一種焦化廢水處理微生物菌劑及其應用
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及廢水處理領域，包括煤化工、石油化工廢水處理，尤其是涉及焦化廢水 處理的微生物菌劑及其在焦化廢水處理中的應用。
【背景技術(shù)】
[0002] 焦化廢水是煤在高溫干餾過程、煤氣凈化和化學產(chǎn)品精制過程中形成的廢水，含 有酚類、多環(huán)芳烴類和雜環(huán)類難降解有機物及氰化物等有毒物質(zhì)。其成分復雜、毒性大、性 質(zhì)穩(wěn)定，是一種難降解的高濃度有機廢水。
[0003] 對于高濃度的有機廢水，采用常規(guī)的生物或物化方法處理難以或無法使其達到國 家排放標準。目前國內(nèi)外研宄較多的幾種在物理化學方法，包括：濕空氣氧化法（WAO)、超 臨界水氧化法（SCWO)和濕式催化氧化法（CWO)等。WAO和SCWO是在高溫高壓條件下，一般 為250-400°C，18-25Mpa，將廢水中的有機物分解為H20、C02和N03等無機小分子物質(zhì)。CWO 則是采用專用催化劑降低反應條件，一般為170-300°C，I. 0?lOMpa，在保證處理效果的前 提下，降低設備耐腐蝕、耐溫和耐壓的性能要求，從而降低設備制造投資和運行成本。然而， 這些方法所涉及到的設備投資和運行成本依然很高。
[0004] 目前，我國焦化廠每年都會產(chǎn)生數(shù)千萬噸含氨和酚的廢水。這些廠大都建于20 世紀80年代，采用普通生化處理技術(shù)來處理焦化廢水。該技術(shù)對廢水中的揮發(fā)酚、氰等少 數(shù)污染物有一定的去除效果，而對難降解有機污染物的降解效果極差，致使出水中的NH3-N 和COD嚴重超標，對水體環(huán)境造成了很大的污染，迫使人們急切尋找合適的替代方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對上述處理焦化廢水中的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于如何提高廢水 中難降解有機污染物的降解效果，并且降低了投資和運營成本，解決環(huán)境污染問題。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明提供一種微生物菌劑，所述菌劑包括吡啶、喹啉等雜環(huán)類難降解有機物高 效降解菌，萘等多環(huán)類高效降解菌，苯酚、鄰甲酚等酚類高效降解菌，長鏈烷烴類高效降解 菌。
[0008] 優(yōu)選的，所述微生物菌劑包括：
[0009] (1)卩比啶降解菌節(jié)桿菌屬（Arthrobacter sp.) TJKYBD-02,保藏編號：CGMCC 10176 ；
[0010] (2)喹啉降解菌；
[0011] ⑶苯酚降解菌；
[0012] (4)鄰甲酚降解菌假單胞菌屬（Pseudomonas sp. )TJKYLJF-01，保藏編號：10177 ;
[0013] (5)萘降解菌；
[0014] (6)正十六烷降解菌，
[0015] 上述⑴_(6)種菌株分別屬于節(jié)桿菌屬（Arthrobacter sp.)、綠針假單胞菌 (Pseudomonas chlororaphis)、乙酸 1?不動桿菌（Acinetobacter calcoaceticus)、假單胞 菌屬（Pseudomonassp.)、枯草芽抱桿菌（Bacillus subtilis)、銅綠假單胞菌（Pseudomonas aeruginosa)〇
[0016] 優(yōu)選的，所述菌劑中各個菌株的質(zhì)量比為：吡啶降解菌5 -15 %，喹啉降解菌 10-15%，苯酚降解菌15-30%，鄰甲酚降解菌10-20%，萘降解菌5-10%，正十六烷降解菌 10-20%，余量以輔料補齊。
[0017] 優(yōu)選的，每2g菌劑中含有：吡啶降解菌0. 1-0. 3g ;加入前的菌體濃度：大約 3. 5 X 108/g、喹啉降解菌0. 2-0. 3g ;加入前的菌體濃度：大約4. 2 X 108/g、苯酚降解菌 0. 3-0. 6g ;加入前的菌體濃度：大約6. 5X 108/g、鄰甲酚降解菌0. 2-0. 4g ;加入前的菌體濃 度：大約6. OX 108/g、萘降解菌0. 1-0. 2g ;加入前的菌體濃度：大約4. 5X 108/g、正十六烷 降解菌0. 2-0. 4 ;加入前的菌體濃度：大約4. 7X 108/g，余量以輔料補齊。
[0018] 優(yōu)選的，所述輔料為麥麩。
[0019] 優(yōu)選的，所述菌劑降解的相應的難降解有機物濃度可達到600mg/L。更優(yōu)選的，可 在48以內(nèi)對上述濃度的有機物完全降解，更優(yōu)選的，36小時內(nèi)完全降解，更優(yōu)選的，24小時 內(nèi)完全降解。
[0020] 優(yōu)選的，所述菌劑對焦化廢水中的難降解有機物均具有高效降解能力，并通過相 互之間的協(xié)同作用，實現(xiàn)處理后水質(zhì)的達標排放。更優(yōu)選的，所述微生物菌劑保證難降解有 機物的去除，吡啶、喹啉、苯酚、鄰甲酚、萘、正十六烷的降解率均可達到90%以上，所述處理 后的廢水出水COD含量小于80 mg /1，NH3-N含量小于10 mg /1。
[0021] 本發(fā)明還提供一種上述微生物菌劑在強化處理焦化廢水中的應用。
[0022] 本發(fā)明還提供一種上述微生物菌劑強化處理焦化廢水的方法，所述方法包括下列 步驟：
