CN112852659A - 一种利用海产养殖废水培养高盐菌及养殖废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
公本发明公开了一种利用海产养殖废水培养高盐菌及养殖废水的处理方法，包括：(1)样品收集：从海产养殖废水中养殖生物排泄物中采集高盐菌种；(2)实验室接种、扩增培养：将高盐菌种接种于牛肉膏液体培养基上，培养得菌种培养液；(3)菌种驯化：将菌种培养液与养殖废水混合后，投加到水解池、微曝池、好氧池中进行驯化培养，用于处理养殖废水中的COD和氨氮。本发明利用海产养殖废水培养的高盐菌及养殖废水处理方法，不仅可以进行菌种驯化培养及对海产养殖废水进行处理，达到海产养殖废水处理COD和氨氮的达标排放，还可用于其它高盐废水的生化处理；且其具有工艺简单、处理效果好、处理成本低、运行稳定等优点。
Description
技术领域
本发明涉及高盐废水生物处理技术领域，尤其涉及一种利用海产养殖废水培养高盐菌及养殖废水的处理方法。
背景技术
近年来，随着社会的不断发展，人们对海产品的需求日益增长。我国沿海的海产养殖相应增多，饵料及粪便等排入水体，氮磷含量增加，对海洋生态环境造成破坏，从而对人类生活和生产造成严重威胁和影响。海产养殖废水C/N比低，盐度高，水量不稳定，较难处理，如何减少和防止海产养殖的高盐废水对环境的污染成为了水产养殖业发展亟需解决的问题。
传统对于高盐度的海产养殖废水采用的处理方法为电解法，如已公开专利CN108975568A披露了一种海产养殖废水及海水水产品加工废水无害化处理装置，其包括沉淀池、过滤箱、电解池、进水泵、直流稳压电源以及活性炭吸附池，虽然该装置处理后的海产养殖废水能够达标排放，但是其步骤繁琐、操作复杂、使用药剂较多、能耗高，导致成本较高而难于在实际中推广。
此外，国内外在高盐废水处理上也用到高耐盐菌生化处理技术，如已公开专利CN111705009A披露了一种海洋好氧反硝化盐单胞菌及其应用与处理养殖废水的方法，其提供了一种在好氧的条件下具有高效的反硝化能力的菌株，通过对菌株进行分离、筛选、鉴定，将菌株扩大培养并接种到生物反应器中模拟生物滤池反硝化效果，并投加到废水中进行脱氮处理；又如已公开专利CN111847663A披露了一种海水基质中硫自养反硝化菌驯化富集反应器及驯化富集方法，通过将一定量种泥、培养液及含还原态硫的矿物粉末加入硫自养反硝化菌驯化富集反应器中，经适应、驯化、富集三个阶段，取得较高且稳定的硝酸盐去除效果后，实现了硫自养反硝化菌的快速驯化富集，且经过驯化富集后的硫自养反硝化菌可作为处理高盐废水的自养或兼养型生物膜反应器的菌种。但这种技术较为新颖，没有完全稳定，菌种药剂较为昂贵，投资成本大，运行费用高，无法推广应用。
发明内容
本发明的目的在于针对目前海产养殖行业排放的高盐废水对环境产生的污染问题，提供了一种利用海产养殖废水培养高盐菌及养殖废水的处理方法。
本发明利用从海产养殖废水中养殖生物排泄物中提取的高盐复合菌种，进行菌种驯化培养，得到高盐异养菌和高盐自养硝化菌，对海产养殖废水进行处理，其工艺简单、投资成本低，运行费用低，处理效果好。不仅可以达到海产养殖废水处理COD和氨氮的达标排放，废水处理过程中还将源源不断获得的高盐异养菌和高盐自养硝化菌，可用于其它高盐废水(制药废水、农药废水、化工废水等)的生化处理。
本发明将菌种培养技术与废水处理工艺相结合，达到海产养殖废水处理COD和氨氮的达标排放，应用于海产养殖废水处理领域，节省了养殖废水处理成本，提高了经济效益。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种利用海产养殖废水培养高盐菌及养殖废水的处理方法，包括如下步骤：
(1)样品收集：从海产养殖废水中养殖生物排泄物中采集高盐菌种，保存，备用；
