CN107176765B - 一种处理山梨酸废水的工艺方法 - Google Patents

一种处理山梨酸废水的工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种山梨酸废水的处理方法，包括废水处理的生化系统，厌氧工艺和好氧工艺，该处理方法包括：在所述厌氧工艺中，将山梨酸废水原水和生化系统二沉池出水混合组成混合水，将厌氧复合菌种加入到混合水中搅拌，激活菌种；控制厌氧的进水pH在6‑9之间，水温在35‑43℃，控制厌氧进水COD在3500mg/L‑4000mg/L之间；在所述好氧工艺中，将山梨酸原水和清水组成混合水，将好氧复合菌种加入到混合水中混合激活，混合温度在20‑35℃，曝气控制DO在1‑6mg/L，控制pH在6‑9之间，反应5‑50小时完成激活。本发明通过菌种复配，有效地处理了山梨酸废水，采用单一生化工艺，只产生少量生化污泥，而且运行费用低。

Description

一种处理山梨酸废水的工艺方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理方法，具体涉及一种山梨酸废水的处理方法。
背景技术
山梨酸污水的有机污染物浓度、重污染、难降解，一般的化工废水处理方法较难达到良好的处理效果。
随着环保要求的不断提高，特别是氨氮排放要求日益提高对含有机物废水的处理带来一定的挑战，其传统的工艺处理包括A/0，SBR,氧化沟，IC，UASB，CASS,A2/0等工艺难于对山梨酸废水的高效去除，特别是工业污水的处理氨氮达标就更加困难，从而随之其一些生物增效技术甚至是在线生物增效技术的诞生，该技术主要是往其废水的处理工艺中投加一定量的优势菌剂，从而提升其废水中有效菌的浓度。
这些技术生化处理效率低，成本高，投资较高，运行费用大于10元/吨水，有大量物化废弃物或污泥产生，且需要综合采用物化+生化+物化的手段，需要投加大量的化学品。
由于其菌种的适应性和水质关系导致在工业污水处理中生物增效难于发挥稳定的作用，特别是常规的生物增效技术的局限性，使得工业污水中氨氮超标的问题难于解决，且运行费用偏高，企业难于承受。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种用生物方法处理山梨酸废水的方法。
本发明的技术方案是，一种山梨酸废水的处理方法，包括废水处理的生化系统，厌氧工艺和好氧工艺，所述处理方法包括：
a、在所述厌氧工艺中，厌氧复合菌种配比为：按照梭菌属(Clostridium)10-20％，拟杆菌属(Bacteriodes)15-25％，丁酸弧菌(Butyrivibrio)15-25％，布氏甲烷杆菌5-15％，嗜热自养甲烷杆菌15-25％，亨氏甲烷螺菌1-10％，甲烷球菌5-15％；将山梨酸废水原水和生化系统二沉池出水混合组成混合水，将厌氧复合菌种加入到混合水中搅拌，激活菌种；控制厌氧的进水pH在6-9之间，水温在35-43℃，控制厌氧进水COD在3500mg/L-4000mg/L之间；
所述厌氧复合菌种与混合水的质量比例是0.5-2:105；
b、在所述好氧工艺中，好氧复合菌种比例为：假单胞菌15-25％，黄褐红螺菌5-15％，假单胞菌(pro-teus vulgaris)10-20％，灵杆菌(Clostridium putrificum)5-16％，硝酸盐细菌1-8％，亚酸盐细菌5-15％，枯草芽孢杆菌10-20％及棒状杆菌10-20％；将山梨酸原水和清水组成混合水，将好氧复合菌种加入到混合水中混合激活，混合温度在20-35℃，曝气控制DO在1-6mg/L，控制pH在6-9之间，反应5-50小时完成激活；
所述好氧复合菌剂与混合水的质量比例为0.5-2：110。
步骤a中，采用山梨酸废水原水和生化系统二沉池出水组成混合水，尤其是二沉水中的部分酶及代谢中间产物，可做为菌群在生长代谢过程中所产生的相关降解酶产生的中间体，可缩短微生物处理菌群的活化时间，减少污水停留时间，减少运行成本。
