CN108298701B - 一种经厌氧处理后的低可生化性的发酵废水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种经厌氧处理后的低可生化性的发酵废水处理方法，属于废水处理技术领域，包括如下步骤：升流式厌氧污泥床反应器内部置有颗粒污泥和有机废水，加入复合微生物菌剂；复合微生物菌剂由丛毛单胞菌和蜡样芽孢杆菌分别在等体积培养液中培养后经混合配制而成；反应器在温度为33‑37℃，pH为6.8‑7.1，HRT约为29h的条件下采用连续进水的方式运行。本方法可增强对难降解有机物的水解速率，增加生物产气量，提高废水中有机物的去除转化效率，与其他方法比较，可降低处理成本。

Description

一种经厌氧处理后的低可生化性的发酵废水处理方法

技术领域

本发明涉及一种低可生化性发酵废水生产沼气的方法，尤其涉及一种添加混合菌剂强化大分子难降解物质降解以增加有机物转化率并强化产沼的处理方法，属于废水处理技术领域。

背景技术

发酵行业产生的废水和废渣中蕴含着巨大的可再生能源，通过厌氧发酵可以得到沼气，经纯化后可作为天然气。发酵产品作为食品添加剂或原料广泛应用于食品、饮料、化工、医药等行业，在国民经济中占有不可取代的重要地位。发酵过程中产生大量高浓度发酵废液，在产品提取过程中产生高浓度有机废水，这些废液(废水)中含均有大量的有机物，主要为中间代谢产物、未被利用的原料及副产品等，废液(废水)中有机物的含量(以CODc_r计)在20000mg/L左右，并且在这些废液(废水)中还含有较高浓度的无机盐。

厌氧生物处理法是利用兼性厌氧菌(如大肠杆菌(E.coli)、产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes)等肠杆菌科(Enterobacteriaceae)的成员，地衣芽孢杆菌(Bacillus lichenifornus)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)等)和专性厌氧菌(如破伤风杆菌、肉毒杆菌、产气荚膜杆菌等)将污水中大分子有机物降解为低分子化合物，进而转化为甲烷、二氧化碳的有机污水处理方法，在去除有机物的同时可以获得能源。产甲烷菌生长特别缓慢，在人工培养条件下，要经过十几天甚至几十天才能长出菌落；在自然条件下甚至更长。其原因在于可利用的底物很少，只能利用很简单的物质，如二氧化碳、氢、甲酸、乙酸等，这些简单的物质必须由其它发酵性细菌把复杂有机物分解后提供给产甲烷菌，因此要等到其它细菌都大量生长以后才能生长，而且产甲烷菌的世代时间相对较长。

《处理高盐难降解有机废水的高效复合生物菌剂及其应用》(CN 106520611 A)公开了一种针对高盐难降解有机废水处理的不足，研发的一种处理高盐难降解有机废水的高效复合生物菌剂(产碱菌Z-1为15-45％，多食鞘氨醇杆菌P-3为20-35％，耐盐活性污泥为10-40％)，利用复合菌剂中不同细菌产生的酶在好氧条件下降解有机物过程中的互补和协同效应，实现生物处理高含盐难降解有机废水的目标。但它处理的是石油和化工行业每年产生大量的高含盐难降解有机废水。

《一种用于城市污水处理的复合微生物菌剂、其制备方法及应用》(CN201410542745.0)公开了一种用于城市污水处理的复合微生物菌剂，其包含复合菌体，所述复合菌体由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、植物乳杆菌、汉逊酵母、酿酒酵母复配而成。该复合微生物菌剂能将各种能形成优势菌群的菌种合理配伍，按一定比例投加到污水处理系统中，对大分子、难降解有机物有良好的降解效果，能够有效提高污水的可生化性和降低可生化性差的城市污水的CODc_r和BOD₅，净化水质。但它针对的是城市污水的处理。

