CN105967436B - 生物降解有机磷农药废水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了生物降解有机磷农药废水的方法,包括如下步骤:往废水经电解净化后,加入石灰石、氯化钙构成的混合物,并投入氧化剂,形成钙盐,过滤去除;按比例量取解淀粉芽孢杆菌Ba2015036、枯草芽孢杆菌、玫瑰红红球菌R‑MS6菌株、黑曲霉菌株J15、黑曲霉菌株J27配制生物降解剂:将所得的废水部分送入SBR反应器中,停留24h后,投放适量生物降解剂,闷曝2d,然后按5%的速率递增连续进水;向经SBR反应器处理后的污水中加入适量的硫酸亚铁,进行混凝反应,过滤。本发明通过优势降解菌种的合理选择、配比和培养,提高了生物降解率,同时协同电解净化、氧化剂处理以及SBR反应器处理,大大提高了有机磷的去除率。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理领域,具体涉及一种生物降解有机磷农药废水的方法。
背景技术
有机磷农药废水的治理已成为国内外水处理领域的难题。该类废水含有大量有机磷农药中间体及水解产物,毒性大,难降解物质多,可生化性差,在没有其他有机废水混配或稀释的情况下,很难直接采用生化法处理。
国内尚未见有机磷农药废水优势降解菌种资源库、复合菌株降解有机磷农药废水及其固定化技术相关研究报道。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种生物降解有机磷农药废水的方法,通过优势降解菌种的合理选择和配比,采用特制的培养基进行菌种的培养,从而制备了一种具有有机磷高降解性能的生物降解剂,提高了有机磷农药废水处理过程中的生物降解率,同时协同电解净化、氧化剂处理以及SBR反应器处理,大大提高了有机磷的去除率。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
生物降解有机磷农药废水的方法,包括如下步骤:
S1、通过废水收集槽收集废水,将收集到的废水通过过滤机送入电解装置进行电解净化,其中,以活性碳、惰性金属(Ag,Pt,Ti等)和表面涂覆PbO2,SnO2,Sb2O5等氧化膜的惰性金属为阳极,以铁板为阴极;
S2、往经过电解后的废水中加入石灰石、氯化钙构成的混合物,并调节溶液的pH至8-9左右,使亚磷酸根形成其钙盐,过滤去除;
S3、按500mg/L的比例投入氧化剂,使还原性的次磷酸根氧化成磷酸根,并形成钙盐,过滤去除;
S4、配制生物降解剂:
S41、取葛仙米冻干粉60-110份,破壁螺旋藻液30-40份、葡萄糖11-15份、硫酸镁0.3-0.7份、磷酸二氢钾0.3-0.7份、氨基酸螯合锰0.2-0.3份、氨基酸螯合锌0.2-0.3份、葡萄糖11-15份,蛋白胨3-5份,琼脂7-13份混合后装入三角瓶中,经灭菌、冷却、摆成斜面,接种混合菌种,在20-24℃,180r/min的旋转式摇床上4-5天,形成斜面菌种;所述混合菌种由解淀粉芽孢杆菌Ba2015036、枯草芽孢杆菌、玫瑰红红球菌R-MS6菌株、黑曲霉菌株J15、黑曲霉菌株J27按体积比3∶1∶2∶3∶1混合所得;(在接种时,分开接种)S42、将所得的斜面菌种接种于PDA培养基上培养至孢子成熟后分别加入特制培养基中,培养至孢子萌发成孢子种子液;
S43、采用冷风真空干燥器对所得的孢子种子液进行干燥,获得含水量为15-20%的混合菌体;
S44、采用多级混合机,将惰性的固体辅料与干燥后的菌体进行均匀混合后,得生物降解剂;
S5、将体积分数为SBR反应器10%的步骤S3所得的废水送入SBR反应器中,停留时间为24h后,在SBR反应器中投放适量生物降解剂,调节PH至3,闷曝2d,然后按5%的速率递增连续进水,逐步提高处理负荷,第21天开始满负荷进水;