(2)实验室接种、扩增培养：将步骤(1)采集的高盐菌种按5-8％的接种量接种于无水硫酸钠浓度为20-40g/L的牛肉膏液体培养基上，于30-35℃下富集培养，培养时间为3-4天，得到菌种培养液，保存，备用；
(3)菌种驯化：利用水解池-微曝池-初沉池-好氧池-二沉池组合工艺及设备，将步骤(2)培养的菌种培养液与养殖废水按体积比1∶30-60混合后，投加到水解池、微曝池、好氧池中进行驯化培养，用于处理养殖废水中的COD和氨氮。
进一步地，步骤(1)中，所述高盐菌种包括芽孢杆菌、弧菌、链球菌和拟杆菌中的一种或几种的复合菌种。
进一步地，步骤(2)中，所述牛肉膏液体培养基的pH为6.5-8.5，按质量百分比计，其成分为：牛肉膏1-1.5％、蛋白胨1-2.5％、氯化钠0.5-1.5％、葡萄糖0.5-1％、磷酸氢二钠0.2-1％、其余为水92.5-96.8％。
进一步地，步骤(3)中，所述水解池内设有搅拌器和生化填料；所述微曝池和所述好氧池内均设有曝气盘进行曝气；所述初沉池和所述二沉池均设有污泥泵，用于污泥回流或排出。
进一步地，步骤(3)中，所述微曝池中的溶解氧控制在0.2-1mg/L；所述好氧池中的溶解氧控制在2-3mg/L。
进一步地，步骤(3)中，所述养殖废水的pH调节为6-9；优选地，所述养殖废水的pH调节为7-8。
进一步地，步骤(3)中，所述菌种培养液和所述养殖废水按体积比1∶30-60比例混合。
进一步地，步骤(3)中，所述微曝池中培养得到的是高盐异养复合菌，用于去除废水中的COD。
进一步地，步骤(3)中，所述好氧池中培养得到的是高盐自养硝化菌，用于去除所述养殖废水中的氨氮。
进一步地，步骤(3)中，定期将所述初沉池中的高盐异养复合菌和所述二沉池中的高盐自养硝化菌经沉淀后分别通过污泥泵排出，排出的浓缩污泥经二次重力浓缩或经机械脱水后可用于其它高盐废水的生化处理。
进一步优选地，步骤(3)中，排出的浓缩污泥经过二次重力浓缩后存放在塑料桶内，或经机械脱水后用塑料袋包装存放，用于其它高盐废水的生化处理。
进一步优选地，步骤(3)中，所述其它高盐废水为制药废水、农药废水、化工废水等。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明从海产养殖废水中养殖生物排泄物中提取的高盐菌种，经驯化培养后得到的高盐异养菌和高盐自养硝化菌，其对海产养殖废水的COD和氨氮的去除率达到95％以上，出水水质达到国家污水综合排放标准的要求，废水处理过程中还将源源不断获得高盐异养菌和高盐硝化菌，可用于其它高盐废水的生化处理；将菌种培养技术与废水处理工艺相结合，应用于海产养殖废水处理领域，节省了养殖废水处理成本，提高了经济效益。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。
实施例1
一种利用虾类海产养殖废水培养高盐复合菌及养殖废水处理的方法，包括如下步骤：
(1)样品收集：从虾类海产养殖废水中虾类排泄物中采集高盐复合菌种，保存，备用；
(2)实验室接种、扩增培养：按5％的接种量接种于无水硫酸钠浓度为20g/L的牛肉膏液体培养基上，30℃下富集培养，培养时间为4天，得到菌种培养液，保存，备用；
其中，牛肉膏液体培养基成分为：牛肉膏1％；蛋白胨1％；氯化钠0.5％；葡萄糖0.5％；磷酸氢二钠0.5％；水96.5％。
其中，牛肉膏液体培养基pH为7。
(3)菌种驯化：利用水解池-微曝池-沉淀池-好氧池-二沉池组合工艺驯化高盐复合菌，其中，水解池设有搅拌器，微曝池和好氧池设有曝气盘进行曝气，将步骤(2)处理后得到的菌种培养液和养殖废水按体积比1∶30比例混合后，投加到水解池、微曝池、好氧池中，进行驯化培养，用于处理废水中COD和氨氮。