《一种利用复合微生物菌剂强化污泥厌氧消化的预处理方法》(CN201410375458.5)公开了一种利用复合微生物菌剂强化污泥厌氧消化的预处理方法，将剩余污泥浓缩后加入复合微生物菌剂(复合微生物菌剂是由各占5％～20％的枯草芽孢杆菌、白色链霉菌、灰色链霉菌、产朊假丝酵母、酱油曲霉、保加利亚乳杆菌、乳酸乳球菌、沼泽红假单胞菌，荚膜红假单胞菌，球形红假单胞菌经混合发酵制成，总活菌数不小于2×10⁸/毫升，复合微生物菌剂pH值为3～4)并进行搅拌反应，然后将经预处理的剩余污泥按一定比例接入厌氧消化池中对厌氧污泥进行中温厌氧消化处理。可加速污泥的水解过程，缩短污泥停留时间，增加生物产气量，提高厌氧消化效率。它针对的是厌氧处理前的阶段。

《一种山梨酸废水的处理方法》(CN201710567231.4)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(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％)加入到混合水中搅拌，激活菌种；在好氧工艺中，将山梨酸原水和清水组成混合水，将好氧复合菌种(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-teusvulgaris)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％)加入到混合水中混合激活。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。它处理的是山梨酸废水原水和生化系统二沉池出水混合组成混合水，并且用了厌氧复合菌种和好氧复合菌种两个复合菌种。

但是，在发酵废水经厌氧处理后，出水中的COD仍然较高，一般为1000-2000mg/L，且其可生化性(BOD₅/CODcr)约为0.1，为难降解有机废水。

因此，如何进行二级厌氧处理，如何使经厌氧处理后的低可生化性发酵废水中的蛋白质等大分子物质进行进一步分解，分解产物提供给厌氧微生物产生沼气，在降低废水中有机物含量的同时，产生沼气作为可再生能源进行利用，从而降低废水的处理成本，就成为该技术领域急需解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种适用于经厌氧处理后的低可生化性的发酵废水处理，能有效的降解大分子有机物并进行反硝化脱氮、除磷作用的复合微生物菌剂菌剂。

为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：

一种用于经厌氧处理后的低可生化性发酵废水治理的复合微生物菌剂，由丛毛单胞菌WXZ-17(Comamonas sp.)(其保藏号为CGMCC No.3048，保藏日为2009年4月30日，保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心)和蜡样芽孢杆菌WYLW1-5(Bacillus cereus)(其保藏号为CGMCC No.15319，保藏日为2018年1月29日，保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心)组成。

优选地，上述复合微生物菌剂中，丛毛单胞菌WXZ-17与蜡样芽孢杆菌WYLW1-5的质量比是1:1。

本发明的另一目的是提供一种经厌氧处理后的低可生化性的发酵废水处理方法，可以使经厌氧处理后的低可生化性发酵废水中的蛋白质等大分子物质进行进一步分解，分解产物提供给厌氧微生物产生沼气，在降低废水中有机物含量的同时，产生沼气作为可再生能源进行利用，从而降低废水的处理成本。

本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的：

一种经厌氧处理后的低可生化性的发酵废水处理方法，其步骤如下：

(1)复合微生物菌剂的复配

将丛毛单胞菌WXZ-17与蜡样芽孢杆菌WYLW1-5菌株接种到液体培养基中分别扩大培养，将扩大培养后的两种菌液等比例混合均匀，最终获得复合微生物菌剂的种子菌液，将制备好的复合微生物菌剂保存在-4℃左右的冰箱内，保存待用，使用前摇匀，得复合微生物菌剂；

(2)升流式厌氧污泥床反应器(UASB)的启动

采用升流式厌氧污泥床反应器(UASB)，双通道进水，反应器内投加成熟的颗粒污泥和经一级厌氧处理的有机废水，采用连续进水的方式启动运行装置；连续监测反应器出水情况，出水COD稳定，总产气量稳定，表明反应装置启动成功；

(3)复合微生物菌剂的投加

在运行稳定的情况下，其他条件不变，在步骤(2)的升流式厌氧污泥床反应器的进泥口投加步骤(1)制备的复合微生物菌剂到反应器内部，投加复合微生物菌剂的量为成熟的颗粒污泥中干固体物质质量的3％-10％，投加复合微生物菌剂后，装置连续运行，并监测出水水样。

