CN107162342A - 一种利用生化技术修复印染废水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环保技术领域，公开了一种利用生化技术修复印染废水的方法，其依次采用栅栏、沉淀吸附池、生物氧化池以及过滤除菌。经过本发明方法处理后的废水色度低，有效去除了COD、BOD、NH3‑N、有机磷以及苯类物质等污染物，符合国家排放标准。
Description
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种利用生化技术修复印染废水的方法。
背景技术
随着工业化进程的不断发展，工业废水的种类和数量不断递增，其含有大量污染物，如果直接排放所产生的废水，势必会严重污染环境，进而威胁人类的健康和安全，因此，废水处理问题是我们所面临的必须解决的问题。
印染行业是工业废水排放大户，废水中主要含有纺织纤维上的污物、油脂、盐类以及加工过程中附加的各种浆料、染料、表面活性剂、助剂、酸碱等。废水特点是有机物浓度高、成分复杂、色度深且多变，pH变化大，水量水质变化大，属难处理工业废水。随着化学纤织物的发展，仿真丝的兴起和印染后整理要求的提高，使PVA浆料、人造丝碱解物、新型染料、助剂等难降解有机物大量进入纺织印染废水，对传统的废水处理工艺构成严重挑战，COD浓度也从原来的数百毫克每升上升到1000mg/L以上。漂染废水中含有染料、浆料、表面活性剂等助剂，该类废水水量大，浓度和色度均较低，如果单纯采用物化处理，则出水也在100-200mg/L之间，色度也难以满足排放要求。现有的废水处理剂不能满足印染纺织业废水的治理要求，主要存在废水治理效率低，废水治理周期长的缺陷。根据纺织印染行业自身的特点,印染废水的处理,应尽量采用重复回用和综合利用措施,与纺织印染生产工艺改革相结合,尽量减少水、碱以及其它印染助剂的用量，避免对水体造成二次污染。生物法是近年来发展起来的一种新技术，主要依靠菌群对废水中的污染物进行降解，环境友好性好，不会造成二次污染，但是存在菌株配伍不合理，处理效果差等缺陷，开发一种效果好的生物处理方法尤为重要。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种利用生化技术修复印染废水的方法。本发明方法简单可行，处理效果好，适合推广使用。
本发明是通过如下技术方案来实现的：
一种利用生化技术修复印染废水的方法，其依次采用栅栏、沉淀吸附池、生物氧化池以及过滤除菌。
具体地，所述方法包括如下步骤：
印染废水首先经过栅栏，去除大颗粒物质，然后进入沉淀吸附池，按照1L：1g的添加量往废水中添加吸附剂，静置24h；再进入酸碱调节池，调整pH为6-7之间；然后进入生物氧化池，按每立方米液体每次投加生物修复剂1-2g，每天投加1次，连续投加5天，再静置3天，最后经过板框过滤器过滤除菌，排出。
进一步地，所述吸附剂由硅藻土、石英砂以及海泡石按照3:2:2的质量比混合搅拌均匀制得。
优选地，所述海泡石的粒径在1-10mm之间。
进一步地，所述生物修复剂按照如下工艺制备而得：
1）将壳聚糖、玉米淀粉、海藻酸钠以及聚乙烯醇按照5:3:3:1的质量比混合得到混合物，然后添加到占混合物三倍重量的水中，加热至60℃，保温条件下，300rpm搅拌30min，停止搅拌，自然冷却至室温，得到糊状液体；
2）将产气荚膜梭菌发酵液、珊瑚色诺卡式菌发酵液、睾丸酮丛毛单孢菌发酵液、赤红球菌发酵液、脱氮假单胞菌发酵液以及巨大芽孢杆菌发酵液按照4-7:3-5:3-5:2-3:1-2:1-2的体积比混合均匀，得到复合菌液；
3）将复合菌液浓缩至水分含量为30wt%，然后与糊状液体按照2-3:1-2的体积比混合，搅拌均匀，涂覆在亚麻布的正反两面，30℃干燥处理15min，再置于1-2wt%的CaCl2溶液中进行交联反应，反应时间为30-60min，取出，15-20℃干燥至水分含量小于6wt%，即得。
优选地，所述产气荚膜梭菌为ATCC 13124；所述珊瑚色诺卡式菌为ACCC 40100；所述睾丸酮丛毛单孢菌为ATCC 55744；所述赤红球菌为ATCC 15906；所述脱氮假单胞菌为ATCC 13867；所述巨大芽孢杆菌为ATCC 12872。
本发明取得的有益效果主要包括但是并不限于以下几个方面：
本发明采用栅栏和沉淀吸附池用于去除大颗粒物质、色素以及染料等污染物；
本发明采用壳聚糖、海藻酸钠、聚乙烯醇以及氯化钙作为生物膜的交联剂和有机反应剂，使表面形成有效的孔道和缝隙，增加了比表面积，提高了菌株吸附力；
