔的和皮肤的途径。含聚废水的处理已经成了一个亟待解决的问题。目前，国内主要采用化学法、物理法和微生物法这三种方法对聚丙烯酰胺进行降解。化学方法应用较为广泛的是芬顿氧化法，虽然其效果比较明显，但是成本昂贵，反应产物毒性较大容易造成二次污染。物理机械搅拌降解虽然不容易产生二次污染但是能耗高，所以不容易大规模使用。作为对环境污染物高效的处理手段，由于其技术上的成熟、无二次污染和其低廉的运行费用，微生物降解与处理工艺已经在各种难降解污染物的无害化处理领域发挥着核心作用。微生物降解以其特有的优势或将成为处理含聚废水的主要方式。厌氧生物处理法是在隔绝氧气的条件下，利用厌氧微生物和兼性厌氧微生物的作用，将废水中的各种复杂有机物转化成比较简单的无机物(如二氧化碳)或有机物(如甲烷)的处理过程，也称为厌氧消化。与好氧生化法相比，厌氧生化法具有以下优点：(1)应用范围广：由于供氧限制，好氧法一般只适用于中、低浓度的有机废水的处理，而厌氧法既适用于高浓度有机废水，也适用于中、低浓度有机废水。有些有机物，如蒽酮和某些偶氮染料等，用好氧生物处理法难以降解，但用厌氧生物处理可以有效降解。(2)能耗低：好氧法需要消耗大量能量供氧，曝气费用随有机物浓度增加而增大，而厌氧法不需要充氧，产生的沼气还可以作为能源。(3)有机负荷高：通常好氧法的有机容积负荷为2~4 kg/(m³·d)，而厌氧法可以达到2~10 kg/(m³·d)，甚至可以达到50 kg/(m³·d)。(4)剩余污泥数量少：好氧法每去除1千克BOD将产生0.4~0.6千克生物量，而厌氧法去除1千克COD只产生0.02~0.1千克生物量，其剩余污泥只有好氧法的5%~20%。颗粒污泥最初出现在厌氧反应器中，随着有机工业废水的处理而出现。与普通的絮状活性污泥相比，颗粒污泥具有一些突出的优点。例如，颗粒污泥密度大、强度高、结构稳定，尤其是沉淀性能较为突出。这些特点使得采用颗粒污泥的反应器可以保持较高的生物量，因而能够承受较高浓度的污染物和有毒物质的冲击，同时能够使得水处理构筑物具有紧凑的结构，较小的体积和占地面积。因此，发明一种用于处理油田含聚丙烯酰胺废水的厌氧颗粒污泥快速培养方法具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种处理含聚丙烯酰胺废水的厌氧颗粒污泥的培养方法，提供了一种经济、环保、易操作的用于处理油田含聚丙烯酰胺废水的厌氧颗粒污泥快速培养方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种处理含聚丙烯酰胺废水的厌氧颗粒污泥的培养方法，所述培养方法包括：
(1)絮状污泥团聚颗粒化阶段：将活性污泥置于厌氧反应器中，加入第一微生物营养液后进行第一次厌氧反应;
(2)降解含聚废水功能化阶段：向厌氧反应器中加入第二微生物营养液和聚丙烯酰胺水溶液后进行第二次厌氧反应;其中，
第一微生物营养液的成分包括：0.5-5 g/L葡萄糖、0.001-2 g/L酵母浸粉、0.01-0.5g/L氯化铵、0.001-0.5 g/L磷酸氢二钾、0.01-0.1 g/L硫酸亚铁、0.01-0.2 g/L硫酸镁、0.001-0.01 g/L氯化钴、0.001-0.02 g/L硫酸锌、0.001-0.2 g/L硫酸铜、0.001-0.05 g/L硫酸锰和0.001-0.05 g/L钼酸铵;
第二微生物营养液的成分包括：0.1-5 g/L葡萄糖、0.01-0.5 g/L氯化铵、0.001-0.5g/L磷酸氢二钾、0.01-0.1 g/L硫酸亚铁、0.01-0.2 g/L硫酸镁、0.001-0.01 g/L氯化钴、0.001-0.02 g/L硫酸锌、0.001-0.2 g/L硫酸铜、0.001-0.05 g/L硫酸锰和0.001-0.05 g/L钼酸铵。
通过上述技术方案，本发明提供了一种处理含聚丙烯酰胺废水的厌氧颗粒污泥的培养方法，所述培养方法包括：絮状污泥团聚颗粒化阶段：将活性污泥置于厌氧反应器中，加入第一微生物营养液后进行第一次厌氧反应;降解含聚废水功能化阶段：向厌氧反应器中加入第二微生物营养液和聚丙烯酰胺水溶液后进行第二次厌氧反应;本发明提供的培养方法经济、环保、易操作，得到的厌氧颗粒污泥能够有效处理含聚丙烯酰胺废水，降低含聚丙烯酰胺废水的COD和有效降解聚丙烯酰胺。