CN111018253A - 一种微生物和酶协同处理乙醛废水的方法 - Google Patents

一种微生物和酶协同处理乙醛废水的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种微生物和酶协同处理乙醛废水的方法，具体包括以下步骤：(1)将微生物与酶按照比例混合，制得复合生物制剂；(2)向工业乙醛废水中加入一定剂量的营养调节剂和氢氧化钠，调整废水中的碳、氮、磷元素和pH；(3)将复合生物制剂加入调整后的乙醛废水中，搅拌混合，维持温度30℃处理48h，去除废水中醛类有机物，再将废水导入生化池进行后续处理。本发明利用微生物与酶的协同作用降解废水中的乙醛等有机物，降低了乙醛废水的生物毒性，提高后续生化处理的效率。

Description

一种微生物和酶协同处理乙醛废水的方法
技术领域
本发明涉及乙醛废水处理技术领域，具体涉及一种微生物和酶协同处理乙醛废水的方法。
背景技术
乙醛是一种无色易流动液体，具有强烈的刺激臭味。乙醛是一种重要的有机化工原料，用于生产乙酸、乙醇、乙酸乙酯、正丁醇等，乙醛在工业上的大量使用会产生含乙醛废水，而这些乙醛废水如何处理成为问题。乙醛废水无色透明，有强烈的刺激性气味。水质组分复杂，其BOD/COD在0.50到0.55之间，可生化性较好，即采用生物法处理乙醛废水较为合适。目前乙醛废水采取的生物处理方法主要包括厌氧生物法和好氧生物法。厌氧法处理废水时，当乙醛含量超过300ppm，厌氧活性污泥明显受到抑制，COD去除率大幅下降，微生物活性也明显受到抑制；而采用好氧法处理乙醛废水后，如同厌氧法一样，进水COD不能过高，若原水COD太高，需先进行稀释，这将造成设备以及处理成本的增加。
上述生物法处理乙醛废水的问题，主要归结为废水中的有机物浓度过高，超过微生物处理极限，且废水中含有的醛类物质对微生物有毒害作用，这些都增加了乙醛废水生化处理的难度。因此，要想提高生化处理的效果，必须先处理掉乙醛废水中的这些有毒有害物质。专利号为CN105311952A中公开了一种利用微生物和酶的协同作用处理甲醛的方法，此方法为研究乙醛废水提供了一种新思路，但乙醛与甲醛在结构和理化性质上存在很大差别，乙醛废水中对微生物的毒害作用更加显著，废水组分更加复杂，现有技术无法有效降解废水中的COD，因此，需要开发一种微生物和酶协同处理乙醛废水的方法。
发明内容
本发明目的是为了弥补已有技术缺陷，提供了一种微生物和酶协同处理乙醛废水的方法，利用微生物与酶的协同作用降解废水中的乙醛等有机物，降低了乙醛废水的生物毒性，提高后续生化处理的效率。
为实现上述目的，本发明通过以下方案予以实现：
本发明提供了一种微生物和酶协同处理乙醛废水的方法，具体包括以下步骤：
(1)将微生物与酶按照比例混合，制得复合生物制剂；
(2)向工业乙醛废水中加入一定剂量的营养调节剂和氢氧化钠，调整废水中的碳、氮、磷元素比例和pH；
(3)将复合生物制剂加入调整后的乙醛废水中，搅拌混合，维持温度30℃处理48h，去除废水中醛类有机物，再将废水导入生化池进行后续处理。
优选地，步骤(1)中微生物与酶按质量比10：1混合。
优选地，所述微生物选自Bacillus subterraneus COO13B、Escherichia coli K-12、Vibrio crassostreae LGP7中的一种，所述酶为过氧化氢酶。
优选地，所述营养调节剂为氮肥或磷肥中的一种或混合物。
优选地，步骤(2)中调整后碳、氮、磷元素比例为C:N:P＝1000:5:1。
优选地，步骤(2)中乙醛废水pH调至6.8-7.2。
优选地，步骤(3)中加入复合生物制剂后乙醛废水的菌浓度达到OD600＝0.1。
本发明的有益效果是：
1、本发明原理简单，操作方便，仅需投加微生物与酶，安全环保；
2、本发明可利用现有的生物反应器，无需增加设备，节约成本与场地面积；
3、本发明利用微生物与酶协同作用处理乙醛废水，降低废水中醛类物质含量，减少生物毒性，提高后续生化处理效率。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
(1)取工业生产乙醛废水10L，加入一定量的营养剂和氢氧化钠，调整废水中的C:N:P＝1000:5:1，pH在6.8-7.2范围内；
(2)将微生物Bacillus subterraneus COO13B和过氧化氢酶的混合物，微生物Bacillus subterraneus COO13B与过氧化氢酶的量按质量比为10:1，制得复合生物制剂；
(3)将复合生物制剂加入配制好的乙醛废水中，加入的菌浓度按OD600＝0.1，移入30℃培养箱中培养48h，培养箱转速为180rpm。
实施例2
(1)取工业生产乙醛废水10L，加入一定量的营养剂和氢氧化钠，调整废水中的C:N:P＝1000:5:1，pH在6.8-7.2范围内；
