專利名稱：利用微生物對高含氯聚丙烯酰胺廢水無害化降解的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)污水的治理領(lǐng)域，具體涉及一種微生物處理高氯聚丙烯酰胺廢水的方法。
背景技術(shù)：
聚丙烯酰胺(PAM)是一類重要的線性共聚水溶性高分子聚合物，水溶液分子呈線團狀，具有良好的熱穩(wěn)定性。PAM具有絮凝性、增稠性、表面活性、沉降、過濾、增粘、助留、凈化等特性，因此，在石油開采、水處理、紡織、造紙、選礦、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用， 有“百業(yè)助劑”之稱。PAM應(yīng)用的最終歸屬多為進(jìn)入地表水或地下水，而含有PAM的污水不僅會改變水的理化性質(zhì)，而且本身對COD化學(xué)耗氧量也有貢獻(xiàn)，并且可能會因為解聚而釋放丙烯酰胺。聚丙烯酰胺長期與皮膚接觸可引起皮炎，直接接觸可引起眼睛發(fā)炎，過分曝露于高濃度聚丙烯酰胺蒸汽中導(dǎo)致眼睛和呼吸道感染，會引起頭痛頭昏、嗜睡和對其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成影響甚至死亡，吸入微量聚丙烯酰胺會引起嚴(yán)重的肺部傷害甚至死亡。而解聚后的單體丙烯酰胺(AAM)會傷害人和動物的周圍神經(jīng)系統(tǒng)。衛(wèi)生部發(fā)布公告丙烯酰胺是一種可能致癌物。職業(yè)接觸人群的流行病學(xué)觀察表明，長期低劑量接觸丙烯酰胺會出現(xiàn)嗜睡、 情緒和記憶改變、幻覺和震顫等癥狀，伴隨末梢神經(jīng)病(手套樣感覺、出汗和肌肉無力)。目前國內(nèi)對聚丙烯酰胺的降解主要采用化學(xué)降解、機械降解、熱降解、生物降解等方法。其中，化學(xué)降解存在生產(chǎn)成本高、降解后產(chǎn)物有毒性，對環(huán)境造成更嚴(yán)重的二次污染等問題；機械降解存在攪拌功率大、剪切設(shè)備處理費用高、PAM降解率低等問題；熱降解存在在現(xiàn)實的生產(chǎn)中難以實現(xiàn)的高溫要求；而生物降解在國內(nèi)外的研究才剛剛起步，傳統(tǒng)的生化污水處理不能對聚丙烯酰胺有效降解，主要原因是聚丙烯酰胺及解聚后的丙烯酰胺單體具有毒性，一般微生物在含有聚丙烯酰胺的廢水中無法生長，即使生長也無法針對聚丙烯酰胺進(jìn)行有效降解；含有聚丙烯酰胺的工業(yè)廢水普遍氯含量都很高，一般微生物在高含氯的環(huán)境下生長受到抑制甚至死亡，無法起到降解作用；普通生化污水處理系統(tǒng)中都存在菌體流失嚴(yán)重的現(xiàn)象，這也大大降低了生物法的降解效率。因此含聚丙烯酰胺污水的處理已經(jīng)成為有機廢水處理的主要難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種成本低、無毒性、無污染、效率高、易實現(xiàn)的一種微生物處理高氯聚丙烯酰胺廢水的方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種利用微生物對高含氯聚丙烯酰胺廢水無害化降解的方法，其特征在于該方法的步驟為(1)將微球菌屬T2、棒桿菌屬Z5、假單胞菌屬Y6三種微生物菌液按 1-6 1-4 2-5的重量混合比例混合均勻成為復(fù)配菌液，復(fù)配菌液pH范圍在4. 0-8.0，菌液濃度IO6-IO9個/ml ；
