申请日2018.07.05
公开(公告)日2018.11.27
IPC分类号C02F3/34; C12N1/20; C12R1/07; C12R1/13; C12R1/38; C12R1/01
摘要
本发明属于污水处理技术领域，旨在解决现有PVB树脂生产废水处理工艺复杂、成本高和效率低的缺点，公开了一种处理PVB树脂生产废水用复合菌剂的制备方法及PVB树脂生产废水的处理方法。通过采用丁醛培养基和废水培养基快速定向筛选出对丁醛耐受性好、对CODCr降解效率高的菌株，再通过添加辅助生长微生物、扩大培养和菌种驯化等手段制得对PVB树脂生产废水降解效果好的复合菌剂，利用该复合菌剂，只需对PVB树脂生产废水进行简单的预处理即可进行生化处理，相比于传统高级氧化‑生化的处理方式，大大缩短了废水处理时间、降低了废水处理成本。
权利要求书
1.一种处理PVB树脂生产废水用复合菌剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
101)从处理醇类、醛类生产污水的好氧池中采集活性污泥;
102)以丁醛搭配营养物质分别制作固体培养基和液体培养基;
103)将所述活性污泥进行重悬后涂布于所述固体培养基培养而得到多个单克隆，再将所述单克隆转至所述液体培养基中进行单独培养，筛选出菌株生长速度符合要求的菌液;
104)取PVB树脂生产废水进行絮凝沉淀后过滤，调节废水pH值，并添加营养物质制作废水培养基;
105)将步骤103)所得的菌液按一定体积比接种于所述废水培养基进行单独培养，筛选出CODCr去除率符合要求的菌液;
106)将步骤105)所得菌液接种于废水培养基进行单独扩大培养得到多个单菌液，再将所述多个单菌液混合得到种子菌液;
107)往所述种子菌液中补充辅助生长的微生物，得到混合菌液，再对所述混合菌液中的菌株进行驯化培育，最终得到复合菌剂。
2.根据权利要求1所述的处理PVB树脂生产废水用复合菌剂的制备方法，其特征在于：所述固体培养基和液体培养基的pH为7.0-8.0，CODCr：氨氮：总磷的浓度比为200:5:1，丁醛的浓度为0.3g/L-0.7g/L,酵母提取物的浓度为0.05g/L-0.15g/L。
3.根据权利要求2所述的处理PVB树脂生产废水用复合菌剂的制备方法，其特征在于：在所述步骤103)中，先将所述活性污泥用无菌水进行重悬，再取重悬水涂布于所述固体培养基上，在30℃培养箱内培养，待长出明显菌落后得到多个单克隆，再将单克隆挑取至3mL液体培养基中单独培养36h-60h，筛选出吸光度OD600大于0.1的菌液。
4.根据权利要求3所述的处理PVB树脂生产废水用复合菌剂的制备方法，其特征在于：在所述步骤104)中，采用硫酸亚铁对PVB树脂生产废水进行絮凝沉淀，所述废水培养基的pH为7.0-8.0，CODCr：氨氮：总磷的浓度比为200:5:1。
5.根据权利要求4所述的处理PVB树脂生产废水用复合菌剂的制备方法，其特征在于：在所述步骤105)中，将步骤103)所筛选出的菌液以40%-60%的体积比接种于所述废水培养基进行单独培养36h-60h，筛选出CODCr去除率大于50%的菌液。
6.根据权利要求5所述的处理PVB树脂生产废水用复合菌剂的制备方法，其特征在于：在所述步骤106)中，先将步骤105)所筛选出的菌液按1%-2%的体积比接种在废水培养基中进行单独扩大培养至吸光度OD600不小于0.5的多个单菌液，再将所述多个单菌液等体积混合得到种子菌液。
7.根据权利要求6所述的处理PVB树脂生产废水用复合菌剂的制备方法，其特征在于：在所述步骤107)中，往所述种子菌液中添加OD600为0.4-0.6的辅助生长的微生物菌液得到混合菌液，其中，所述微生物菌液与所述种子菌液的体积比为1:4-1:6，所述驯化培育的方法为：将所述混合菌液和废水培养基以1:1-1:3的体积比混合，培养36h-60h得到第一驯化菌液，再将第一驯化菌液和废水培养基以1:1-1:3的体积比混合，培养36h-60h得到第二驯化菌液，如此重复多次，直至获得吸光度OD600为2-3的复合菌剂。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的处理PVB树脂生产废水用复合菌剂的制备方法，其特征在于：所述复合菌剂包括芽孢杆菌属微生物、短杆菌属微生物、海杆菌属微生物、假单胞菌属微生物和白色杆菌属微生物;其中，所述白色杆菌属微生物作为所述复合菌剂中其他微生物的辅助生长微生物。