优选地，所述步骤(1)中所述丛毛单胞菌WXZ-17与蜡样芽孢杆菌WYLW1-5的复配比例为1:1的质量比。

优选地，所述步骤(1)中所述种子菌液浓度为0.7g/L。

优选地，所述步骤(1)中，为了降低培养基中有机质的影响，后期也可将种子菌液进行离心浓缩，去掉上清液，增大其浓度至2.4-2.8g/L。

优选地，所述步骤(2)中所述成熟的颗粒污泥在反应区的初始浓度为20-40gvss/L，或20-30gvss/L，或30-40gvss/L。

优选地，所述步骤(2)中所述升流式厌氧污泥床反应器的总体积为35.5L,反应区体积为21.2L。

优选地，所述步骤(2)中所述升流式厌氧污泥床反应器(UASB)的反应条件为：温度33-37℃，进水pH为6.8-7.1，HRT(HRT是Hydraulic Retention Time的缩写，即水力停留时间，指待处理污水在反应器内的平均停留时间，也就是污水与生物反应器内微生物作用的平均反应时间)为29h。

优选地，所述步骤(1)中采用的液体培养基为：葡萄糖1g/L，乙酸钠0.5g/L，酵母膏0.25g/L，CaCl₂ 0.075g/L，MgSO₄·7H₂O 0.2g/L，(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O 0.04g/L，NH₄Cl0.0625g/L，NaNO₃0.0625g/L，蛋白胨0.0625g/L，KH₂PO₄ 0.0021g/L，K₂HPO₄ 0.0028g/L，pH调至6.0～7.5，120℃灭菌20min。

优选地，所述步骤(2)中所述有机废水为柠檬酸废水，初始COD(化学需氧量)浓度为700-1000mg/L，所述成熟的颗粒污泥的VSS(挥发性悬浮固体)浓度为60-80gVSS/L。

优选地，所述步骤(3)中所述出水水样的COD为500-650mg/L，COD去除率达到23-39％，日产沼量为1.9-2.8L，其中甲烷含量约占50％-67％。

所述步骤(1)中所述丛毛单胞菌WXZ-17或蜡样芽孢杆菌WYLW1-5的分离筛选步骤如下：

采用SBR反应器进行诱导驯化，污泥驯化培养成熟，从SBR反应器中取泥水混合液，至装有无菌水和玻璃珠的锥形瓶中，振荡，使污泥充分摇匀破碎；破碎后的污泥，经梯度系列稀释后，取其中合适稀释度的菌悬液，采用涂布平板法将其均匀涂布于BTB培养基；放入恒温培养箱中恒温培养；待菌落形成后，用接种环挑取周围培养基出现蓝色的单菌落，接种于BTB培养基上，恒温培养2d～3d，待菌落形成后，再次挑取单菌落进行接种，以保证获得的菌株为纯种菌，该纯种菌即为初筛菌；筛选得到的纯菌株进行试管斜面接种，培养3d后液体石蜡封口，4℃保存；

将初筛菌接种于装有液体培养基的锥形瓶，气浴恒温，摇床上进行液体培养；以5％的接种量接种到装有反硝化培养基的锥形瓶中，同样地，气浴恒温，摇床培养；间隔24h取样，测定培养液中的硝基氮和亚硝基氮浓度，直至浓度不再变化；进行好氧反硝化菌的复筛，得到丛毛单胞菌WXZ-17或蜡样芽孢杆菌WYLW1-5。

优选地，所述分离筛选的BTB初筛培养基(/L)：琼脂20g；KNO₃ 1g；KH₂PO₄ 1g；FeCl₂·6H₂O 0.5g；CaCl₂·7H₂O 0.2g；MgSO₄·7H₂O 1g；琥珀酸钠8.5g；溴百里酚蓝(BTB)(取0.1g溴百里酚蓝溶于10mL酒精)1mL，用1mol/L NaOH调节pH至7.0～7.3。

优选地，所述分离筛选的液体培养基(/L)：KNO₃ 1g；KH₂PO₄ 1g；FeCl₂·6H₂O0.05g；CaCl₂·7H₂O 0.02g；MgSO₄·7H₂O 1g；琥珀酸钠8.5g；蒸馏水1000mL；