S6、向经SBR反应器处理后的污水中加入适量的硫酸亚铁,进行混凝反应,过滤。
其中,所述特制培养基由以下重量份的原料混合所得:
马铃薯渣27-43份、红薯藤51-79份,酵母膏9-15份、蛋氨酸锰2-3份、硒蛋氨酸2-3份、葡萄糖11-15份,蛋白胨3-5份,琼脂7-13份。
其中,所述固体辅料为泥炭或草木灰或粉碎的作物秸秆。
其中,所述葛仙米冻干粉通过以下步骤制备所得:
将葛仙米洗净后置于汽爆罐内,先通入氮气至汽爆罐内压力为0.7-1.6MPa,爆破处理15-29min;然后迅速通入蒸汽至汽爆罐内压力为1.6-1.9MPa,蒸汽爆破处理1.1-3.3min,降温至室温后,冷冻干燥,得葛仙米冻干粉。
其中,所述破壁螺旋藻液通过以下步骤制备所得:
将螺旋藻洗净后置于汽爆罐内,先通入氮气至汽爆罐内压力为0.5-1.5MPa,爆破处理13-22min;然后迅速通入蒸汽至汽爆罐内压力为1.5-1.9MPa,蒸汽爆破处理1.3-3.1min,降温至室温后,得破壁螺旋藻液。
本发明具有以下有益效果:
通过优势降解菌种的合理选择和配比,采用特制的培养基进行菌种的培养,从而制备了一种具有有机磷高降解性能的生物降解剂,提高了有机磷农药废水处理过程中的生物降解率,同时协同电解净化、氧化剂处理以及SBR反应器处理,大大提高了有机磷的去除率,有机磷的去除率高达88-92%。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
以下实施例中,所使用的特制培养基由以下重量份的原料混合所得:
马铃薯渣27-43份、红薯藤51-79份,酵母膏9-15份、蛋氨酸锰2-3份、硒蛋氨酸2-3份、葡萄糖11-15份,蛋白胨3-5份,琼脂7-13份。
所使用的固体辅料为泥炭或草木灰或粉碎的作物秸秆;所使用的葛仙米冻干粉通过以下步骤制备所得:
将葛仙米洗净后置于汽爆罐内,先通入氮气至汽爆罐内压力为0.7-1.6MPa,爆破处理15-29min;然后迅速通入蒸汽至汽爆罐内压力为1.6-1.9MPa,蒸汽爆破处理1.1-3.3min,降温至室温后,冷冻干燥,得葛仙米冻干粉。
所使用的破壁螺旋藻液通过以下步骤制备所得:
将螺旋藻洗净后置于汽爆罐内,先通入氮气至汽爆罐内压力为0.5-1.5MPa,爆破处理13-22min;然后迅速通入蒸汽至汽爆罐内压力为1.5-1.9MPa,蒸汽爆破处理1.3-3.1min,降温至室温后,得破壁螺旋藻液。
实施例1
S1、通过废水收集槽收集废水,将收集到的废水通过过滤机送入电解装置进行电解净化,其中,以活性碳、Ag和表面涂覆PbO2氧化膜的惰性金属为阳极,以铁板为阴极;
S2、往经过电解后的废水中加入石灰石、氯化钙构成的混合物,并调节溶液的pH至8左右,使亚磷酸根形成其钙盐,过滤去除;
S3、按500mg/L的比例投入氧化剂,使还原性的次磷酸根氧化成磷酸根,并形成钙盐,过滤去除;
S4、配制生物降解剂:
S41、取葛仙米冻干粉60份,破壁螺旋藻液30份、葡萄糖11份、硫酸镁0.3份、磷酸二氢钾0.3份、氨基酸螯合锰0.2份、氨基酸螯合锌0.2份、葡萄糖11份,蛋白胨3份,琼脂7份混合后装入三角瓶中,经灭菌、冷却、摆成斜面,接种混合菌种,在20℃,180r/min的旋转式摇床上4天,形成斜面菌种;所述混合菌种由解淀粉芽孢杆菌Ba2015036、枯草芽孢杆菌、玫瑰红红球菌R-MS6菌株、黑曲霉菌株J15、黑曲霉菌株J27按体积比3∶1∶2∶3∶1混合所得;(在接种时,分开接种)
S42、将所得的斜面菌种接种于PDA培养基上培养至孢子成熟后分别加入特制培养基中,培养至孢子萌发成孢子种子液;
