申请日2019.06.25
公开(公告)日2019.10.01
IPC分类号C02F3/34; C02F3/30; C02F101/16
摘要
本发明涉及一种适合处理焦化废水的连续生物强化工艺，在好氧池活性污泥内筛分选取菌种，通过特定污染物为唯一碳源或氮源的培养微生物，对选取后的菌种单独发酵培养，培养出的菌种连续不断的添加在好氧池内。本发明的优点是：在焦化废水厌氧好氧阶段中，增加活性污泥中有效菌，提高去除COD及氨氮的能力。本工艺有效提高了系统有效菌的数量，增加去除COD以及氨氮能力，改善污泥性能和产量，改善系统稳定性和可靠性。
权利要求书
1.一种适合处理焦化废水的连续生物强化工艺，其特征在于，在好氧池活性污泥内筛分选取菌种，通过特定污染物为唯一碳源、氮源或营养基培养微生物，对选取后的菌种单独发酵培养，培养出的菌种连续不断的添加在好氧池内，包括以下步骤：
1)在好氧池中取活性污泥，再将活性污泥中的菌株进行分离纯化，经过多次分离纯化以后，将所有分离纯化的菌株进行摇瓶实验，对好氧池进水进行水质分析，分析出污染物成分;
2)以污染物作为唯一碳源、氮源或营养基，筛选出降解COD的菌株，包括若干类芽孢类菌种和若干非芽孢类菌种，还可以筛选出自养型硝化细菌与自养反硝化细菌的特效菌株;
3)将筛选出的降解COD的菌株进行连续流实验室小试实验，选出最佳的菌株种类，将筛选的特效菌株与降解COD的菌株加入强化车间中，对每种菌添加相对应的营养液，经过两天至七天的培养，使功能微生物的个数增加到106cfu/mL以上的数量，进入好氧池内;强化车间是处于一个不断连续的工作状态;
4)强化车间经过一个月至三个月的连续工作过程以后，对好氧池的出水进行水质分析，与好氧池进水进行对比分析，寻找到降解程度差的污染物，以这些污染物进行唯一碳源或氮源进行菌类筛选，重复上述筛选培养菌株步骤进入强化车间发酵，加强对降解程度差的污染物的处理效果。
2.根据权利要求1所述的一种适合处理焦化废水的连续生物强化工艺，其特征在于，所述的强化车间由若干个单独发酵罐组成，每个发酵罐都由控制系统、PH监测及调节管线、营养液控制管线、温度控制线路、空气加热装置、空气降温装置、曝气装置、搅拌装置、菌液输出管路组成，曝气装置、搅拌装置设置在发酵罐内，并与进气管路相连通，进气管路上连接有空气加热装置、空气降温装置，PH监测及调节管线、营养液控制管线、温度控制线路均与发酵罐内部相连通。
3.根据权利要求1或2所述的一种适合处理焦化废水的连续生物强化工艺，其特征在于，所有发酵罐内温度控制在25-32℃，通过加磷酸与NaOH进行调节PH值，PH值控制在6.8-8.2，搅拌速度在120-200rpm;对于好氧型菌类，进气管路通过空气加热装置、空气降温装置后将空气消毒，通气使水中溶解氧在2-7mg/L，对于反硝化细菌，隔绝空气培养。
4.根据权利要求1所述的一种适合处理焦化废水的连续生物强化工艺，其特征在于，所述的营养液包括以下组分中的一种或两种以上：
麦芽浸粉0.5-1.5g/L、酵母5-30g/L;
柠檬酸钠3-8mg/L、微量元素液5-30mL/L、MnSO4 0.3-1.2g/L、七水合硫酸亚铁0.05-2.8g/L、葡萄糖3-8mg/L;
NaHCO3 0.5-5g/L、NaCl 0.1-8g/L、Na2S2O3·5H2O 1-15g/L;
磷酸二氢钾0.2-1.5g/L、MgSO4 0.01-0.5%、磷酸氢二钾0.2-1.5g/L、KNO3 0.2-5.5g/L、CaCl2 0.2-1.5g/L。
说明书
一种适合处理焦化废水的连续生物强化工艺
技术领域
本发明属于焦化废水处理领域，尤其涉及一种适合处理焦化废水的连续生物强化工艺。
背景技术
焦化废水成分复杂，有毒有害难降解有机物含量高,氨氮浓度高，焦化厂产生废水的数量与性质，根据所用工艺和化工产品精加工深度的不同而有差异水质水量变化较大，这使得焦化废水成为一种较难生物处理的废水。
生物处理法以废水中污染物为营养源，可以在单一系统内有效去除多种污染物，相对于其他处理方法，不仅经济合理，而且操作简便，目前已作为大多数焦化厂废水处理单元的主体方法。各大焦化厂废水处理站生化处理单元大多采用以硝化-反硝化为核心的生物脱氮工艺，其中A/O、O/A/O、A/O/O、A/A/O/O等工艺方法则是目前应用较广的降低COD、脱氮工艺。当废水中有毒物质含量较高时，可导致一般生化系统中的菌体因生长代谢活动受抑制而死亡，不仅使菌体的降解速率降低，而且需要较长时间才能适应，最终会导致出水不能达标排放。通过投加高效菌可以强化系统对废水中难降解污染物的去除效果，并且还能提升系统的整体稳定性。
焦化废水处理实际应用过程中，虽然高效菌加入原有生态系统后，可以有效提高系统的生物降解能力，但其处理能力经常具有短暂性和不稳定性。