(2)将微生物Escherichia coli K-12和过氧化氢酶的混合物，微生物Escherichia coli K-12与过氧化氢酶的量按质量比为10:1，制得复合生物制剂；
(3)将复合生物制剂加入配制好的乙醛废水中，加入的菌浓度按OD600＝0.1，移入30℃培养箱中培养48h，培养箱转速为180rpm。
实施例3
(1)取工业生产乙醛废水10L，加入一定量的营养剂和氢氧化钠，调整废水中的C:N:P＝1000:5:1，pH在6.8-7.2范围内；
(2)将微生物Vibrio crassostreae LGP7和过氧化氢酶的混合物，微生物Vibriocrassostreae LGP7与过氧化氢酶的量按质量比为10:1，制得复合生物制剂；
(3)将复合生物制剂加入配制好的乙醛废水中，加入的菌浓度按OD600＝0.1，移入30℃培养箱中培养48h，培养箱转速为180rpm。
对比例1
(1)取工业生产乙醛废水10L，加入一定量的营养剂和氢氧化钠，调整废水中的C:N:P＝1000:5:1，pH在6.8-7.2范围内；
(2)在将微生物Bacillus subterraneus COO13B与酶混合之前，先将微生物Bacillus subterraneus COO13B在95℃条件下水浴20min，然后用处理后的微生物和过氧化氢酶的混合，微生物与酶的量按质量比为10:1，得到混合物A；
(3)将步骤(2)中混合物A加入配制好的乙醛废水中，加入的菌浓度按OD600＝0.1，移入30℃培养箱中培养48h，培养箱转速为180rpm。
对比例2
(1)取工业生产乙醛废水10L，加入一定量的营养剂和氢氧化钠，调整废水中的C:N:P＝1000:5:1，pH在6.8-7.2范围内；
(2)在将Bacillus subterraneus COO13B与酶混合之前，先将过氧化氢酶在80℃条件下加热5min，使过氧化氢酶失活，然后用此过氧化氢酶和Bacillus subterraneusCOO13B的混合，微生物与酶的量按质量比为10:1，得到混合物B，加入的菌浓度按OD600＝0.1计算；
(3)将混合物B加入配制好的乙醛废水中，加入的菌浓度按OD600＝0.1，移入30℃培养箱中培养48h，培养箱转速为180rpm。
乙醛浓度测定
将实施例1-3和对比例1、2中处理后的乙醛废水取样测定乙醛浓度，得到结果如表1所示。
乙醛测定方法按照GB11934-89中的气相色谱法测定，即样品用0.22μm滤膜过滤后，用微量注射器吸取50μl注入色谱仪，同时配制标准系列，以峰高为纵坐标，浓度为横坐标绘制标准曲线，样品浓度通过标准曲线求出。
色谱条件：采用氢火焰离子化检测器，柱温76℃，气化室温度160℃，检测器温度150℃，气体流量：N240 ml/min，H252 ml/min，空气700ml/min。
乙醛降解率(％)＝(A0-A1)/A0×100％
表1乙醛浓度测定结果
Figure BDA0002342574720000051
由表1中数据可以看出，当废水中仅有过氧化氢酶时，乙醛浓度没有降低；而仅有乙醛降解菌时，对乙醛的降解效果明显没有乙醛降解菌与过氧化氢酶同时存在时高，这一结果印证了乙醛降解菌与过氧化氢酶具有协同作用，使乙醛降解菌对乙醛降解效率大大提升。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种微生物和酶协同处理乙醛废水的方法，其特征在于具体包括以下步骤：
(1)将微生物与酶按照比例混合，制得复合生物制剂；
(2)向工业乙醛废水中加入一定剂量的营养调节剂和氢氧化钠，调整废水中的碳、氮、磷元素比例和pH；
(3)将复合生物制剂加入调整后的乙醛废水中，搅拌混合，维持温度30℃处理48h，去除废水中醛类有机物，再将废水导入生化池进行后续处理。
2.根据权利要求1所述的微生物和酶协同处理乙醛废水的方法，其特征在于，所述步骤(1)中微生物与酶按质量比10：1混合。
3.根据权利要求1所述的微生物和酶协同处理乙醛废水的方法，其特征在于，所述微生物选自Bacillus subterraneus COO13B、Escherichia coli K-12、Vibrio crassostreaeLGP7中的一种，所述酶为过氧化氢酶。
4.根据权利要求1所述的微生物和酶协同处理乙醛废水的方法，其特征在于，所述营养调节剂为氮肥或磷肥中的一种或混合物。
5.根据权利要求1所述的微生物和酶协同处理乙醛废水的方法法，其特征在于，所述步骤(2)中调整后碳、氮、磷元素比例为C:N:P＝1000:5:1。
6.根据权利要求1所述的微生物和酶协同处理乙醛废水的方法，其特征在于，所述步骤(2)中乙醛废水pH调至6.8-7.2。
7.根据权利要求1所述的微生物和酶协同处理乙醛废水的方法，其特征在于，所述步骤(3)中加入复合生物制剂后乙醛废水的菌浓度达到OD600＝0.1。
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