CN105399213A - 一种微生物降解含酚废水的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微生物降解含酚废水的方法，属于废水处理技术领域。本发明以马蹄莲和新鲜猪肉为原材料，首先将其放入发酵罐中与硝基苯酚混合后进行发酵，得混合液，之后再将得到的混合液中加入儿茶酚，再次进行发酵，直至猪肉和马蹄莲完全降解，发酵液腐烂发臭，且表面出现一层白色菌丝为止；最后将腐烂发臭、且含有白色菌丝的发酵液倒入含酚废水中，进行厌氧处理以及好氧曝气，即可。本实例证明，本发明不仅处理费用低，对于环境没有二次污染，而且降低了处理难度，使得含酚废水中多元酚的脱除率达到了88％以上，处理后的废水达到了国家一类排放标准。

Description

一种微生物降解含酚废水的方法

技术领域

本发明公开了一种微生物降解含酚废水的方法，属于废水处理技术领域。

背景技术

苯酚代表一类较复杂的污染物，高浓度的苯酚会使蛋白质凝固，使肌体组织损伤、坏死，而低浓度的酚类物质则可使蛋白质变性，长期饮用被苯酚污染的水，会发生慢性中毒症状，因此含酚废水必须达到国家要求的排放标准。

现有的含酚废水的处理过程中，可以根据酚浓度的高低和特性选择不同的处理方法。例如，含酚废水浓度在1000mg/L以下时，可以采用物化法，如萃取法(包括溶剂萃取法、液膜萃取法和络合萃取法)、吸附法(包括固体吸附法和树脂吸附法)，化学法(包括缩聚法、湿式催化氧化法、光化学氧化法、电催化技术、超声化学氧化法、超临界水氧化法)以及生化法(包括活性污泥法、生物膜法、生物流化床法、酶制剂处理法、生物接触氧化法以及厌氧法)等方法。对于浓度大于5000mg/L的高浓度含酚废水来说，可采用溶剂萃取和缩聚等预处理方法，降低其浓度后，再进行二次处理，其中，通常采用萃取法对高浓度含酚废水进行预处理。

所述萃取法的原理是：加入一种与水不互溶、与污染物互溶的良好溶剂(即萃取剂)，充分混合后，污水中的大部分污染物转移到萃取剂中。溶剂萃取法其主要是利用难溶于水的萃取剂与废水进行接触，使废水中酚类物质与萃取剂进行结合，实现酚类物质的相转移。所述溶剂萃取的方法具有设备投资少、占地面积小、操作方便、能耗低等优点，而且能够有效回收利用废水中的酚类物质。其缺点是：两相密度差小、连续相粘度大、返混严重；存在影响两相流动和相际传质的因素；易造成溶剂损失和二次污染；溶剂再生对经济性和可靠性产生重要的影响；适合作为一级回收处理，废水难达到排放标准；须进行二级生化处理。

另外，采用现有萃取法脱酚技术单元酚的脱除率一般在90％左右，多元酚的脱除率在60％左右。由此可见，含酚废水的处理不但导致水处理费用增加，而且更增加了废水脱酚工艺和脱酚后废水生化处理工艺的难度，甚至处理后的废水也难以达到国家一类排放标准(废水COD值为100mg/L以下)，因此，寻找一种合适的方法去除含酚废水是一个非常有意义的事情。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对目前传统萃取法在处理高浓度含酚废水的过程中，不但导致处理费用增加，对环境有二次污染，而且增加了处理难度，使得多元酚的脱除率低的缺点，提供了一种微生物降解含酚废水的方法。该方法以马蹄莲和新鲜猪肉为原材料，首先将其放入发酵罐中与硝基苯酚混合后进行发酵，得混合液，之后再将得到的混合液中加入儿茶酚，再次进行发酵，直至猪肉和马蹄莲完全降解，发酵液腐烂发臭，且表面出现一层白色菌丝为止，最后将腐烂发臭、且含有白色菌丝的发酵液倒入含酚废水中，进行厌氧处理以及好氧曝气，即可。本发明不仅处理费用低，对于环境没有二次污染，而且降低了处理难度，使得含酚废水中多元酚的脱除率达到了88％以上，处理后的废水达到了国家一类排放标准。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

