一種高濃度含鹽有機(jī)廢水的微生物聯(lián)合處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高濃度含鹽有機(jī)廢水的微生物聯(lián)合處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高鹽(總鹽濃度彡1%)、高COD (C0D彡5000mg/L)有機(jī)廢水在采油、化工、制藥、食品、發(fā)酵等行業(yè)較為常見。目前，該類廢水往往采用稀釋處理或先除鹽后生化的方法，但是由于廢水高C0D，蒸發(fā)過程產(chǎn)生大量母液；若不排出母液則會導(dǎo)致蒸發(fā)系統(tǒng)運行不穩(wěn)定，最終影響整個企業(yè)的正常生產(chǎn)；而且蒸發(fā)得到的結(jié)晶鹽一般屬于固廢，其中有些結(jié)晶鹽則屬于危險固廢；最終導(dǎo)致廢水的綜合處理成本及其昂貴。
[0003]高鹽廢水一般難以采用普通生化法進(jìn)行處理；即使是嗜鹽菌，也超過了其能夠處理的COD范圍。因此，目前除蒸發(fā)脫鹽技術(shù)以外，采用濕式催化氧化、萃取、樹脂吸附等物化方法進(jìn)行處理，也是一種選擇；但是這些方法僅僅對部分高鹽高濃有機(jī)廢水具有較好處理效果，適用范圍有限，而且一旦不能回收廢水中的有用物質(zhì)，其投資和運行成本也是相當(dāng)尚O
[0004]綜合而言，將生物方法用于高鹽高濃度有機(jī)廢水處理，成為環(huán)保行業(yè)共同努力的目標(biāo)。廢水生物處理方法一般是指活性污泥法和生物膜法，主要利用活性污泥和生物膜中微生物群，其中對有機(jī)物發(fā)揮降解作用的主要是各種細(xì)菌。對于一般高濃度有機(jī)廢水，可以米用厭氧生化工藝進(jìn)彳丁處理；但是對于尚鹽、尚氣氣、尚硫酸鹽等類型的尚濃度有機(jī)廢水，常規(guī)厭氧工藝往往不能發(fā)揮作用，此時可替代的就是基于酵母菌的廢水生物處理技術(shù)。該技術(shù)充分利用酵母菌所具有的耐酸、耐高滲透壓、耐高濃度氨氮、耐高濃度有機(jī)物底物等特性，在尚硫酸納、尚毒性、尚氣氣等廢水領(lǐng)域顯不出獨特的應(yīng)用優(yōu)勢，彌補(bǔ)了現(xiàn)代尚效厭氧處理技術(shù)的局限性。經(jīng)過酵母菌處理過的廢水，往往還達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)一步處理，而且后續(xù)處理一般為生化處理。目前，將酵母菌處理和生化處理結(jié)合在一起的生物處理工藝已經(jīng)在味精、氨基酸、糖類、發(fā)酵液等行業(yè)得到應(yīng)用，實現(xiàn)了此類廢水的資源化處理，獲得了較好的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益。
[0005]對于高鹽高濃度有機(jī)廢水，尤其對于總鹽彡3%,COD彡5000mg/L的廢水，不僅有關(guān)酵母菌處理的研究和工程化案例較少，嗜鹽菌的工程化應(yīng)用仍然處在研究探索階段。利用耐鹽酵母菌對高鹽高濃度有機(jī)廢水進(jìn)行預(yù)處理，降低有機(jī)污染物濃度，然后利用適鹽細(xì)菌菌群和嗜鹽菌群使廢水中有機(jī)污染物濃度達(dá)標(biāo)，將可以使高鹽高濃度有機(jī)廢水進(jìn)行生物處理。從上述分析可知，高鹽高濃度有機(jī)廢水生物處理的技術(shù)關(guān)鍵在于獲取能夠適應(yīng)高鹽環(huán)境的耐鹽酵母菌和高效適鹽細(xì)菌菌群，兩方面缺一不可。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中，中國專利公開號CN100519444C提供一種了可適用于高鹽高濃度有機(jī)廢水的多級酵母低氧處理工藝與方法，但是未能給出有關(guān)耐高鹽酵母菌的選育和培養(yǎng)方法，也未能給出酵母菌處理高鹽高濃度有機(jī)廢水的實施例。專利申請?zhí)?01310317975.2提供了一種多級馴化酵母菌去除廢水COD的處理系統(tǒng)和工藝，采用馴化的方法獲取酵母菌。除此以外，更多現(xiàn)有技術(shù)和專利都是采用從環(huán)境中篩選分離酵母菌、嗜鹽菌，進(jìn)行再培養(yǎng)后再用于污水處理的方法。在有機(jī)廢水的生化處理中，也一般采用鹽度馴化、嗜鹽菌接種等方法進(jìn)行處理，但目前仍未形成如普通生化法可廣泛應(yīng)用。