本发明生物修复剂比表面积大，菌体附着力强，能够悬浮与废水中，避免了密度过大沉淀于池底造成的微生物分布不均而影响除污效果，还能减少污泥的产量，有利于废液中污染物的去除；
本发明生物修复剂中含有六种菌株，合理配伍，共生协调，互不拮抗，能够有效地去除印染废水中的污染物，操作工艺也相对简单；
本发明经过处理后的废水COD、BOD、NH3-N、有机磷以及苯类物质浓度均达到国家回用标准，色度低，符合国家排放标准。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种利用生化技术修复印染废水的方法，其包括如下步骤：
印染废水首先经过栅栏，去除大颗粒物质，然后进入沉淀吸附池，按照1L：1g的添加量往废水中添加吸附剂，静置24h；再进入酸碱调节池，调整pH为6-7之间；然后进入生物氧化池，按每立方米液体每次投加生物修复剂1g，每天投加1次，连续投加5天，再静置3天，最后经过板框过滤器过滤除菌，排出。
所述吸附剂由硅藻土、石英砂以及海泡石按照3:2:2的质量比混合搅拌均匀制得；所述海泡石的粒径为5mm。
所述生物修复剂按照如下工艺制备而得：
1）将壳聚糖、玉米淀粉、海藻酸钠以及聚乙烯醇按照5:3:3:1的质量比混合得到混合物，然后添加到占混合物3倍重量的水中，加热至60℃，保温条件下，300rpm搅拌30min，停止搅拌，自然冷却至室温，得到糊状液体；
2）将产气荚膜梭菌发酵液、珊瑚色诺卡式菌发酵液、睾丸酮丛毛单孢菌发酵液、赤红球菌发酵液、脱氮假单胞菌发酵液以及巨大芽孢杆菌发酵液按照4:3:3:2:1:1的体积比混合均匀，得到复合菌液；所述产气荚膜梭菌发酵液、珊瑚色诺卡式菌发酵液、睾丸酮丛毛单孢菌发酵液、赤红球菌发酵液、脱氮假单胞菌发酵液以及巨大芽孢杆菌发酵液的浓度均为1×1010cuf/ml；
3）将复合菌液浓缩至水分含量为30wt%，然后与糊状液体按照2:1的体积比混合，搅拌均匀，涂覆在亚麻布的正反两面，30℃干燥处理15min，再置于1wt%的CaCl2溶液中进行交联反应，反应时间为30min，取出，15℃低温干燥至水分含量小于6wt%，即得生物修复剂。
所述产气荚膜梭菌为ATCC 13124；所述珊瑚色诺卡式菌为ACCC 40100；所述睾丸酮丛毛单孢菌为ATCC 55744；所述赤红球菌为ATCC 15906；所述脱氮假单胞菌为ATCC13867；所述巨大芽孢杆菌为ATCC 12872。
实施例2
一种利用生化技术修复印染废水的方法，其包括如下步骤：
印染废水首先经过栅栏，去除大颗粒物质，然后进入沉淀吸附池，按照1L：1g的添加量往废水中添加吸附剂，静置24h；再进入酸碱调节池，调整pH为6-7之间；然后进入生物氧化池，按每立方米液体每次投加生物修复剂1g，每天投加1次，连续投加5天，再静置3天，最后经过板框过滤器过滤除菌，排出。
所述吸附剂由硅藻土、石英砂以及海泡石按照3:2:2的质量比混合搅拌均匀制得；所述海泡石的粒径为10mm。
所述生物修复剂按照如下工艺制备而得：
1）将壳聚糖、玉米淀粉、海藻酸钠以及聚乙烯醇按照5:3:3:1的质量比混合得到混合物，然后添加到占混合物3倍重量的水中，加热至60℃，保温条件下，300rpm搅拌30min，停止搅拌，自然冷却至室温，得到糊状液体；
2）将产气荚膜梭菌发酵液、珊瑚色诺卡式菌发酵液、睾丸酮丛毛单孢菌发酵液、赤红球菌发酵液、脱氮假单胞菌发酵液以及巨大芽孢杆菌发酵液按照7:5:5:3:2:2的体积比混合均匀，得到复合菌液；所述产气荚膜梭菌发酵液、珊瑚色诺卡式菌发酵液、睾丸酮丛毛单孢菌发酵液、赤红球菌发酵液、脱氮假单胞菌发酵液以及巨大芽孢杆菌发酵液的浓度均为1×1010cuf/ml；
3）将复合菌液浓缩至水分含量为30wt%，然后与糊状液体按照3:2的体积比混合，搅拌均匀，涂覆在亚麻布的正反两面，30℃干燥处理15min，再置于2wt%的CaCl2溶液中进行交联反应，反应时间为40min，取出，20℃低温干燥至水分含量小于6wt%，即得生物修复剂。
所述产气荚膜梭菌为ATCC 13124；所述珊瑚色诺卡式菌为ACCC 40100；所述睾丸酮丛毛单孢菌为ATCC 55744；所述赤红球菌为ATCC 15906；所述脱氮假单胞菌为ATCC13867；所述巨大芽孢杆菌为ATCC 12872。
实施例3
以某印染厂的废水为例，进水水质情况：化学需氧量（COD）浓度为3756mg/L，生化需氧量（BOD）浓度为631mg/L，含油量（油酯）浓度为548 mg/L，氨氮（NH3-N）浓度为322mg/L，有机磷67 mg/L，苯类物质35mg/L，色度＞2000倍；设置三个组别：实施例1、实施例2和对照组；对照组不采用生物氧化处理，其余工艺同实施例1；出水水质情况见表1。