(2)制備營養(yǎng)液，其成分為糖蜜 0.1-2 %, (NH4)2SO4O. 1-1 %, MgSO4 · 7H200. 001-0. 1 %, KH2PO4 0. 001-1 %，余量為水，混合均勻；(3)將復(fù)配菌液與營養(yǎng)液混合，混合重量比例為復(fù)配菌液營養(yǎng)液=1 2-20 ；(4)將聚丙烯酰胺廢水輸送至投加了混合液的水解池，停留12-24小時，然后再輸送至投加了混合液的好氧池，停留80-120小時，混合液首次投加量為處理裝置有效容積的0. 5-20%，控制pH 5. 0-9. 0，控制溫度為20_40°C，好氧池曝氣量與進(jìn)水量體積比為 15-25 1 ；(5)好氧處理后的廢水經(jīng)中空纖維微濾膜組件后連續(xù)排放。而且，所述的中空纖維微濾膜組件采用簾式中空纖維微濾膜，材質(zhì)為抗污染聚偏氟乙烯，膜孔徑為0. 1-0. 2 μ m。本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果為1.本發(fā)明所使用的高效優(yōu)勢的復(fù)配菌液可以在Nacl濃度彡100000mg/L的高氯條件下降解聚丙烯酰胺，去除率高達(dá)80%-85%，并且同時降解解聚后的丙烯酰胺單體，使丙烯酰胺殘留量< 0. 03%，解決了傳統(tǒng)生化法及化學(xué)物理法降解聚丙烯酰胺的二次污染問題，真正實現(xiàn)聚丙烯酰胺的無害化降解。2.本發(fā)明在高效優(yōu)勢的復(fù)配菌液基礎(chǔ)上，建立一套高效降解聚丙烯酰胺廢水的方法，采用中空纖維膜組件，解決了在復(fù)配菌液生化處理過程中因菌體流失而造成的降解效率低的問題，使優(yōu)勢菌劑的菌體濃度始終保持最佳濃度，從而使對聚丙烯酰胺廢水的降解效果達(dá)到最佳。3.本發(fā)明利用微生物對高含氯聚丙烯酰胺廢水無害化降解的方法，具有成本低、 無毒性、無污染、效率高、易實現(xiàn)等優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明的方法流程圖。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。一種利用微生物對高含氯聚丙烯酰胺廢水無害化降解的方法，該方法的步驟為(1)將微球菌屬T2、棒桿菌屬Z5、假單胞菌屬Y6三種微生物菌液按 1-6 1-4 2-5的重量混合比例混合均勻成為復(fù)配菌液，復(fù)配菌液pH范圍在4. 0-8.0，菌液濃度IO6-IO9個/ml。(2)制備營養(yǎng)液，其成分為糖蜜 0.1-2 %, (NH4)2SO4 0.1-1 %, MgSO4 · 7H200. 001-0. 1 %, KH2PO4 0. 001-1 %，余量為水，混合均勻。(3)將復(fù)配菌液與營養(yǎng)液混合，混合重量比例為復(fù)配菌液營養(yǎng)液=1 2-20。(4)將聚丙烯酰胺廢水輸送至投加了混合液的水解池，停留12-24小時，然后再輸送至投加了混合液的好氧池，停留80-120小時，混合液首次投加量為處理裝置有效容積的0. 5-20 %，控制pH 5. 0-9. 0，控制溫度為20_40°C，好氧池曝氣量與進(jìn)水量體積比為 15-25 1 ；中空纖維微濾膜組件采用簾式中空纖維微濾膜，材質(zhì)為抗污染聚偏氟乙烯，膜孔徑為 0. 1-0. 2 μ m。(5)好氧處理后的廢水經(jīng)中空纖維微濾膜組件后連續(xù)排放。實施例1.微生物法處理高含氯聚丙烯酰胺廢水小試試驗，具體實施步驟如下(1).選用NaCl濃度100000mg/L、聚丙烯酰胺濃度2000mg/L的工業(yè)廢水lKg，首次混合液投加比例為10%，共需混合液100g。(2).其中混合液中，混合重量比例為復(fù)配菌液營養(yǎng)液=1 9，則需復(fù)配菌液 10g，營養(yǎng)液90g。(3).復(fù)合菌液中包括微球菌屬T2、棒桿菌屬Z5、假單胞菌屬Y6三種微生物菌，三種菌液按4 4 2重量比例混合均勻成為復(fù)配菌液，按復(fù)配菌液IOg計算，微球菌屬T24g， 棒桿菌屬Z54g，假單胞菌屬Y62g。