其中，微曝池中溶解氧控制在0.2mg/L，好氧池溶解氧控制在3mg/L。
其中，养殖废水的pH调节为8。
经检测，虾类海产养殖废水的COD去除率达到95.12％，氨氮去除率达到97.43％。
实施例2
一种利用虾类海产养殖废水培养高盐复合菌及养殖废水处理的方法，包括如下步骤：
(1)样品收集：从虾类海产养殖废水中虾类排泄物中采集高盐复合菌种，保存，备用；
(2)实验室接种、扩增培养：按5％的接种量接种于无水硫酸钠浓度为20g/L的牛肉膏液体培养基上，30℃下富集培养，培养时间为4天，得到菌种培养液，保存，备用；
其中，牛肉膏液体培养基成分为：牛肉膏1.5％；蛋白胨1.5％；氯化钠1％；葡萄糖0.8％；磷酸氢二钠0.8％；水94.4％。
其中，牛肉膏液体培养基pH为7.5。
(3)菌种驯化：利用水解池-微曝池-沉淀池-好氧池-二沉池组合工艺驯化高盐复合菌，其中，水解池设有搅拌器，微曝池和好氧池设有曝气盘进行曝气，将步骤(2)处理后得到的菌种培养液和养殖废水按体积比1∶30比例混合后，投加到水解池、微曝池、好氧池中，进行驯化培养，用于处理废水中COD和氨氮。
其中，微曝池中溶解氧控制在0.3mg/L，好氧池溶解氧控制在3mg/L。
其中，养殖废水的pH调节为8。
经检测，虾类海产养殖废水的COD去除率达到到96.25％，氨氮去除率达到98.14％。
实施例3
一种利用鱼类海产养殖废水培养高盐复合菌及养殖废水处理的方法，包括如下步骤：
(1)样品收集：从鱼类海产养殖废水中鱼类排泄物中采集高盐复合菌种，保存，备用；
(2)实验室接种、扩增培养：按6％的接种量接种于无水硫酸钠浓度为30g/L的牛肉膏液体培养基上，30℃下富集培养，培养时间为4天，得到菌种培养液，保存，备用；
其中，牛肉膏液体培养基成分为：牛肉膏1.2％；蛋白胨1.5％；氯化钠1％；葡萄糖0.8％；磷酸氢二钠0.8％；水94.7％。
其中，牛肉膏液体培养基pH为7.5。
(3)菌种驯化：利用水解池-微曝池-沉淀池-好氧池-二沉池组合工艺驯化高盐复合菌，其中，水解池设有搅拌器，微曝池和好氧池设有曝气盘进行曝气，将步骤(2)处理后得到的菌种培养液和养殖废水按体积比1∶44比例混合后，投加到水解池、微曝池、好氧池中，进行驯化培养，用于处理废水中COD和氨氮。
其中，微曝池中溶解氧控制在0.9mg/L，好氧池溶解氧控制在3mg/L。
其中，养殖废水的pH调节为8。
经检测，鱼类海产养殖废水的COD去除率达到98.25％，氨氮去除率达到96.73％。
实施例4
一种利用鱼类海产养殖废水培养高盐复合菌及养殖废水处理的方法，包括如下步骤：
(1)样品收集：从鱼类海产养殖废水中鱼类排泄物中采集高盐复合菌种，保存，备用；
(2)实验室接种、扩增培养：按6％的接种量接种于无水硫酸钠浓度为30g/L的牛肉膏液体培养基上，30℃下富集培养，培养时间为4天，得到菌种培养液，保存，备用；
其中，牛肉膏液体培养基成分为：牛肉膏1％；蛋白胨2％；氯化钠1.5％；葡萄糖1％；磷酸氢二钠1％；水93.5％。
其中，牛肉膏液体培养基pH为8。
(3)菌种驯化：利用水解池-微曝池-沉淀池-好氧池-二沉池组合工艺驯化高盐复合菌，其中，水解池设有搅拌器，微曝池和好氧池设有曝气盘进行曝气，将步骤(2)处理后得到的菌种培养液和养殖废水按体积比1∶44比例混合后，投加到水解池、微曝池、好氧池中，进行驯化培养，用于处理废水中COD和氨氮。
其中，微曝池中溶解氧控制在0.4mg/L，好氧池溶解氧控制在3mg/L。
其中，养殖废水的pH调节为7.5。
经检测，鱼类海产养殖废水的COD去除率达到97.13％，氨氮去除率达到95.88％。
实施例5
一种利用贝类海产养殖废水培养高盐复合菌及养殖废水处理的方法，包括如下步骤：
(1)样品收集：从贝类海产养殖废水中贝类排泄物中采集高盐复合菌种，保存，备用；