优选地，所述分离筛选的反硝化培养基(/L)：KNO₃ 0.72g；KH₂PO₄ 1g；Mg SO₄·7H₂O1g；琥珀酸钠2.8g；蒸馏水1000mL。

本发明使用生化处理方法，处理效率高，工艺流程简单，大大降低了运行成本及其处理的复杂性。

本发明的优点及有益效果是：

1)菌株分泌降解大分子物质的酶，可用于分解难降解有机物，具有高效性。

2)菌株可在兼性厌氧条件下生长繁殖，易于发酵培养。

3)明显降低了难降解废水中有机物浓度，出水COD值降低，提高产沼量。

4)丛毛单胞菌WXZ-17与蜡样芽孢杆菌WYLW1-5菌株具有超加合作用。

保藏信息：

丛毛单胞菌WXZ-17，该菌株的分类命名为丛毛单胞菌(Comamonas sp.)，保藏编号为CGMCC No.3048，保藏日为2009年4月30日，保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所。

蜡样芽孢杆菌WYLW1-5，该菌株的分类命名为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)，保藏编号为CGMCC No.15319，保藏日为2018年1月29日，保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所。

下面通过附图和具体实施方式对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。

附图说明

图1为本发明投加3％菌剂时的进出水COD变化及其沼气产量。

图2为本发明投加5％菌剂时的进出水COD变化及其沼气产量。

图3为本发明投加10％菌剂时的进出水COD变化及其沼气产量。

具体实施方式

(一)丛毛单胞菌WXZ-17和蜡样芽孢杆菌WYLW1-5的分离筛选：

对采集的两种活性污泥(采集地点北京市)分别定向驯化：采用有效容积12L圆柱小型SBR曝气反应器(SBR反应器)间歇运行，每个运行周期均为8h，瞬间进水，曝气7.5h，沉淀+出水0.5h，每周期排水6L，进水6L；反应器：pH＝6.8～7.8，DO＝2.2～3.0mg/L，进水NO₃ ^--N＝80mg/L，COD/N＝15；

在连续近半年的诱导驯化之后，反应器总无机氮去除率达到86～90％，可以认为污泥驯化培养成熟；从SBR反应器中取1mL泥水混合液，至装有9mL无菌水和玻璃珠的锥形瓶中，振荡，使污泥充分摇匀破碎；破碎后的污泥，经梯度系列稀释后，取其中合适稀释度的0.1mL菌悬液，采用涂布平板法将其均匀涂布于BTB培养基；放入恒温培养箱中，置30℃，恒温培养2d～3d；待菌落形成后，用接种环挑取周围培养基出现蓝色的单菌落，接种于BTB培养基上；30℃，恒温培养2d～3d，待菌落形成后，再次挑取单菌落进行接种，以保证获得的菌株为纯种菌，该纯种菌即为初筛菌；筛选得到的纯菌株进行试管斜面接种，培养3d后液体石蜡封口，4℃保存；

将初筛菌接种于装有50mL液体培养基的锥形瓶，30℃，气浴恒温，摇床上转速160r/min进行液体培养；培养24小时后，以5％的接种量接种到装有100mL反硝化培养基的250mL锥形瓶中，同样地，30℃，气浴恒温，摇床上转速160r/min(可保证DO为5～7mg/L)进行培养；间隔24h取样，测定培养液中的硝基氮和亚硝基氮浓度，直至浓度不再变化；通过NO₃ ^--N和TIN(TIN＝NO₃ ^--N+NO₂ ^--N)的去除率分析菌株的反硝化性能，进行好氧反硝化菌的复筛，分别得到丛毛单胞菌WXZ-17或蜡样芽孢杆菌WYLW1-5；

上述所有分离筛选的BTB初筛培养基(/L)：琼脂20g；KNO₃ 1g；KH₂PO₄ 1g；FeCl₂·6H₂O 0.5g；CaCl₂·7H₂O 0.2g；MgSO₄·7H₂O 1g；琥珀酸钠8.5g；溴百里酚蓝(BTB)(取0.1g溴百里酚蓝溶于10mL酒精)1mL，用1mol/L NaOH调节pH至7.0～7.3；