(1)取200～300g生长茂盛的马蹄莲，用清水清洗至表面无污物后放入粉碎机中，粉碎成1.8×1.8cm以下的碎块；之后再取500～800g新鲜的猪肉，用清水反复清洗1～3次，去除表面及内部血管、淤血和脏物后，切成长7～10cm，宽4～6cm的竖状肉条，然后再用直径为0.4～0.6mm的打孔机进行穿孔，每条猪肉表面穿孔数量为80～120孔；

(2)将上述粉碎后的马蹄莲和切条打孔后的猪肉放入发酵罐中，加入猪肉重量2倍的清水后，再加入马蹄莲质量5～8％的硝基苯酚，混合均匀后，用纱布遮盖，设置温度为35～55℃，空气相对湿度为60～70％，放置5～10天，待其自行腐烂、发臭；

(3)将上述腐烂、发臭后得到的混合物取出，放入干燥机中进行干燥处理，设置温度为105～110℃，干燥处理35～50min，得干燥混合颗粒物，再将得到的干燥混合颗粒物取出再次放入发酵罐中，加入马蹄莲重量1.5倍的清水后，再加入猪肉质量3～6％的儿茶酚，混合均匀，用纱布遮盖，提升温度至38～58℃，空气相对湿度为62～68％，放置15～18天，直至猪肉和马蹄莲完全降解，发酵液腐烂发臭，且表面出现一层4～6cm的白色菌丝；

(4)取500～600mL待处理的含酚废水，倒入容器中，之后将上述步骤得到的腐烂发臭、且含有白色菌丝的发酵液也倒入其中，倒入量为10～12mL，搅拌混合均匀，密封容器，在常温下，厌氧处理2～3h，随后再敞开容器，在容器底部放置曝气装置，进行有氧曝气处理3～5h，即可。

本发明的应用方法是：将本发明所制得的微生物发酵液倒入待处理的含酚废水中，其中每1～2t含酚废水中加入200～300mL微生物发酵液，充分混合搅拌均匀后，在常温下，厌氧处理2～3h，之后再进行好氧曝气处理3～5h，即可。经检测，废水的COD含量从3000～3500mg/L降低到了50～70mg/L，去除率达到了95％以上，多元酚的脱除率也高达88％以上。

本发明的有益效果是：

(1)本发明操作简单易行，不仅处理费用低，而且降低了难度，处理过程中对于环境也没有二次污染；

(2)处理效果显著，使得含酚废水中多元酚的脱除率达到了88％以上，处理后的废水达到了国家一类排放标准。

具体实施方式

首先取200～300g生长茂盛的马蹄莲，用清水清洗至表面无污物后放入粉碎机中，粉碎成1.8×1.8cm以下的碎块；之后再取500～800g新鲜的猪肉，用清水反复清洗1～3次，去除表面及内部血管、淤血和脏物后，切成长7～10cm，宽4～6cm的竖状肉条，然后再用直径为0.4～0.6mm的打孔机进行穿孔，每条猪肉表面穿孔数量为80～120孔；接下来将上述粉碎后的马蹄莲和切条打孔后的猪肉放入发酵罐中，加入猪肉重量2倍的清水后，再加入马蹄莲质量5～8％的硝基苯酚，混合均匀后，用纱布遮盖，设置温度为35～55℃，空气相对湿度为60～70％，放置5～10天，待其自行腐烂、发臭；再将上述腐烂、发臭后得到的混合物取出，放入干燥机中进行干燥处理，设置温度为105～110℃，干燥处理35～50min，得干燥混合颗粒物，再将得到的干燥混合颗粒物取出再次放入发酵罐中，加入马蹄莲重量1.5倍的清水后，再加入猪肉质量3～6％的儿茶酚，混合均匀，用纱布遮盖，提升温度至38～58℃，空气相对湿度为62～68％，放置15～18天，直至猪肉和马蹄莲完全降解，发酵液腐烂发臭，且表面出现一层4～6cm的白色菌丝；最后取500～600mL待处理的含酚废水，倒入容器中，之后将上述步骤得到的腐烂发臭、且含有白色菌丝的发酵液也倒入其中，倒入量为10～12mL，搅拌混合均匀，密封容器，在常温下，厌氧处理2～3h，随后再敞开容器，在容器底部放置曝气装置，进行有氧曝气处理3～5h，即可。