步骤b中，好氧阶段要用废水和清水，清水中的COD与盐分等均可忽略不计，用清水与废水进行混合，使废水符合好氧菌的处理条件的同时可减少稀释废水而产生的不确定因素(如其它水中可能含有抵制或影响菌生长代谢的物质)。
菌液是菌种通过逐级扩大发酵培养而得到的成品。为保证复合菌的处理效果，各菌均通过纯培养发酵，而得到菌液，然后按照比例进行混合。在高密度发酵过程中，通过往培养基中添加特殊的激活剂和生长因子，在保持菌的特性的同时也促进菌的酶产生量，提高菌的污水处理效果。
根据本发明的一种山梨酸废水的处理方法，优选的是，步骤a所述搅拌温度控制在37-41℃，搅拌时间为12-36小时。
根据本发明的一种山梨酸废水的处理方法，优选的是，步骤b所述的混合温度在22-30℃，曝气控制DO在2-5mg/L，控制pH在7-8.5之间，反应10-30小时完成激活。
根据本发明的一种山梨酸废水的处理方法，优选的是，步骤a所述混合水的质量比例为，山梨酸废水原水：生化系统二沉池出水为4-8:100。
根据本发明的一种山梨酸废水的处理方法，优选的是，步骤b所述混合水的质量比例为，山梨酸废水原水：清水为7-15:100。
根据本发明的一种山梨酸废水的处理方法，优选的是，所述梭菌属选自丙酮丁醇菌，产气荚膜梭菌中的一种。
优选的是，所述拟杆菌属选自产乙酸拟杆菌，卵形拟杆菌，屎拟杆菌，多形拟杆菌，单形拟杆菌或者普通拟杆菌中的一种或一种以上。
本发明是针对高COD浓度、重污染、难降解的山梨酸工业产生的污水的一种新型废水处理技术，是对现有废水处理技术中常用的污水设施优化并投加特效菌种的一种创新改变。
本发明的基本研发思路是，一、根据山梨酸的原水水质进行分析，确定其污染物生物降解途径；二、根据污染物的特点配制最佳菌株；三、现场激活和驯化，包括激活驯化过程中的废水比例确定；四、根据来水水质水量动态投加工艺；
本发明包括优势菌进行现场菌种驯化及筛选的过程，将特选的并通过在线培养驯化放大特效优势菌剂，持续不断添加到对应的厌氧工艺及好氧系统，以提高厌氧工艺和好氧曝气池优势菌的浓度，从而提升污染物的去除能力，最大限度的分解废水中污染物。该发明对于高COD浓度、难处理的山梨酸废水的处理有重要意义。
山梨酸废水中的污染物质通过梭菌、拟杆菌、丁酸弧菌等菌的代谢(丙酮酸代谢途径)，产生小分子的有机酸、醛、醇类物质，如：甲酸、甲醇、乙醇、乙醛等，这此小分子有机物，再通过甲烷菌的代谢，生产二氧化碳、甲烷等气体，排出二次利用，达到降解废水COD的作用。
山梨酸废水中的污染物质通过假单胞好氧菌的代谢(三羧酸循环代谢途径)，使废水中的有机质代谢生成初级代谢产物、二氧化碳和水，其它细菌，通过代谢假单胞产生的初级代谢产物，产生次级代谢产物、二氧化碳和水。通过各菌的协同作用，达到降解污染物的作用。同时，各种菌在代谢过程中产生的酶，如淀粉酶、脂肪酶等，对有机污染物的碳键破坏起到加速的作用，提高菌群的处理效率。
通过厌氧工艺可以实现厌氧去除率在60-70％之间，其厌氧出水COD稳定在1350mg/L左右。通过好氧工艺可以实现好氧氧去除率在80％之间，其厌氧出水COD稳定在300mg/L左右，氨氮在15mg/L以下。
本发明主要涉及菌种的筛选及复配；针对不同工艺段污水水质特别筛选使其与水质相适应的的高效污染物去除的微生物菌群；通过现场动态驯化持续投加；专用设备在生物驯化反应器中诱导微生物产酶及持续投加；以及微生物浓度及活性的识别；确保其投加菌液浓度最大且活性最佳。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明山梨酸废水处理，投资低，运行费用2.5元/吨水，只产生少量生化污泥，只采用单一生化工艺，只使用微生物处理。降低了处理难度，节省了人力成本。
1、该技术取代了前端物化处理工艺，其高浓度原水直接进入厌氧工艺，厌氧出水进入好氧工艺，好氧出水COD，氨氮均稳定达标排放。
