本發(fā)明涉及一種用于廢棄鉆井液處理的活性污泥培養(yǎng)方法，屬于廢水處理技術領域。

背景技術：

隨著我國石油天然氣開采力度的逐年增大，石油廢棄鉆井液的數量也在逐年上漲，隨之增大的還有污染力度。

廢棄鉆井液是石油鉆井作業(yè)中產生的主要廢棄物，具有數量大、對環(huán)境影響大、處理難度大和處理費用高等特點。廢棄鉆井液除一少部分回收利用外，絕大部分采用直接排放和自然蒸發(fā)、沉積、干化和就地掩埋等方法進行簡單處理，遇到雨季，鉆井液中的有害物質隨水流入農田、河流，滲入地表，污染土壤、地下水、嚴重影響當地的自然環(huán)境，這樣持續(xù)下去會對生態(tài)平衡造成破壞，威脅到人們的生命安全，也不符合我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

現代化的石油開采現場工作中亟需加強廢棄鉆井液處理技術的開發(fā)，并設計出科學合理的處理工藝。

目前常見的集中廢棄鉆井液處理方法主要有密封填埋、化學固化、土地分散耕施法及生物降解等，上述的物理、化學方法都不是對廢棄鉆井液的徹底無害化處理，都極易發(fā)生二次污染。而生物降解作用溫和、處理徹底，不產生二次污染。

活性污泥法是污水生物處理的一種方法。該法是在人工充氧條件下，對污水和各種微生物群體進行連續(xù)混合培養(yǎng)，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機污染物。然后使污泥與水分離，大部分污泥再回流到曝氣池，多余部分則排出活性污泥系統。

廢棄鉆井液主要是一種復雜的膠體體系，成份復雜，其中存在的容易對環(huán)境造成污染的主要成份是鹽濃和可交換性鈉離子，其次是油類和重金屬離子和有機污染物等，高鹽度、難降解物質的水質對可生化性造成很大影響，不利于活性污泥的快速培養(yǎng)，如果按常規(guī)的生化活性污泥的培養(yǎng)馴化方式，會拖延污水處理工程進度， 給企業(yè)造成工期的延長、成本投入的增加，帶來很大程度的經濟損失。同時，活性污泥在培養(yǎng)過程中會存在很多問題，如培養(yǎng)周期長、培養(yǎng)過程繁雜、運行不穩(wěn)定、可操作性低等。

技術實現要素：

本發(fā)明旨在提供一種操作簡單，可快速適應并耐受廢棄鉆井液的復雜環(huán)境、有效降解其中的有機污染物、徹底解決廢棄鉆井液污染問題的活性污泥培養(yǎng)方法。

為實現上述目的，本發(fā)明采取以下技術方案：

一種用于廢棄鉆井液處理的活性污泥培養(yǎng)方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)菌種獲得

通過菌種篩選法或鉆井液厭氧處理法獲得菌種；

(2)活性污泥培養(yǎng)

①投加菌種：將步驟(1)中獲得的菌種投加到活性污泥培養(yǎng)體系中，進行培養(yǎng)；

②菌種馴化

a、悶曝處理：停止所有進、出水，用鼓風機從活性污泥培養(yǎng)體系底部泵入微小氣泡，使溶解氧保持在0.5～1mg/L；

b、逐級增加廢棄鉆井液濃度：每天檢測廢棄鉆井液COD濃度，當COD濃度降到200以下時，打開進、出水，用廢棄鉆井液替換掉悶曝處理后10％的水，繼續(xù)悶曝；當COD濃度再次降到200以下時，用廢棄鉆井液替換掉悶曝處理后20％的水，繼續(xù)悶曝；依次類推，直到替換掉50％的水時，悶曝結束；

c、連續(xù)進水：步驟b結束后，開始連續(xù)加入廢棄鉆井液，開始先按照預先設計進水量的10％進水，每天按預先設計進水量的10％遞增進水，直到達到預先設計；