实例1

首先取200g生长茂盛的马蹄莲，用清水清洗至表面无污物后放入粉碎机中，粉碎成1.8×1.8cm以下的碎块；之后再取500g新鲜的猪肉，用清水反复清洗1次，去除表面及内部血管、淤血和脏物后，切成长7cm，宽4cm的竖状肉条，然后再用直径为0.4mm的打孔机进行穿孔，每条猪肉表面穿孔数量为80孔；接下来将上述粉碎后的马蹄莲和切条打孔后的猪肉放入发酵罐中，加入猪肉重量2倍的清水后，再加入马蹄莲质量5％的硝基苯酚，混合均匀后，用纱布遮盖，设置温度为35℃，空气相对湿度为60％，放置5天，待其自行腐烂、发臭；再将上述腐烂、发臭后得到的混合物取出，放入干燥机中进行干燥处理，设置温度为105℃，干燥处理35min，得干燥混合颗粒物，再将得到的干燥混合颗粒物取出再次放入发酵罐中，加入马蹄莲重量1.5倍的清水后，再加入猪肉质量3％的儿茶酚，混合均匀，用纱布遮盖，提升温度至38℃，空气相对湿度为62％，放置15天，直至猪肉和马蹄莲完全降解，发酵液腐烂发臭，且表面出现一层4cm的白色菌丝；最后取500mL待处理的含酚废水，倒入容器中，之后将上述步骤得到的腐烂发臭、且含有白色菌丝的发酵液也倒入其中，倒入量为10mL，搅拌混合均匀，密封容器，在常温下，厌氧处理2h，随后再敞开容器，在容器底部放置曝气装置，进行有氧曝气处理3h，即可。

本实例操作简单易行，使用时，将本发明所制得的微生物发酵液倒入待处理的含酚废水中，其中每1t含酚废水中加入200mL微生物发酵液，充分混合搅拌均匀后，在常温下，厌氧处理2h，之后再进行好氧曝气处理3h，即可。经检测，废水的COD含量从3000mg/L降低到了50mg/L，去除率达到了98.3％，多元酚的脱除率也高达88％。

实例2

首先取250g生长茂盛的马蹄莲，用清水清洗至表面无污物后放入粉碎机中，粉碎成1.8×1.8cm以下的碎块；之后再取700g新鲜的猪肉，用清水反复清洗2次，去除表面及内部血管、淤血和脏物后，切成长9cm，宽5cm的竖状肉条，然后再用直径为0.5mm的打孔机进行穿孔，每条猪肉表面穿孔数量为100孔；接下来将上述粉碎后的马蹄莲和切条打孔后的猪肉放入发酵罐中，加入猪肉重量2倍的清水后，再加入马蹄莲质量7％的硝基苯酚，混合均匀后，用纱布遮盖，设置温度为45℃，空气相对湿度为65％，放置8天，待其自行腐烂、发臭；再将上述腐烂、发臭后得到的混合物取出，放入干燥机中进行干燥处理，设置温度为108℃，干燥处理45min，得干燥混合颗粒物，再将得到的干燥混合颗粒物取出再次放入发酵罐中，加入马蹄莲重量1.5倍的清水后，再加入猪肉质量5％的儿茶酚，混合均匀，用纱布遮盖，提升温度至45℃，空气相对湿度为65％，放置16天，直至猪肉和马蹄莲完全降解，发酵液腐烂发臭，且表面出现一层5cm的白色菌丝；最后取550mL待处理的含酚废水，倒入容器中，之后将上述步骤得到的腐烂发臭、且含有白色菌丝的发酵液也倒入其中，倒入量为11mL，搅拌混合均匀，密封容器，在常温下，厌氧处理2.5h，随后再敞开容器，在容器底部放置曝气装置，进行有氧曝气处理4h，即可。

本实例操作简单易行，使用时，将本发明所制得的微生物发酵液倒入待处理的含酚废水中，其中每1.5t含酚废水中加入250mL微生物发酵液，充分混合搅拌均匀后，在常温下，厌氧处理2.5h，之后再进行好氧曝气处理4h，即可。经检测，废水的COD含量从3300mg/L降低到了60mg/L，去除率达到了98.2％，多元酚的脱除率也高达89％。