上述所有分离筛选的液体培养基(/L)：KNO₃ 1g；KH₂PO₄ 1g；FeCl₂·6H₂O0.05g；CaCl₂·7H₂O 0.02g；MgSO₄·7H₂O 1g；琥珀酸钠8.5g；蒸馏水1000mL；

上述所有分离筛选的反硝化培养基(/L)：KNO₃ 0.72g；KH₂PO₄ 1g；Mg SO₄·7H₂O1g；琥珀酸钠2.8g；蒸馏水1000mL；

上述所有的培养基均按照常规方法灭菌(即在121℃下高温蒸汽灭菌20min)。

(二)丛毛单胞菌WXZ-17及蜡样芽孢杆菌WYLW1-5的生物学特征和主要生理生化指标

丛毛单胞菌WXZ-17(保藏号：CGMCC No.3048)具有生物脱氮除磷功能。将该菌株接种于以硝基氮为唯一氮源的模拟废水中，在转速为160r/min，30℃，硝基氮浓度为100mg/L左右的条件下，对该菌株进行反硝化性能测试。结果表明，4天后NO₃ ^--N还原率61.2％，TIN去除率60.2％。说明该菌株具有良好的好氧反硝化作用；该菌株另接种于初始磷浓度为15mg/L、氮源浓度为50mg/L的模拟废水中，在转速为160r/min，30℃的条件下对其进行定向循环驯化和培养条件优化。驯化后其脱氮率可达94.07％，除磷率可达54.86％，此时聚磷量达2.16mg/L，占总磷去除量的24.63％。并通过磷平衡试验验证该菌株除磷原理为聚磷作用，确定为反硝化聚磷菌。

蜡样芽孢杆菌WYLW1-5(保藏号：CGMCC No.15319)用于制备降解大分子有机物的微生物制剂的用途。该菌株接种于发酵培养基中，在转速为160r/min，30℃的条件下，蛋白酶和淀粉酶的最高酶活力分别是75.61U/mL和180.2U/mL，能分解L-天门冬酰胺、L-精氨酸、酪蛋白、D-木糖、L-阿拉伯糖、葡萄糖、山梨糖、蔗糖、甘油等。说明该菌株高效产淀粉酶水解淀粉为小分子的糊精、双糖和单糖且同时产生蛋白酶分解复合蛋白。

(三)一种经厌氧处理后的低可生化性的发酵废水处理方法，具体步骤包括：

a.复合微生物菌剂的复配

将丛毛单胞菌WXZ-17与蜡样芽孢杆菌WYLW1-5菌株接种到液体培养基中分别扩大培养，将扩大培养后的两种菌液等比例混合均匀，最终获得复合微生物菌剂的种子菌液，其浓度是0.7g/L；将制备好的复合微生物菌剂(种子菌液)保存在-4℃左右的冰箱内，保存待用，使用前摇匀可用；

液体培养基为：葡萄糖1g/L，乙酸钠0.5g/L，酵母膏0.25g/L，CaCl₂ 0.075g/L，MgSO₄·7H₂O 0.2g/L，(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O 0.04g/L，NH₄Cl 0.0625g/L，NaNO₃0.0625g/L，蛋白胨0.0625g/L，KH₂PO₄ 0.0021g/L，K₂HPO₄ 0.0028g/L，pH调至6.0～7.5，120℃灭菌20min。