[0007]因此，目前利用酵母菌對高鹽高濃度有機(jī)廢水進(jìn)行預(yù)處理的方法，以及利用細(xì)菌對高鹽有機(jī)廢水進(jìn)行凈化處理的方法，存在天然的局限性，這是目前高鹽廢水和高鹽高濃度有機(jī)廢水生物處理技術(shù)進(jìn)展停滯不前的根本原因。這些局限性包括:
(I)無論酵母菌還是細(xì)菌，其中的耐鹽種群和非耐鹽種群在耐鹽范圍和耐鹽能力上具有本質(zhì)區(qū)別，其區(qū)別的根本原因是耐鹽的酵母菌和細(xì)菌具有適應(yīng)胞外高滲透壓的生理適應(yīng)機(jī)制，而非耐鹽種不具備。因此，通過馴化的方法，雖然能夠使普通酵母菌和普通細(xì)菌獲得一定的耐鹽能力，但是其耐鹽能力不穩(wěn)定，在鹽度沖擊后期處理效果會大幅度降低。
[0008](2)廢水中污染物質(zhì)一般種類較多，成分復(fù)雜，尤其是高鹽有機(jī)廢水。普通生化處理系統(tǒng)之所以能夠用于有機(jī)廢水的生化處理并具有良好的穩(wěn)定性，關(guān)鍵在于生化系統(tǒng)中的活性污泥或生物膜是由多種細(xì)菌、原生動物等種群構(gòu)成的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。鹽度馴化過程削弱或破壞了普通非適鹽細(xì)菌菌群形成的穩(wěn)定群落結(jié)構(gòu)，而在鹽度馴化過程獲得競爭優(yōu)勢的少數(shù)弱嗜鹽菌群和適鹽細(xì)菌菌群又由于種類太少難以形成穩(wěn)定的種群群落結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致處理效率不高且效果不穩(wěn)定。采用篩菌的方法獲得耐鹽或嗜鹽酵母菌，以及耐鹽菌或嗜鹽的有機(jī)物降解菌，難以構(gòu)建多種群的酵母菌群處理系統(tǒng)和多種群的細(xì)菌群處理系統(tǒng)。
[0009](3)環(huán)境微生物大多以互利共生的方式生存，99%以上不能被分離和純培養(yǎng)，耐鹽或嗜鹽的酵母菌和細(xì)菌都不例外。盡管大多數(shù)酵母菌和細(xì)菌不能通過篩選分離的方法獲得，但是在酵母菌處理系統(tǒng)和活性污泥法(生物膜法)生化處理系統(tǒng)中卻普遍存在。但是，相當(dāng)一部分環(huán)保微生物工程技術(shù)研究人員未能意識到環(huán)境微生物的這種存在特點，試圖通過篩選分離優(yōu)勢降解菌株的方法對原來不能處理廢水進(jìn)行處理。一方面，菌株篩選的方法工作量巨大，能夠篩選分離到的優(yōu)勢降解菌群種類有限；另一方面，菌株篩選處在滅菌、隔離等封閉環(huán)境，很難確保菌株對廢水的適應(yīng)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新的高濃度含鹽有機(jī)廢水的微生物聯(lián)合處理方法，該方法對高鹽高濃有機(jī)廢水進(jìn)行凈化處理，方法操作簡單，便于進(jìn)行工程化。
[0011]本發(fā)明所述適鹽酵母菌菌群，包括微生物分類學(xué)上的耐鹽酵母菌和嗜鹽酵母菌。本發(fā)明所述適鹽細(xì)菌菌群，包括微生物分類學(xué)上的耐鹽細(xì)菌、嗜鹽細(xì)菌、耐鹽古菌、嗜鹽古菌。
[0012]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。本發(fā)明是一種高濃度含鹽有機(jī)廢水的微生物聯(lián)合處理方法，其特點是:廢水依次經(jīng)過酵母菌處理系統(tǒng)和高鹽生化處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，其中酵母菌處理系統(tǒng)使用復(fù)合適鹽酵母菌菌群對廢水中的高濃度有機(jī)物進(jìn)行降解，生化處理系統(tǒng)使用復(fù)合適鹽微生物菌群對酵母菌處理系統(tǒng)出水中的有機(jī)物進(jìn)一步降解；