2、目前原水COD4000mg/L，氨氮100mg/L左右，采用本发明专利可在该情况下通过厌氧+好氧工艺即可实现出水氨氮小于15mg/L，COD小于400mg/L；如采用传统的方法其除了投资之外运行费用是该技术的5倍以上。
本发明是针对高有机污染物浓度、重污染、难降解的山梨酸污水的一种新型废水处理技术，是对现有废水处理技术中常用的污水设施优化并投加特效菌种的一种创新改变。本发明包括通过厌氧处理+好氧处理工艺的基础上持续投加优势菌，其菌株投加前先进行现场菌种驯化及筛选的过程，将特选的并通过在线培养驯化放大特效氨氮菌剂，持续不断添加到对应的厌氧系统和好氧系统，以提高生化系统优势菌的浓度荷，从而提升生化系统的污染物去除能力，最大限度的分解废水中污染物污染物。该发明对于高浓度的山梨酸废水有显著作用，同时为企业降低运行费用，同时具有较好的环境效益。
附图说明
图1是本发明的废水处理流程图。
具体实施方式
实施例1
一种山梨酸废水的处理方法，包括废水处理的生化系统，厌氧工艺和好氧工艺，处理方法包括：
通过山梨酸原水，生化系统的二沉池出水进行混合作为激活菌剂的废水：驯化特选的菌株如下：
一、厌氧工艺投加菌的比例及培养方法：
其厌氧工艺投加菌种的比例为：梭菌属(Clostridium)15％，拟杆菌属(Bacteriodes)20％，丁酸弧菌(Butyrivibrio)20％，布氏甲烷杆菌10％，嗜热自养甲烷杆菌20％，亨氏甲烷螺菌5％，甲烷球菌10％
按照上述比例用山梨酸原水：系统二沉池出水：复合菌的比例为5:100:1,在搅拌环境中控制温度在38度，持续搅拌24小时完成激活。
二、好氧工艺菌种比例及激活
其投加到好氧工艺的菌种比例为：
假单胞菌20％，黄褐红螺菌10％，假单胞菌(pro-teus vulgaris)15％，灵杆菌(Clostridium putrificum)10％，硝酸盐细菌5％和亚酸盐细菌10％，枯草芽孢杆菌15％及棒状杆菌15％。
其激活方法如下：
山梨酸原水：清水：复合菌剂比例为10:100:1，上述比例混合之后控制温度在25度，曝气控制DO在3.0mg/L左右，控制pH在7-8.5之间，反应18小时完成激活。
三、上述菌液和进水水量及COD浓度的投加比例如下：
1、厌氧工艺：
控制厌氧的进水pH在7-8.5之间，水温在39度左右，控制厌氧进水COD在3500mg/L-4000mg/L之间，
如系统每天处理1000吨水，需要投加1200L菌液，其投加方式和厌氧进水方式一致，采用连续均匀投加。
通过上述工艺可以实现厌氧去除率在60-70％之间，其厌氧出水COD稳定在1350mg/L左右。
2、好氧工艺：
其厌氧的出直接进入好氧的选择区域，好氧池水温在35度左右，溶解氧在2-4mg/L之间，污泥浓度控制在4500mg/L左右；
如系统每天处理1000吨水，需要投加2300L菌液，其投加方式和好氧进水方式一致，采用连续均匀投加。
通过上述工艺可以实现好去除率在80％之间，其厌氧出水COD稳定在300mg/L左右，氨氮在15mg/L以下。
实施例2
一、厌氧工艺投加菌的比例及培养方法：
其厌氧工艺投加菌种的比例为：丙酮丁醇菌18％，乙酸拟杆菌22％，丁酸弧菌(Butyrivibrio)25％，布氏甲烷杆菌8％，嗜热自养甲烷杆菌15％，亨氏甲烷螺菌5％，甲烷球菌7％.
按照上述比例用山梨酸原水：系统二沉池出水：复合菌的比例为5:100:1.5,在搅拌环境中控制温度在39度，持续搅拌24小时完成激活。
二、好氧工艺菌种比例及激活
其投加到好氧工艺的菌种比例为：
假单胞菌15％，黄褐红螺菌12％，假单胞菌(pro-teus vulgaris)18％，灵杆菌(Clostridium putrificum)13％，硝酸盐细菌2％和亚酸盐细菌13％，枯草芽孢杆菌15％及棒状杆菌12％。
其激活方法如下：
山梨酸原水：清水：复合菌剂比例为10:100:1.5，上述比例混合之后控制温度在28度，曝气控制DO在3.0mg/L左右，控制pH在7-8.5之间，反应18小时完成激活。
其他同实施例1.