9.一种PVB树脂生产废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
201)对PVB树脂生产废水进行絮凝沉淀后过滤，调节废水pH为7.0-8.0，再投入营养物质至CODCr：氨氮：总磷的浓度比为200:5:1，得到调节过水质的废水;
202)往处理池中注入所述调节过水质的废水和根据权利要求1-8任意一项所述的复合菌剂制备方法所制得的复合菌剂，其中，复合菌剂和调节过水质的废水的体积比为1:3-1:5，设置处理池三级好氧，温度控制在25-30℃，溶解氧4mg/L-5mg/L，培养30h-60h;
203)持续往所述处理池中注入所述调节过水质的废水，控制水力停留时间为30h-60h。
10.根据权利要求9所述的PVB树脂生产废水的处理方法，其特征在于：在所述步骤201)中，采用硫酸亚铁对PVB树脂生产废水进行絮凝沉淀;在所述步骤202)中，复合菌剂和调节过水质的废水的体积比为1:4，培养时间为30h-36h;在所述步骤203)中，所述水力停留时间为30h-36h。
说明书
一种处理PVB树脂生产废水用复合菌剂的制备方法及PVB树脂生产废水的处理方法
技术领域
本发明属于生化污水处理技术领域，具体涉及一种处理PVB树脂生产废水用复合菌剂的制备方法及PVB树脂生产废水的处理方法。
背景技术
聚乙烯醇缩丁醛(PVB)树脂生产的主反应为正丁醛和聚乙烯醇(PVA)在盐酸催化作用下的缩合反应，其废水成分复杂，主要含有无机物盐酸、小分子有机物正丁醛及大分子有机物如PVB和PVA等。经检测，丁醛对CODCr的贡献率达到60%-80%，是污染及臭味的主要来源。丁醛的生物毒性大，其质量浓度超过100mg/L时即对微生物具有生化抑制作用，传统的生化制剂无法直接用于PVB树脂生产废水处理。
现有的PVB树脂生产废水的处理主要采用高级氧化和生化结合的方式，即在进行生化处理前先采用萃取法、离子交换法，以及光催化氧化、铁碳微电解、芬顿氧化等高级氧化组合工艺对废水进行预处理，先降低废水中的丁醛含量，再后续进行生化处理。这种处理方式具有以下缺点：1、高级氧化所采用的化工工艺繁杂、所需设备造价昂贵，造成处理费用高;2、高级氧化引入了辛醇、辛烯醛等多种有机物及电解废液，对废水造成了二次污染;3、后续生化处理效率不高，普遍的生化停留时间达到90h，无法满足大型生产企业的废水处理需求。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种对PVB树脂生产废水耐受性强、降解效率高的复合菌剂的制备方法。
本发明所采用的技术方案为：一种处理PVB树脂生产废水用复合菌剂的制备方法，包括如下步骤：
101)从处理醇类、醛类生产污水的好氧池中采集活性污泥;
102)以丁醛搭配营养物质分别制作固体培养基和液体培养基;
103)将所述活性污泥进行重悬后涂布于所述固体培养基培养而得到多个单克隆，再将所述单克隆转至所述液体培养基中进行单独培养，筛选出菌株生长速度符合要求的菌液;
104)取PVB树脂生产废水进行絮凝沉淀后过滤，调节废水pH值，并添加营养物质制作废水培养基;
105)将步骤103)所得的菌液按一定体积比接种于所述废水培养基进行单独培养，筛选出CODCr去除率符合要求的菌液;
106)将步骤105)所得菌液接种于废水培养基进行单独扩大培养得到多个单菌液，再将所述多个单菌液混合得到种子菌液;
107)往所述种子菌液中补充辅助生长的微生物，得到混合菌液，再对所述混合菌液中的菌株进行驯化培育，最终得到复合菌剂。
进一步地，所述固体培养基和液体培养基的pH为7.0-8.0，CODCr：氨氮：总磷的浓度比为200:5:1，丁醛的浓度为0.3g/L-0.7g/L，酵母提取物的浓度为0.05g/L-0.15g/L。