表1
| 组别 | COD | BOD | 油脂 | 氨氮 | 有机磷 | 苯类物质 | 色度 |
| 实施例1 | 13 | 5 | 19 | 1.3 | 1.3 | 0.6 | 6 |
| 实施例2 | 21 | 7 | 16 | 1.8 | 2.2 | 1.3 | 8 |
| 对照组 | 2678 | 453 | 371 | 236 | 49 | 24 | ＞1000 |
实施例4
生物修复剂中各菌株配伍效果测试：
设置七个组别：试验组：本发明实施例1；对照组1：不添加产气荚膜梭菌，其余同实施例1；对照组2：不添加珊瑚色诺卡式菌，其余同实施例1；对照组3：不添加睾丸酮丛毛单孢菌，其余同实施例1；对照组4：不添加赤红球菌，其余同实施例1；对照组5：不添加脱氮假单胞菌，其余同实施例1；对照组6：不添加巨大芽孢杆菌，其余同实施例1。废水样品同实施例3。具体检测结果见表2：
表2
| 组别 | COD | BOD | 油脂 | 氨氮 | 有机磷 | 苯类物质 | 色度 |
| 试验组 | 13 | 5 | 19 | 1.3 | 1.3 | 0.6 | 6 |
| 对照组1 | 109 | 35 | 61 | 42 | 6.4 | 7.5 | 57 |
| 对照组2 | 62 | 27 | 32 | 26 | 4.8 | 5.9 | 102 |
| 对照组3 | 73 | 34 | 113 | 12 | 11.2 | 2.4 | 95 |
| 对照组4 | 91 | 28 | 45 | 36 | 7.4 | 1.9 | 136 |
| 对照组5 | 68 | 41 | 24 | 134 | 8.9 | 6.3 | 205 |
| 对照组6 | 79 | 56 | 36 | 28 | 3.2 | 1.7 | 123 |
结论：本发明生物修复剂中菌类合理配伍，协同性强，能够有效地去除印染废水中的各类污染物。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种利用生化技术修复印染废水的方法，其依次通过栅栏、沉淀吸附池、生物氧化池以及过滤除菌。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
印染废水首先经过栅栏，去除大颗粒物质，然后进入沉淀吸附池，按照1L：1g的添加量往废水中添加吸附剂，静置24h；再进入酸碱调节池，调整pH为6-7之间；然后进入生物氧化池，按每立方米液体每次投加生物修复剂1-2g，每天投加1次，连续投加5天，再静置3天，最后经过板框过滤器过滤除菌，排出。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述吸附剂由硅藻土、石英砂以及海泡石按照3:2:2的质量比混合搅拌均匀制得。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述海泡石的粒径在1-10mm之间。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述生物修复剂按照如下工艺制备而得：
1）将壳聚糖、玉米淀粉、海藻酸钠以及聚乙烯醇按照5:3:3:1的质量比混合得到混合物，然后添加到占混合物3倍重量的水中，加热至60℃，保温条件下，300rpm搅拌30min，停止搅拌，自然冷却至室温，得到糊状液体；
2）将产气荚膜梭菌发酵液、珊瑚色诺卡式菌发酵液、睾丸酮丛毛单孢菌发酵液、赤红球菌发酵液、脱氮假单胞菌发酵液以及巨大芽孢杆菌发酵液按照4-7:3-5:3-5:2-3:1-2:1-2的体积比混合均匀，得到复合菌液；
3）将复合菌液浓缩至水分含量为30wt%，然后与糊状液体按照2-3:1-2的体积比混合，搅拌均匀，涂覆在亚麻布的正反两面，30℃干燥处理15min，再置于1-2wt%的CaCl2溶液中进行交联反应，反应时间为30-60min，取出，15-20℃干燥至水分含量小于6wt%，即得。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述产气荚膜梭菌为ATCC 13124；所述珊瑚色诺卡式菌为ACCC 40100；所述睾丸酮丛毛单孢菌为ATCC 55744；所述赤红球菌为ATCC15906；所述脱氮假单胞菌为ATCC 13867；所述巨大芽孢杆菌为ATCC 12872。
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