实例3

首先取300g生长茂盛的马蹄莲，用清水清洗至表面无污物后放入粉碎机中，粉碎成1.8×1.8cm以下的碎块；之后再取800g新鲜的猪肉，用清水反复清洗3次，去除表面及内部血管、淤血和脏物后，切成长10cm，宽6cm的竖状肉条，然后再用直径为0.6mm的打孔机进行穿孔，每条猪肉表面穿孔数量为120孔；接下来将上述粉碎后的马蹄莲和切条打孔后的猪肉放入发酵罐中，加入猪肉重量2倍的清水后，再加入马蹄莲质量8％的硝基苯酚，混合均匀后，用纱布遮盖，设置温度为55℃，空气相对湿度为70％，放置10天，待其自行腐烂、发臭；再将上述腐烂、发臭后得到的混合物取出，放入干燥机中进行干燥处理，设置温度为110℃，干燥处理50min，得干燥混合颗粒物，再将得到的干燥混合颗粒物取出再次放入发酵罐中，加入马蹄莲重量1.5倍的清水后，再加入猪肉质量6％的儿茶酚，混合均匀，用纱布遮盖，提升温度至58℃，空气相对湿度为68％，放置18天，直至猪肉和马蹄莲完全降解，发酵液腐烂发臭，且表面出现一层6cm的白色菌丝；最后取600mL待处理的含酚废水，倒入容器中，之后将上述步骤得到的腐烂发臭、且含有白色菌丝的发酵液也倒入其中，倒入量为12mL，搅拌混合均匀，密封容器，在常温下，厌氧处理3h，随后再敞开容器，在容器底部放置曝气装置，进行有氧曝气处理5h，即可。

本实例操作简单易行，使用时，将本发明所制得的微生物发酵液倒入待处理的含酚废水中，其中每2t含酚废水中加入300mL微生物发酵液，充分混合搅拌均匀后，在常温下，厌氧处理3h，之后再进行好氧曝气处理5h，即可。经检测，废水的COD含量从3500mg/L降低到了70mg/L，去除率达到了98％，多元酚的脱除率也高达90％。

Claims (1)

1.一种微生物降解含酚废水的方法，其特征在于具体操作步骤为：

(1)取200～300g生长茂盛的马蹄莲，用清水清洗至表面无污物后放入粉碎机中，粉碎成1.8×1.8cm以下的碎块；之后再取500～800g新鲜的猪肉，用清水反复清洗1～3次，去除表面及内部血管、淤血和脏物后，切成长7～10cm，宽4～6cm的竖状肉条，然后再用直径为0.4～0.6mm的打孔机进行穿孔，每条猪肉表面穿孔数量为80～120孔；

(2)将上述粉碎后的马蹄莲和切条打孔后的猪肉放入发酵罐中，加入猪肉重量2倍的清水后，再加入马蹄莲质量5～8％的硝基苯酚，混合均匀后，用纱布遮盖，设置温度为35～55℃，空气相对湿度为60～70％，放置5～10天，待其自行腐烂、发臭；

(3)将上述腐烂、发臭后得到的混合物取出，放入干燥机中进行干燥处理，设置温度为105～110℃，干燥处理35～50min，得干燥混合颗粒物，再将得到的干燥混合颗粒物取出再次放入发酵罐中，加入马蹄莲重量1.5倍的清水后，再加入猪肉质量3～6％的儿茶酚，混合均匀，用纱布遮盖，提升温度至38～58℃，空气相对湿度为62～68％，放置15～18天，直至猪肉和马蹄莲完全降解，发酵液腐烂发臭，且表面出现一层4～6cm的白色菌丝；

(4)取500～600mL待处理的含酚废水，倒入容器中，之后将上述步骤得到的腐烂发臭、且含有白色菌丝的发酵液也倒入其中，倒入量为10～12mL，搅拌混合均匀，密封容器，在常温下，厌氧处理2～3h，随后再敞开容器，在容器底部放置曝气装置，进行有氧曝气处理3～5h，即可。