b.升流式厌氧污泥床反应器(UASB)的装置总体积为35.5L，反应区体积为21.2L，向升流式厌氧污泥床反应器(UASB)(本发明处理废水时使用的升流式厌氧污泥床反应器(UASB)系统为常规的升流式厌氧污泥床反应器(UASB)系统，包括升流式厌氧污泥床反应器(UASB)，第一蠕动泵，第二蠕动泵，废水箱，回流水箱，集气瓶和湿式气体流量计)内投加7L成熟的颗粒污泥，颗粒污泥来源于山东潍坊英轩实业有限公司的污水厌氧处理反应器(颗粒污泥的浓度为60-80gVSS/L)，以经一级厌氧处理的发酵废水(柠檬酸废水，初始COD(化学需氧量)浓度为700-1000mg/L)为进水，反应区颗粒污泥的初始浓度为20gVSS/L(变化幅度分别为20-30gvss/L)(即：所述成熟的颗粒污泥的加入量为反应器内的成熟颗粒污泥浓度为20-30gVSS/L)，或30gvss/L(变化幅度为30-40gvss/L)；在温度为33-37℃，进水pH为6.8-7.1，采用连续进水箱与回流水箱同时进水的方式，保证HRT为29h的方式启动运行装置，连续监测升流式厌氧污泥床反应器(UASB)的出水情况，发现出水COD稳定，总产气量稳定，表明UASB装置启动成功。

c.在运行稳定的情况下，其他条件不变，在升流式厌氧污泥床反应器的进泥口投加成熟的颗粒污泥中干固体物质质量的3％-10％的步骤(1)得到的复合微生物菌剂到升流式厌氧污泥床反应器内部(换算成反应区内复合微生物菌剂的质量浓度为0.6-3.0g/L)，投加复合微生物菌剂后，连续监测出水水样。

本发明通过厌氧条件下，在反应器内投加不同浓度的复合微生物菌剂，对有机废水均出现不同程度的处理效果，其中当复合微生物菌剂投加量为10％时，进水COD约为850-930mg/L，运行20天左右的时间，出水COD为510-550mg/L，出水COD平均值约为533mg/L，平均COD去除率达到39％，其可生化性(BOD₅/CODc_r)为0.1。

下面实施例1-3中的废水水质及反应器运行条件如下：

处理废水为某柠檬酸生产厂经过一级厌氧处理后的发酵废水，初始COD(化学需氧量)浓度为700-1000mg/L，其BOD₅/CODc_r为0.1，进水pH为6.8-7.1。控制反应器内的温度在33-37℃，采用连续进水箱与回流水箱同时进水的方式，保证HRT为29h。

实施例1

在运行稳定的情况下，在反应器的进泥口投加3％(即成熟的颗粒污泥中干固体物质质量的3％，下同)的复合微生物菌剂到反应器内部(换算成反应区内复合微生物菌剂的质量浓度为0.6g/L)，成熟的颗粒污泥的VSS(挥发性悬浮固体)在反应区的初始浓度(即反应器内的成熟颗粒污泥浓度，下同)为20gvss/L，变化幅度为20-30gvss/L。投加复合微生物菌剂后，连续监测出水水样。运行稳定时的监测结果如图1所示，进水COD波动不大，基本呈现稳定，出水COD有所降低，平均出水COD为662mg/L，COD去除率为23.6％，最高去除率达到27.8％，其BOD₅/CODcr为0.1。其中，平均日产沼气量为1.96L，甲烷含量占66％，日产甲烷量达到1.28L。

实施例2

在运行稳定的情况下，在反应器内投加5％的复合微生物菌剂到反应器内部(换算成反应区内菌剂的质量浓度为1.5g/L)，成熟的颗粒污泥的VSS(挥发性悬浮固体)在反应区的初始浓度为30gvss/L，变化幅度为30-40gvss/L，投加复合微生物菌剂后，连续监测出水水样。运行稳定时的监测结果如图2所示，进出水COD均较稳定，平均出水COD为643mg/L，去除率达到25.2％，最高COD去除率达到26.6％，其BOD₅/CODcr为0.1。其中，平均日产沼气量为2.2L，甲烷含量约占67％，日产甲烷量为1.5L。与之前投加复合微生物菌剂3％相比，沼气产量和甲烷产量分别增长了12％和17％。

实施例3

在运行稳定的情况下，在反应器内投加10％的复合微生物菌剂(换算成反应区内菌剂的质量浓度为3.0g/L)，成熟的颗粒污泥的VSS(挥发性悬浮固体)在反应区的初始浓度为40gvss/L，投加复合微生物菌剂后，连续监测出水水样。运行稳定时的监测结果如图3所示，进出水COD较稳定，平均出水COD为533mg/L，COD平均去除率为38.7％，最高去除率达到43.3％，其BOD₅/CODcr为0.1。其中日产沼气量为2.67L，甲烷含量约占54％，日产甲烷量为1.58L。与之前投加复合微生物菌剂3％相比，沼气产量和甲烷含量分别增长了21％和5％。