S43、采用冷风真空干燥器对所得的孢子种子液进行干燥,获得含水量为15%的混合菌体;
S44、采用多级混合机,将惰性的固体辅料与干燥后的菌体进行均匀混合后,得生物降解剂;
S5、将体积分数为SBR反应器10%的步骤S3所得的废水送入SBR反应器中,停留时间为24h后,在SBR反应器中投放适量生物降解剂,调节PH至3,闷曝2d,然后按5%的速率递增连续进水,逐步提高处理负荷,第21天开始满负荷进水;
S6、向经SBR反应器处理后的污水中加入适量的硫酸亚铁,进行混凝反应,过滤。
实施例2
S1、通过废水收集槽收集废水,将收集到的废水通过过滤机送入电解装置进行电解净化,其中,以活性碳、Pt,和表面涂覆SnO2氧化膜的惰性金属为阳极,以铁板为阴极;
S2、往经过电解后的废水中加入石灰石、氯化钙构成的混合物,并调节溶液的pH至9左右,使亚磷酸根形成其钙盐,过滤去除;
S3、按500mg/L的比例投入氧化剂,使还原性的次磷酸根氧化成磷酸根,并形成钙盐,过滤去除;
S4、配制生物降解剂:
S41、取葛仙米冻干粉110份,破壁螺旋藻液40份、葡萄糖15份、硫酸镁0.7份、磷酸二氢钾0.7份、氨基酸螯合锰0.3份、氨基酸螯合锌0.3份、葡萄糖15份,蛋白胨5份,琼脂13份混合后装入三角瓶中,经灭菌、冷却、摆成斜面,接种混合菌种,在24℃,180r/min的旋转式摇床上5天,形成斜面菌种;所述混合菌种由解淀粉芽孢杆菌Ba2015036、枯草芽孢杆菌、玫瑰红红球菌R-MS6菌株、黑曲霉菌株J15、黑曲霉菌株J27按体积比3∶1∶2∶3∶1混合所得;(在接种时,分开接种)
S42、将所得的斜面菌种接种于PDA培养基上培养至孢子成熟后分别加入特制培养基中,培养至孢子萌发成孢子种子液;
S43、采用冷风真空干燥器对所得的孢子种子液进行干燥,获得含水量为20%的混合菌体;
S44、采用多级混合机,将惰性的固体辅料与干燥后的菌体进行均匀混合后,得生物降解剂;
S5、将体积分数为SBR反应器10%的步骤S3所得的废水送入SBR反应器中,停留时间为24h后,在SBR反应器中投放适量生物降解剂,调节PH至3,闷曝2d,然后按5%的速率递增连续进水,逐步提高处理负荷,第21天开始满负荷进水;
S6、向经SBR反应器处理后的污水中加入适量的硫酸亚铁,进行混凝反应,过滤。
实施例3
S1、通过废水收集槽收集废水,将收集到的废水通过过滤机送入电解装置进行电解净化,其中,以活性碳、Ti和表面涂覆Sb2O5氧化膜的惰性金属为阳极,以铁板为阴极;
S2、往经过电解后的废水中加入石灰石、氯化钙构成的混合物,并调节溶液的pH至8.5左右,使亚磷酸根形成其钙盐,过滤去除;
S3、按500mg/L的比例投入氧化剂,使还原性的次磷酸根氧化成磷酸根,并形成钙盐,过滤去除;
S4、配制生物降解剂:
S41、取葛仙米冻干粉85份,破壁螺旋藻液35份、葡萄糖13.5份、硫酸镁0.5份、磷酸二氢钾0.5份、氨基酸螯合锰0.25份、氨基酸螯合锌0.25份、葡萄糖13份,蛋白胨4份,琼脂10份混合后装入三角瓶中,经灭菌、冷却、摆成斜面,接种混合菌种,在22℃,180r/min的旋转式摇床上5天,形成斜面菌种;所述混合菌种由解淀粉芽孢杆菌Ba2015036、枯草芽孢杆菌、玫瑰红红球菌R-MS6菌株、黑曲霉菌株J15、黑曲霉菌株J27按体积比3∶1∶2∶3∶1混合所得;(在接种时,分开接种)
S42、将所得的斜面菌种接种于PDA培养基上培养至孢子成熟后分别加入特制培养基中,培养至孢子萌发成孢子种子液;
S43、采用冷风真空干燥器对所得的孢子种子液进行干燥,获得含水量为15-20%的混合菌体;
S44、采用多级混合机,将惰性的固体辅料与干燥后的菌体进行均匀混合后,得生物降解剂;