(4).制備營養(yǎng)液，其成分為糖蜜 1. 5%，(NH4)2SO4O. 5%, MgSO4 ‘ 7H20 0.05%, KH2PO4O. 5%,余量為水，混合均勻，按營養(yǎng)液90g計算，其成分配比為糖蜜1.35g， (NH4)2SO4O. 45g, MgSO4 · 7H20 0. 045g, KH2PO4O. 45g，水 87. 705g。(5).將聚丙烯酰胺濃度2000mg/L的工業(yè)廢水首先進(jìn)行厭氧水解M小時后轉(zhuǎn)入好氧100小時，控制PH 6. 0，控制溫度為300C。分別對水解池和好氧池出水聚丙烯酰胺濃度及丙烯酰胺單體含量進(jìn)行監(jiān)測，以未加混合液的實驗組做空白，數(shù)據(jù)結(jié)果如下表表1
權(quán)利要求
1.一種利用微生物對高含氯聚丙烯酰胺廢水無害化降解的方法，其特征在于該方法的步驟為(1)將微球菌屬T2、棒桿菌屬Z5、假單胞菌屬Y6三種微生物菌液按1-6 1-4 2-5 的重量混合比例混合均勻成為復(fù)配菌液，復(fù)配菌液PH范圍在4. 0-8. 0，菌液濃度IO6-IO9個 /ml ；(2)制備營養(yǎng)液，其成分為糖蜜0. 1-2%, (NH4)2SO4O. 1-1 %,MgSO4 ·7Η200. 001-0. 1%, KH2PO4 0.001-1%，余量為水，混合均勻；(3)將復(fù)配菌液與營養(yǎng)液混合，混合重量比例為復(fù)配菌液營養(yǎng)液=1 2-20；(4)將聚丙烯酰胺廢水輸送至投加了混合液的水解池，停留12-24小時，然后再輸送至投加了混合液的好氧池，停留80-120小時，混合液首次投加量為處理裝置有效容積的0. 5-20%，控制ρΗ 5. 0-9. 0，控制溫度為20_40°C，好氧池曝氣量與進(jìn)水量體積比為 15-25 1 ；(5)好氧處理后的廢水經(jīng)中空纖維微濾膜組件后連續(xù)排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用微生物對高含氯聚丙烯酰胺廢水無害化降解的方法，其特征在于所述的中空纖維微濾膜組件采用簾式中空纖維微濾膜，材質(zhì)為抗污染聚偏氟乙烯，膜孔徑為0. 1-0. 2 μ m。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用微生物對高含氯聚丙烯酰胺廢水無害化降解的方法，其步驟為(1)將微球菌屬T2、棒桿菌屬Z5、假單胞菌屬Y6三種微生物菌液按1-6∶1-4∶2-5的重量混合比例混合均勻成為復(fù)配菌液；(2)制備營養(yǎng)液；(3)將復(fù)配菌液與營養(yǎng)液混合；(4)將聚丙烯酰胺廢水輸送至投加了混合液的水解池，停留12-24小時，然后再輸送至投加了混合液的好氧池，停留80-120小時；(5)好氧處理后的廢水經(jīng)中空纖維微濾膜組件后連續(xù)排放。本發(fā)明所使用的高效優(yōu)勢的復(fù)配菌液可以在Nacl濃度≤100000mg/L的高氯條件下降解聚丙烯酰胺，去除率高達(dá)80％-85％，并且同時降解解聚后的丙烯酰胺單體，使丙烯酰胺殘留量≤0.03％，解決了傳統(tǒng)生化法及化學(xué)物理法降解聚丙烯酰胺的二次污染問題，真正實現(xiàn)聚丙烯酰胺的無害化降解。
文檔編號C02F101/38GK102502974SQ20111038831
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者劉陽, 吳頔, 崔桂陽, 張仲信, 張欣, 張瑞蓮, 張英筠, 王美玲, 魏吶 申請人:天津中瑞百奧環(huán)保工程技術(shù)有限公司, 天津市工業(yè)微生物研究所