所述復(fù)合酵母菌菌群是在敞開高鹽環(huán)境下，直接以高鹽環(huán)境樣品為耐鹽酵母菌和嗜鹽酵母菌來源，在鹽濃度1%~20%、ρΗ 2~6、溫度20°C ~40°C、溶解氧0.1-4.0mg/L的條件下，采用混合培養(yǎng)方法得到；
所述復(fù)合適鹽菌菌群是在敞開高鹽環(huán)境下，直接以高鹽環(huán)境樣品為耐鹽菌和嗜鹽菌來源，在鹽濃度1%~20%、ρΗ6~10、溫度10°C ~40°C條件下，采用混合培養(yǎng)方法得到；
所述復(fù)合酵母菌群的混合培養(yǎng)，優(yōu)選2種及2種以上有機(jī)碳來源，且其中至少I種有機(jī)碳來源為糖類；所述復(fù)合適鹽菌菌群的混合培養(yǎng)，優(yōu)選2種及2種以上有機(jī)碳來源。所述復(fù)合適鹽菌菌群，可在混合培養(yǎng)過程中，逐漸形成耐鹽的生物膜或活性污泥。
[0013]本發(fā)明所述的一種高濃度含鹽有機(jī)廢水的微生物聯(lián)合處理方法，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是:所述的酵母菌處理系統(tǒng)工藝參數(shù)為:鹽濃度1%~20%、pH 2.0-6.0、溫度200C ~40°C、溶解氧 0.1-1.0mg/L、處理負(fù)荷彡 4.0kgCOD/ (kgMLSS.d)。
[0014]本發(fā)明所述的一種高濃度含鹽有機(jī)廢水的微生物聯(lián)合處理方法，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是:所述高鹽生化處理系統(tǒng)工藝參數(shù):鹽濃度1°/^20%、pH6.0-9.0、溫度10~40°C、處理負(fù)荷為彡 0.50kgC0D/ (kgMLSS.d)。
[0015]本發(fā)明所述的一種高濃度含鹽有機(jī)廢水的微生物聯(lián)合處理方法，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是:所述酵母菌處理系統(tǒng)和高鹽生化處理系統(tǒng)，根據(jù)具體水質(zhì)分別設(shè)計成多級處理系統(tǒng)。該生化處理系統(tǒng)可以為厭氧系統(tǒng)、兼氧系統(tǒng)和好氧系統(tǒng)，可以為活性污泥法、生物膜及其它工藝。本發(fā)明中所述酵母菌處理系統(tǒng)，在處理高鹽高濃有機(jī)廢水前，需要以該廢水進(jìn)行馴化，且馴化過程中，優(yōu)選添加糖類作為共同有機(jī)碳來源。
[0016]本發(fā)明中所述的高鹽環(huán)境樣品，其來源包括但不限于:海洋、死海、鹽湖、鹽田、鹽堿地、鹽礦、鹽井、曬鹽場、腌制環(huán)境、普通土壤。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
(I)能夠?qū)傷}濃度多3%, COD ^ 5000的高鹽高濃度有機(jī)廢水直接進(jìn)行生物處理。
[0018](2)本發(fā)明方法操作簡單，便于進(jìn)行工程化。
[0019](3)采用本發(fā)明方法，可以處理硫酸鈉彡3%,COD彡5000mg/L高濃度有機(jī)廢水，其處理成本比單獨的生化方法成本降低50%以上。
[0020]實施方式
以下進(jìn)一步描述本發(fā)明的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步地理解本發(fā)明，而不構(gòu)成對其權(quán)利的限制。
[0021]實施例1，一種高濃度含鹽有機(jī)廢水的微生物聯(lián)合處理方法，廢水依次經(jīng)過酵母菌處理系統(tǒng)和高鹽生化處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，其中酵母菌處理系統(tǒng)使用復(fù)合適鹽酵母菌菌群對廢水中的高濃度有機(jī)物進(jìn)行降解，生化處理系統(tǒng)使用復(fù)合適鹽微生物菌群對酵母菌處理系統(tǒng)出水中的有機(jī)物進(jìn)一步降解；
所述復(fù)合酵母菌菌群是在敞開高鹽環(huán)境下，直接以高鹽環(huán)境樣品為耐鹽酵母菌和嗜鹽酵母菌來源