S5、将体积分数为SBR反应器10%的步骤S3所得的废水送入SBR反应器中,停留时间为24h后,在SBR反应器中投放适量生物降解剂,调节PH至3,闷曝2d,然后按5%的速率递增连续进水,逐步提高处理负荷,第21天开始满负荷进水;
S6、向经SBR反应器处理后的污水中加入适量的硫酸亚铁,进行混凝反应,过滤
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.生物降解有机磷农药废水的方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、通过废水收集槽收集废水,将收集到的废水通过过滤机送入电解装置进行电解净化,其中,以活性碳、惰性金属和表面涂覆氧化膜的惰性金属为阳极,以铁板为阴极;
S2、往经过电解后的废水中加入石灰石、氯化钙构成的混合物,并调节溶液的pH至8-9,使亚磷酸根形成其钙盐,过滤去除;
S3、按500mg/L的比例投入氧化剂,使还原性的次磷酸根氧化成磷酸根,并形成钙盐,过滤去除;
S4、配制生物降解剂:
S41、取葛仙米冻干粉60-110份,破壁螺旋藻液30-40份、葡萄糖11-15份、硫酸镁0.3-0.7份、磷酸二氢钾0.3-0.7份、氨基酸螯合锰0.2-0.3份、氨基酸螯合锌0.2-0.3份、葡萄糖11-15份,蛋白胨3-5份,琼脂7-13份混合后装入三角瓶中,经灭菌、冷却、摆成斜面,接种混合菌种,在20-24℃,180r/min的旋转式摇床上4-5天,形成斜面菌种;所述混合菌种由解淀粉芽孢杆菌Ba2015036、枯草芽孢杆菌、玫瑰红红球菌R-MS6菌株、黑曲霉菌株J15、黑曲霉菌株J27按体积比3∶1∶2∶3∶1混合所得;
S42、将所得的斜面菌种接种于PDA培养基上培养至孢子成熟后分别加入特制培养基中,培养至孢子萌发成孢子种子液;
S43、采用冷风真空干燥器对所得的孢子种子液进行干燥,获得含水量为15-20%的混合菌体;
S44、采用多级混合机,将惰性的固体辅料与干燥后的菌体进行均匀混合后,得生物降解剂;所述固体辅料为泥炭或草木灰或粉碎的作物秸秆;
S5、将体积分数为SBR反应器10%的步骤S3所得的废水送入SBR反应器中,停留时间为24h后,在SBR反应器中投放适量生物降解剂,调节pH至3,闷曝2d,然后按5%的速率递增连续进水,逐步提高处理负荷,第21天开始满负荷进水;
S6、向经SBR反应器处理后的污水中加入适量的硫酸亚铁,进行混凝反应,过滤;
所述特制培养基由以下重量份的原料混合所得:
马铃薯渣27-43份、红薯藤51-79份,酵母膏9-15份、蛋氨酸锰2-3份、硒蛋氨酸2-3份、葡萄糖11-15份,蛋白胨3-5份,琼脂7-13份。
2.根据权利要求1所述的生物降解有机磷农药废水的方法,其特征在于,所述葛仙米冻干粉通过以下步骤制备所得:
将葛仙米洗净后置于汽爆罐内,先通入氮气至汽爆罐内压力为0.7-1.6MPa,爆破处理15-29min;然后迅速通入蒸汽至汽爆罐内压力为1.6-1.9MPa,蒸汽爆破处理1.1-3.3min,降温至室温后,冷冻干燥,得葛仙米冻干粉。
3.根据权利要求1所述的生物降解有机磷农药废水的方法,其特征在于,所述破壁螺旋藻液通过以下步骤制备所得:
将螺旋藻洗净后置于汽爆罐内,先通入氮气至汽爆罐内压力为0.5-1.5MPa,爆破处理13-22min;然后迅速通入蒸汽至汽爆罐内压力为1.5-1.9MPa,蒸汽爆破处理1.3-3.1min,降温至室温后,得破壁螺旋藻液。
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CN105967436A (zh) | 2016-09-28 |
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