通过查新，可以检索到一些相关专利。专利(公开号CN1389408A)“用于污水和废水处理的生物反应器”，该反应器能够同时搅拌和供氧，包括一个培养罐，在其中进行微生物培养，一个供料器，用于向培养罐中提供培养液以及有机无机的培养基。该发明可以通过从外部将用于培养的溶液引入，可以使微生物易于培养。该装置对微生物培养种类不全。效率不够高。
中国专利“一种生物增效菌剂及其应用”(公开号CN103897997A)，该发明涉及一种生物增效菌剂该菌剂由在不同工艺中筛选到的6株高能力降解菌种按比例混合，离心后与无机盐培养液稀释菌体而成，可以降低生化出水COD浓度。该专利加入的菌剂在新环境中存活困难，很容易产生波动。
中国专利“一种生物强化装置”(公开号CN204454730U)公开了一种生物强化装置，包括污水输送管、厌氧培菌罐和好氧培菌罐，通过培养厌氧菌与好氧菌对污水处理，去除COD与氨氮。该工艺培养的菌剂容易被污染，生产量少，增效效率低。
综上所述，目前的生物强化技术主要的目标是提高COD和氨氮的处理能力，忽视了添加菌剂在新环境的存活能力，针对焦化废水的高毒性，高波动性，外界菌种很难在活性污泥中稳定存活，因此需要开发一种高效并且长效的生物强化技术。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高效并且长效的适合处理焦化废水的连续生物强化工艺，有效提高了系统有效菌的数量，增加去除COD以及氨氮能力，降低后期处理焦化废水的费用及难度。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种适合处理焦化废水的连续生物强化工艺，在好氧池活性污泥内筛分选取菌种，通过特定污染物为唯一碳源、氮源或营养基培养微生物，对选取后的菌种单独发酵培养，培养出的菌种连续不断的添加在好氧池内，包括以下步骤：
1)在好氧池中取活性污泥，再将活性污泥中的菌株进行分离纯化，经过多次分离纯化以后，将所有分离纯化的菌株进行摇瓶实验，对好氧池进水进行水质分析，分析出污染物成分;
2)以污染物作为唯一碳源、氮源或营养基，筛选出降解COD的菌株，包括若干类芽孢类菌种和若干非芽孢类菌种，还可以筛选出自养型硝化细菌与自养反硝化细菌的特效菌株;
3)将筛选出的降解COD的菌株进行连续流实验室小试实验，选出最佳的菌株种类，将筛选的特效菌株与降解COD的菌株加入强化车间中，对每种菌添加相对应的营养液，经过两天至七天的培养，使功能微生物的个数增加到106cfu/mL以上的数量，进入好氧池内;强化车间是处于一个不断连续的工作状态;
4)强化车间经过一个月至三个月的连续工作过程以后，对好氧池的出水进行水质分析，与好氧池进水进行对比分析，寻找到降解程度差的污染物，以这些污染物进行唯一碳源或氮源进行菌类筛选，重复上述筛选培养菌株步骤进入强化车间发酵，加强对降解程度差的污染物的处理效果。
所述的强化车间由若干个单独发酵罐组成，每个发酵罐都由控制系统、PH监测及调节管线、营养液控制管线、温度控制线路、空气加热装置、空气降温装置、曝气装置、搅拌装置、菌液输出管路组成，曝气装置、搅拌装置设置在发酵罐内，并与进气管路相连通，进气管路上连接有空气加热装置、空气降温装置，PH监测及调节管线、营养液控制管线、温度控制线路均与发酵罐内部相连通。
所有发酵罐内温度控制在25-32℃，通过加磷酸与NaOH进行调节PH值，PH值控制在6.8-8.2，搅拌速度在120-200rpm;对于好氧型菌类，进气管路通过空气加热装置、空气降温装置后将空气消毒，通气使水中溶解氧在2-7mg/L，对于反硝化细菌，隔绝空气培养。
所述的营养液包括以下组分中的一种或两种以上：
麦芽浸粉0.5-1.5g/L、酵母5-30g/L;
柠檬酸钠3-8mg/L、微量元素液5-30mL/L、MnSO4 0.3-1.2g/L、七水合硫酸亚铁0.05-2.8g/L、葡萄糖3-8mg/L;
NaHCO3 0.5-5g/L、NaCl 0.1-8g/L、Na2S2O3·5H2O 1-15g/L;
磷酸二氢钾0.2-1.5g/L、MgSO4 0.01-0.5%、磷酸氢二钾0.2-1.5g/L、KNO3 0.2-5.5g/L、CaCl2 0.2-1.5g/L。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本工艺是在焦化废水厌氧好氧阶段中，增加活性污泥中有效菌，提高去除COD及氨氮的能力。本工艺有效提高了系统有效菌的数量，增加去除COD以及氨氮能力，改善污泥性能和产量，改善系统稳定性和可靠性，加快系统启动速度，提高了系统处理效率和减少后期处理焦化废水成本。在好氧池活性污泥内筛分选取的菌种对于好氧池内环境有更好的适应性;将每个高效菌种单独发酵培养，并添加适合其生长的营养液，能最快速度培养出需要的菌种，提高发酵效率。