[0023] (1)水解酸化處理：將焦化廢水進行水解酸化，將大分子有機物水解成小分子，提 高可生化性；
[0024] (2)好氧強化處理：添加上述微生物菌劑到好氧強化池進行好氧強化處理，去除 大部分有機物及難降解有機物；
[0025] (3)缺氧反硝化和好氧硝化處理：進行缺氧反硝化和好氧硝化處理，去除氨氮和 總氮。
[0026] 優(yōu)選的，在水解酸化處理步驟前，進行隔油和調(diào)節(jié)處理步驟，其中，焦化廢水經(jīng)過 隔油池處理，使油狀液體去除。
[0027] 優(yōu)選的，在好氧強化處理步驟后包括活性污泥回流步驟，將含有微生物的活性污 泥進行回流，減少微生物的流失。
[0028] 優(yōu)選的，在缺氧反硝化和好氧硝化處理步驟后包括活性污泥二次回流步驟，將上 述處理的廢水送入二級沉淀池，將活性污泥再次進行回流，減少微生物的流失。
[0029] 相應的，本發(fā)明提供一種微生物菌劑強化處理焦化廢水的裝置，包括
[0030] (1)、水解酸化池，將焦化廢水進行水解酸化，將大分子有機物水解成小分子，提高 可生化性；
[0031] (2)、好氧強化池，用于將焦化廢水進行好氧強化處理，并且添加上述微生物菌劑 到好氧強化池進行好氧強化處理，去除大部分有機物及難降解有機物；
[0032] (3)、缺氧反硝化池和好氧硝化池：將焦化廢水進行缺氧反硝化和好氧硝化處理， 去除氨氮和總氮。
[0033] 優(yōu)選的，在水解酸化池前包括隔油池和調(diào)節(jié)池，用于將焦化廢水進行隔油和調(diào)節(jié) 處理步驟，其中，焦化廢水經(jīng)過隔油池處理，使油狀液體去除。
[0034] 優(yōu)選的，在好氧強化池后包括初沉池，用于活性污泥回流步驟，將含有微生物的活 性污泥進行回流，減少微生物的流失。
[0035] 優(yōu)選的，在好氧硝化池后包括二級沉淀池（二沉池），將活性污泥進行二次回流步 驟，將上述處理廢水送入二級沉淀池，將活性污泥再次進行回流，減少微生物的流失。
[0036] 優(yōu)選的，所好氧強化步驟中所述微生物菌劑的投放量為0. 08% -I. 2% (w/v)，優(yōu) 選為 0· 1% -I. 0% (w/v)。
[0037] 優(yōu)選的，水解酸化處理步驟中，停留時間為18小時，溫度控制在25_35°C，pH控制 在7-8,分解大分子有機物成小分子，去除部分COD，提高后續(xù)處理的可生化性。
[0038] 優(yōu)選的，好氧強化處理步驟中，停留時間為18小時，溫度控制在25-35°C，pH控制 在7-8,實現(xiàn)COD的大部分去除。
[0039] 優(yōu)選的，缺氧反硝化和好氧硝化處理步驟中，停留時間分別為12小時和18小時， 溫度控制在25-35°C，pH控制在7-8,將氨氮和總氮進行去除，使出水氨氮和總氮達到排放 標準。
[0040] 優(yōu)選的，所述廢水中的難降解有機物均能被高效降解，實現(xiàn)處理后水質(zhì)的達標排 放。更優(yōu)選的，所述廢水中，吡啶、喹啉、苯酚、鄰甲酚、萘、正十六烷的降解率均可達到90% 以上。
[0041] 優(yōu)選的，好氧生物強化池加入微生物菌劑后，COD去除率提高5-10%。
[0042] 優(yōu)選的，所述處理后的廢水出水COD含量小于80 mg /1，NH3-N含量小于10 mg /1。
[0043] 優(yōu)選的，經(jīng)過缺氧反硝化和好氧硝化步驟后能顯著地去除氨氮和總氮，去除率分 別為95%和90%以上，優(yōu)選，分別高達98%和96%。
[0044] 與現(xiàn)有焦化廢水處理技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的菌劑及其強化處理焦化廢水的方 法在處理焦化廢水時，充分利用了微生物菌劑對難降解有機物的降解能力，解決了焦化廢 水的處理問題，也使環(huán)境污染得到了徹底改善；涉及的構(gòu)筑物均為廢水處理所用的常規(guī)構(gòu) 筑物，建筑工程簡單，節(jié)約投資成本；本發(fā)明處理過程大多是通過生化過程實現(xiàn)，因而降低 了運營成本，而且處理后的廢水中的NH3-N和COD指標都達到國家一級排放標準，為焦化廢 水處理提供了一條新的途徑。
[0045] 保藏信息
[0046] UTJKYBD-02
[0047] 分類名詞：節(jié)桿菌屬（Arthrobacter sp.)
[0048] 保藏單位名稱：中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心（CGMCC)
[0049] 保藏單位地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號
[0050] 保藏日期：2014年12月15日
[0051] 保藏號：CGMCC 10176
[0052] 2, TJKYLJF-Ol
[0053] 分類名詞：假單胞菌屬（Pseudomonas sp.)
[0054] 保藏單位名稱：中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心（CGMCC)
[0055] 保藏單位地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號
[0056] 保藏日期：2014年12月15日
[0057] 保藏號：CGMCC 10177
【附圖說明】
[0058] 圖1為吡啶降解菌TJKYBD-02對吡啶的降解能力效果圖