进一步地，在所述步骤103)中，先将所述活性污泥用无菌水进行重悬，再取重悬水涂布于所述固体培养基上，在30℃培养箱内培养，待长出明显菌落后得到多个单克隆，再将单克隆挑取至3mL液体培养基中单独培养36h-60h，筛选出吸光度OD600大于0.1的菌液。
进一步地，在所述步骤104)中，采用硫酸亚铁对PVB树脂生产废水进行絮凝沉淀，所述废水培养基的pH为7.0-8.0，CODCr：氨氮：总磷的浓度比为200:5:1。
进一步地，在所述步骤105)中，将步骤103)所筛选出的菌液以40%-60%的体积比接种于所述废水培养基进行单独培养36h-60h，筛选出CODCr去除率大于50%的菌液。
进一步地，在所述步骤106)中，先将步骤105)所筛选出的菌液按1%-2%的体积比接种在废水培养基中进行单独扩大培养至吸光度OD600不小于0.5的多个单菌液，再将所述多个单菌液等体积混合得到种子菌液。
进一步地，在所述步骤107)中，往所述种子菌液中添加OD600为0.4-0.6的辅助生长的微生物菌液得到混合菌液，其中，所述微生物菌液与所述种子菌液的体积比为1:4-1:6，所述驯化培育的方法为：将所述混合菌液和废水培养基以1:1-1:3的体积比混合，培养36h-60h得到第一驯化菌液，再将第一驯化菌液和废水培养基以1:1-1:3的体积比混合，培养36h-60h得到第二驯化菌液，如此重复多次，直至获得吸光度OD600为2-3的复合菌剂。
进一步地，所述复合菌剂包括芽孢杆菌属微生物、短杆菌属微生物、海杆菌属微生物、假单胞菌属微生物和白色杆菌属微生物;其中，所述白色杆菌属微生物作为所述复合菌剂中其他微生物的辅助生长微生物。
本发明的有益效果：
本发明处理PVB树脂生产废水用复合菌剂的制备方法通过在固体培养基和液体培养基中添加丁醛，筛选出对丁醛耐受性好的菌株，再组合PVB树脂生产废水培养基，筛选出对废水CODCr去除率好的菌株，快速筛选出种子菌株。同时，还通过添加辅助生长微生物的方式，促进种子菌株快速繁殖，能够满足工业化大生产废水处理对高质量和高速度的需求。
本发明的目的还在于提供一种无需经过高级氧化组合处理的PVB树脂生产废水的处理方法。
本发明所采用的技术方案为：一种PVB树脂生产废水的处理方法，包括以下步骤：
201)对PVB树脂生产废水进行絮凝沉淀后过滤，调节废水pH为7.0-8.0，再投入营养物质至CODCr：氨氮：总磷的浓度比为200:5:1，得到调节过水质的废水;
202)往处理池中注入所述调节过水质的废水和根据权利要求1-8任意一项所述的复合菌剂制备方法所制得的复合菌剂，其中，复合菌剂和调节过水质的废水的体积比为1:3-1:5，设置处理池三级好氧，温度控制在25-30℃，溶解氧4mg/L-5mg/L，培养30h-60h;
203)持续往所述处理池中注入所述调节过水质的废水，控制水力停留时间为30h-60h。
进一步地，在所述步骤201)中，采用硫酸亚铁对PVB树脂生产废水进行絮凝沉淀;在所述步骤202)中，复合菌剂和调节过水质的废水的体积比为1:4，培养时间为30h-36h;在所述步骤203)中，所述水力停留时间为30h-36h。
本发明的有益效果为：
本发明PVB树脂生产废水的处理方法通过采用上述复合菌剂的制备方法所制得的复合菌剂，仅采用生化处理方法即可对PVB树脂生产废水作出高效的CODCr降解，相比于传统的高级氧化-生化结合的方式，具有以下优点：
1、本发明PVB树脂生产废水的处理方法在进行生化处理前，只需进行简单的絮凝沉淀和pH调节，省去了高级氧化繁杂的化工工艺，降低了设备成本、药剂成本和人工成本。
2、本发明PVB树脂生产废水的处理方法不需引入过多的化学药剂，避免了对废水的二次污染。
3、本发明PVB树脂生产废水的处理方法所采用的复合菌剂在废水中繁殖快、对污染物的处理效率高，水力停留时间控制在30h-60h便可将废水处理至排放标准，相比于传统处理工艺中生化停留时间为90h相比，明显缩短了废水处理时间，提升了PVB树脂生产废水的处理效率。