实施例3
一、厌氧工艺投加菌的比例及培养方法：
其厌氧工艺投加菌种的比例为：产气荚膜梭菌16％，卵形拟杆菌21％，丁酸弧菌(Butyrivibrio)23％，布氏甲烷杆菌12％，嗜热自养甲烷杆菌16％，亨氏甲烷螺菌5％，甲烷球菌7％.
按照上述比例用山梨酸原水：系统二沉池出水：复合菌的比例为5:100:1.3,在搅拌环境中控制温度在40度，持续搅拌24小时完成激活。
二、好氧工艺菌种比例及激活
其投加到好氧工艺的菌种比例为：
假单胞菌12％，黄褐红螺菌15％，假单胞菌(pro-teus vulgaris)18％，灵杆菌(Clostridium putrificum)16％，硝酸盐细菌2％和亚酸盐细菌10％，枯草芽孢杆菌15％及棒状杆菌12％。
其激活方法如下：
山梨酸原水：清水：复合菌剂比例为10:100:1.2，上述比例混合之后控制温度在30度，曝气控制DO在3.0mg/L左右，控制pH在7-8.5之间，反应18小时完成激活。
其他同实施例1.
本发明解决了难处理的山梨酸污水处理只有生化工艺的条件下的COD和氨氮稳定达标问题，同时降低污水处理工程中的运行费用。

Claims (6)

1.一种山梨酸废水的处理方法，包括废水处理的生化系统，厌氧工艺和好氧工艺，其特征在于：所述处理方法包括：
a、在所述厌氧工艺中，厌氧复合菌种包括以下质量百分比的菌液：梭菌属(Clostridium)10-20％，拟杆菌属(Bacteriodes)15-25％，丁酸弧菌(Butyrivibrio)15-25％，布氏甲烷杆菌5-15％，嗜热自养甲烷杆菌15-25％，亨氏甲烷螺菌1-10％，甲烷球菌5-15％；将山梨酸废水原水和生化系统二沉池出水混合组成混合水，山梨酸废水原水：生化系统二沉池出水为4-8:100，将厌氧复合菌种加入到混合水中搅拌，搅拌温度控制在37-41℃，激活菌种；控制厌氧的进水pH在6-9之间，水温在35-43℃，控制厌氧进水COD在3500mg/L-4000mg/L之间；
所述厌氧复合菌种与混合水的质量比例是0.5-2:105；
b、在所述好氧工艺中，好氧复合菌种包括以下质量百分比的菌液：假单胞菌15-25％，黄褐红螺菌5-15％，假单胞菌(pro-teus vulgaris)10-20％，灵杆菌(Clostridiumputrificum)5-16％，硝酸盐细菌1-8％，亚酸盐细菌5-15％，枯草芽孢杆菌10-20％及棒状杆菌10-20％；将山梨酸原水和清水组成混合水，将好氧复合菌种加入到混合水中混合激活，混合温度在20-35℃，曝气控制DO在1-6mg/L，控制pH在6-9之间，反应5-50小时完成激活；
所述好氧复合菌剂与混合水的质量比例为0.5-2：110。
2.根据权利要求1所述的一种山梨酸废水的处理方法，其特征在于：步骤a所述搅拌时间为12-36小时。
3.根据权利要求1所述的一种山梨酸废水的处理方法，其特征在于：步骤b所述的混合温度在22-30℃，曝气控制DO在2-5mg/L，控制pH在7-8.5之间，反应10-30小时完成激活。
4.根据权利要求1所述的一种山梨酸废水的处理方法，其特征在于：步骤b所述混合水的质量比例为，山梨酸废水原水：清水为7-15:100。
5.根据权利要求1所述的一种山梨酸废水的处理方法，其特征在于：所述梭菌属选自丙酮丁醇菌，产气荚膜梭菌中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种山梨酸废水的处理方法，其特征在于：所述拟杆菌属选自产乙酸拟杆菌，卵形拟杆菌，屎拟杆菌，多形拟杆菌，单形拟杆菌或者普通拟杆菌中的一种或一种以上。
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