d、培養(yǎng)完成：經過1周的試運行，COD結果穩(wěn)定，出水水質澄清，則活性污泥培養(yǎng)成功，污水處理系統可正式投入使用。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述菌種篩選法的步驟為：取10ml廢棄鉆井液，加入到90ml無機鹽培養(yǎng)基中，20-25℃，150rpm培養(yǎng)，待培養(yǎng)基變渾濁時，利用稀釋平板法將培養(yǎng)液涂布到無機鹽固體平板上，20-25℃培養(yǎng)，待長出單菌落后，根據菌落形態(tài)分別挑取不同形態(tài)的菌落，在添加葡萄糖的營養(yǎng)培養(yǎng)基中培養(yǎng)，獲得的菌種以液體濃縮形式保藏于4℃冰箱，或者制成干菌劑保存。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述鉆井液厭氧處理法的步驟為：檢測廢棄鉆井液COD值，按照COD:N:P＝100:10:1的比例，添加氮、磷，調節(jié)鉆井液pH值至中性，把處理過的廢棄鉆井液置于密閉儲存，20-25℃培養(yǎng)，肉眼可見液體上面附有一層菌膜，此菌膜即可作為活性污泥培養(yǎng)的菌種源，以液體形式保藏于4℃冰箱，隨用隨取。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述的活性污泥培養(yǎng)體系中含有生物載體，將含有菌種的活性污泥固定在生物載體上。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述的活性污泥培養(yǎng)體系中的用水按照下述方法制備得到：將廢棄鉆井液用水稀釋至COD為1000mg/L，再按照COD:N:P＝100:10:1的比例，添加氮、磷，調節(jié)pH至中性即得。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述的菌種馴化為逐步提高廢棄鉆井液在活性污泥培養(yǎng)體系中的濃度，使菌種逐步適應在廢棄鉆井液中的生長繁殖。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述的連續(xù)進水為連續(xù)加入未經稀釋的廢棄鉆井液。

本發(fā)明用于廢棄鉆井液處理的活性污泥培養(yǎng)方法包括活性污泥馴化培養(yǎng)步驟，此步驟添加生物固定載體，使所述活性污泥固定在生物載體上，進一步提高微生物與廢棄鉆井液的接觸面積，增加活性污泥的耐受性，更有效的處理廢棄鉆井液。

與現有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明用于廢棄鉆井液處理的活性污泥培養(yǎng)方法添加來源于廢棄鉆井液中的菌種，1)能更快的適應鉆井液的復雜環(huán)境，大大縮短活性污泥的培養(yǎng)和馴化時間；2)比普通方法培養(yǎng)的活性污泥具有更高的抗負荷耐受力，可持續(xù)長久的存在于廢水處理體系中，減少活性污泥投加量以及產生的人力、物力成本；3)微生物附著在生物載體上，增加了與鉆井液接觸面積，進一步提高污泥對鉆井液的耐受力及降解。

具體實施方式

下面結合具體實施例來進一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點和特點將會隨著描述而更為清楚。但這些實施例僅是范例性的，并不對本發(fā)明的范圍構成任何限制。本領域技術人員應該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對本發(fā)明技術方案的細節(jié)和形式進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護范圍內。

無機鹽培養(yǎng)基配方：K₂HPO₄ 1.0g，MgSO₄ 0.5g，NH₄Cl 0.5g，KNO₃ 0.5g，蒸餾 水1000ml，微量元素母液1ml；

其中，微量元素母液配方：MnCl₂·4H₂O 0.0758g，ZnCl₂ 0.068g，CoCl₂·6H₂O 0.064g，H₃BO₃ 0.031g，Na₂MoO₄·2H₂O 0.0117g，CuCl₂·2H₂O 0.067g，蒸餾水1000ml。