本发明的发明人经过研究表明，废水中的有机物如蛋白质等大分子物质是贡献COD的主要物质，这些物质为天然产物，通过筛选、分离并纯化的具有蛋白质等大分子降解功能的微生物可以有效降解这类物质。将具有蛋白质等大分子降解功能和脱氮功能的混合菌剂，加入厌氧反应器对这种废水进行二级厌氧处理，可以使这些蛋白质等大分子物质进行进一步分解，分解产物提供给厌氧微生物产生沼气，可以在降低废水中有机物含量的同时，产生沼气作为可再生能源进行利用，从而降低废水的处理成本。

本发明涉及一种经厌氧处理后的低可生化性的发酵废水处理方法，是将具降解难降解大分子物质功能的混合菌剂添加到二级厌氧反应器中，将蛋白质等大分子物质降解为低分子化合物，提供给产甲烷菌进而转化为甲烷、二氧化碳等，以增加有机物转化率，并强化产沼。

本发明提供的一种通过添加混合菌剂对经厌氧处理后的低可生化性发酵废水的处理方法，是对实验室现有的保藏菌株进行定向驯化，强化产酶以及脱氮除磷性能。将优选的菌株进行混合菌剂制备，后投放到经厌氧处理后的低可生化性发酵废水中，其能有效的降解大分子有机物并进行反硝化脱氮、除磷作用。

Claims (2)

1.一种经厌氧处理后的低可生化性的发酵废水处理方法，其步骤如下：

(1)复合微生物菌剂的复配

将丛毛单胞菌(Comamonas sp.)WXZ-17(保藏编号为CGMCC No.3048)与蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)WYLW1-5(保藏编号为CGMCC No.15319)菌株接种到液体培养基中分别扩大培养，将扩大培养后的两种菌液等比例混合均匀，最终获得复合微生物菌剂的种子菌液，将制备好的混合菌剂保存在-4℃左右的冰箱内，保存待用，使用前摇匀可用；

(2)升流式厌氧污泥床反应器的启动

采用升流式厌氧污泥床反应器，双通道进水，反应器内投加成熟的颗粒污泥和经一级厌氧处理的有机废水，采用连续进水的方式启动运行装置；连续监测反应器出水情况，出水COD稳定，总产气量稳定，表明反应装置启动成功；

(3)复合微生物菌剂的投加

在运行稳定的情况下，其他条件不变，在反应器的进泥口投加步骤(1)制备的复合微生物菌剂到反应器内部，投加复合微生物菌剂的量为成熟的颗粒污泥中干固体物质质量的3％-10％，投加菌剂后，装置连续运行，并监测出水水样；所述步骤(1)中所述丛毛单胞菌WXZ-17与蜡样芽孢杆菌WYLW1-5的复配比例为1:1的质量比；所述步骤(1)中所述种子菌液的浓度为0.7g/L；所述步骤(1)中，为了降低培养基中有机质的影响，后期将菌液进行离心浓缩，去掉上清液，增大种子菌液浓度至2.4-2.8g/L；所述步骤(2)中所述成熟的颗粒污泥的加入量为反应器内的成熟颗粒污泥浓度为20-30gVSS/L；所述步骤(2)中所述升流式厌氧污泥床反应器的反应条件为：温度33-37℃，进水pH为6.8-7.1，HRT为29h。

2.根据权利要求1所述的经厌氧处理后的低可生化性的发酵废水处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中采用的液体培养基为：葡萄糖1g/L，乙酸钠0.5g/L，酵母膏0.25g/L，CaCl₂ 0.075g/L，MgSO₄·7H₂O 0.2g/L，(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O 0.04g/L，NH₄Cl 0.0625g/L，NaNO₃0.0625 g/L，蛋白胨0.0625g/L，KH₂PO₄ 0.0021g/L，K₂HPO₄0.0028g/L，pH调至6.0～7.5，120℃灭菌20min。

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