添加葡萄糖的營養(yǎng)培養(yǎng)基配方：蛋白胨10g，酵母粉5g，葡萄糖10g，NaCl 10g，蒸餾水1000ml。

實施例1

本發(fā)明為一種用于廢棄鉆井液處理的活性污泥培養(yǎng)方法，其包括以下工藝步驟：

1、菌種獲得：由于廢棄鉆井液的成分復雜，為了使活性污泥更有效的耐受并處理廢棄鉆井液，需要添加特殊的菌種，最好的菌種來源是廢棄鉆井液中本來就存在的微生物，本發(fā)明通過以下兩種方法獲得菌種：

1)菌種篩選法：從待處理的廢棄鉆井液中經過富集馴化、分離純化，獲得生長良好的一些菌株，作為復合菌種，可作為活性污泥培養(yǎng)的菌種源。此法獲得的菌種可以以液體濃縮形式保藏，也可以制成干菌劑，進一步方便保藏及運輸。具體操作：取10ml廢棄鉆井液，加入到90ml無機鹽培養(yǎng)基中，20-25℃，150rpm培養(yǎng)，待培養(yǎng)基變渾濁時利用稀釋平板法將培養(yǎng)液涂布到無機鹽固體平板上，20-25℃培養(yǎng)，待長出單菌落后根據菌落形態(tài)分別挑取不同的菌落，在添加葡萄糖的營養(yǎng)培養(yǎng)基中培養(yǎng)，獲得的菌種以液體濃縮形式保藏于4℃冰箱，或者制成干菌劑保存。

2)鉆井液厭氧處理法：檢測廢棄鉆井液COD值，根據COD:N:P＝100:10:1的比例，添加氮、磷，調節(jié)pH至中性，把處理過的廢棄鉆井液置于密閉儲存，20-25℃培養(yǎng)，肉眼可見液體上面附有一層菌膜，此菌膜即可作為活性污泥培養(yǎng)的菌種源。此法獲得的菌種可以液體形式保藏于4℃冰箱，隨用隨取。

2、活性污泥培養(yǎng)：其主要包括以下兩個步驟：

1)投加菌種：將上述步驟1中獲得的菌種投加到活性污泥培養(yǎng)體系中，進行培養(yǎng)?；钚晕勰嗯囵B(yǎng)體系中加有生物載體，可以將含有微生物的活性污泥固定在載體上。活性污泥培養(yǎng)體系中所用的水為將廢棄鉆井液用水稀釋至COD為1000mg/L，再按照COD:N:P＝100:10:1的比例，添加氮、磷，調節(jié)pH至中性。

2)菌種馴化：逐步提高廢棄鉆井液在活性污泥培養(yǎng)體系中的濃度，使菌種逐步適應在廢棄鉆井液中的生長繁殖。

a、悶曝處理：停止所有進、出水，用鼓風機從活性污泥培養(yǎng)體系底部泵入微小氣泡，供給菌種生長充足的氧氣，使溶解氧保持在0.5～1mg/L。

b、逐級增加廢棄鉆井液濃度：每天檢測COD濃度，當COD降到200以下時，打開進、出水，用廢棄鉆井液替換掉悶曝處理后10％的水，繼續(xù)悶曝；當COD降解COD降到200以下時，用廢棄鉆井液替換掉悶曝處理后20％的水，繼續(xù)悶曝；依次類推，直到替換50％的水時，悶曝結束。

c、連續(xù)進水：b步驟結束后，開始連續(xù)加入廢棄鉆井液，開始先按照預先設計進水量的10％進水，每天按預先設計進水量的10％遞增進水，直到達到預先設計，本步驟中的連續(xù)進水即為連續(xù)加入未經稀釋的待處理的廢棄鉆井液。

d、培養(yǎng)完成：經過1周的試運行，COD結果穩(wěn)定，出水水質澄清，則活性污泥培養(yǎng)成功，污水處理系統可正式投入使用。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，凡在本發(fā)明的精神及原則之內所做的任何修改、替換、改進等均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。