(2)实验室接种、扩增培养：按8％的接种量接种于无水硫酸钠浓度为35g/L的牛肉膏液体培养基上，33℃下富集培养，培养时间为4天，得到菌种培养液，保存，备用；
其中，牛肉膏液体培养基成分为：牛肉膏1.5％；蛋白胨2％；氯化钠1.5％；葡萄糖1％；磷酸氢二钠1％；水93％。
其中，牛肉膏液体培养基pH为7。
(3)菌种驯化：利用水解池-微曝池-沉淀池-好氧池-二沉池组合工艺驯化高盐复合菌，其中，水解池设有搅拌器，微曝池和好氧池设有曝气盘进行曝气，将步骤(2)处理后得到的菌种培养液和养殖废水按体积比1∶50比例混合后，投加到水解池、微曝池、好氧池中，进行驯化培养，用于处理废水中COD和氨氮。
其中，微曝池中溶解氧控制在0.3mg/L，好氧池溶解氧控制在2.8mg/L。
其中，养殖废水的pH调节为8.5。
经检测，贝类海产养殖废水的COD去除率达到96.65％，氨氮去除率达到98.72％。
实施例6
一种利用贝类海产养殖废水培养高盐复合菌及养殖废水处理的方法，包括如下步骤：
(1)样品收集：从贝类海产养殖废水中贝类排泄物中采集高盐复合菌种，保存，备用；
(2)实验室接种、扩增培养：按8％的接种量接种于无水硫酸钠浓度为35g/L的牛肉膏液体培养基上，33℃下富集培养，培养时间为4天，得到菌种培养液，保存，备用；
其中，牛肉膏液体培养基成分为：牛肉膏1％；蛋白胨2.5％；氯化钠1.2％；葡萄糖0.6％；磷酸氢二钠0.6％；水94.1％。
其中，牛肉膏液体培养基pH为7.5。
(3)菌种驯化：利用水解池-微曝池-沉淀池-好氧池-二沉池组合工艺驯化高盐复合菌，其中，水解池设有搅拌器，微曝池和好氧池设有曝气盘进行曝气，将步骤(2)处理后得到的菌种培养液和养殖废水按体积比1∶50比例混合后，投加到水解池、微曝池、好氧池中，进行驯化培养，用于处理废水中COD和氨氮。
其中，微曝池中溶解氧控制在0.4mg/L，好氧池溶解氧控制在2.7mg/L。
其中，养殖废水的pH调节为8.5。
经检测，贝类海产养殖废水的COD去除率达到97.28％，氨氮去除率达到98.18％。
实施例7
一种利用蟹类海产养殖废水培养高盐复合菌及养殖废水处理的方法，包括如下步骤：
(1)样品收集：从蟹类海产养殖废水中蟹类排泄物中采集高盐复合菌种，保存，备用；
(2)实验室接种、扩增培养：按7％的接种量接种于无水硫酸钠浓度为40g/L的牛肉膏液体培养基上，35℃下富集培养，培养时间为3天，得到菌种培养液，保存，备用；
其中，牛肉膏液体培养基成分为：牛肉膏1.3％；蛋白胨2.5％；氯化钠1.2％；葡萄糖0.5％；磷酸氢二钠1％；水93.5％。
其中，牛肉膏液体培养基pH为8。
(3)菌种驯化：利用水解池-微曝池-沉淀池-好氧池-二沉池组合工艺驯化高盐复合菌，其中，水解池设有搅拌器，微曝池和好氧池设有曝气盘进行曝气，将步骤(2)处理后得到的菌种培养液和养殖废水按体积比1∶60比例混合后，投加到水解池、微曝池、好氧池中，进行驯化培养，用于处理废水中COD和氨氮。
其中，微曝池中溶解氧控制在0.2mg/L，好氧池溶解氧控制在2mg/L。
其中，养殖废水的pH调节为7.8。
经检测，蟹类海产养殖废水的COD去除率达到95.28％，氨氮去除率达到96.15％。
实施例8
一种利用蟹类海产养殖废水培养高盐复合菌及养殖废水处理的方法，包括如下步骤：
(1)样品收集：从蟹类海产养殖废水中蟹类排泄物中采集高盐复合菌种，保存，备用；
(2)实验室接种、扩增培养：按7％的接种量接种于无水硫酸钠浓度为40g/L的牛肉膏液体培养基上，35℃下富集培养，培养时间为3天，得到菌种培养液，保存，备用；
其中，牛肉膏液体培养基成分为：牛肉膏1％；蛋白胨1.5％；氯化钠0.5％；葡萄糖1％；磷酸氢二钠0.5％；水95.5％。
其中，牛肉膏液体培养基pH为8.5。
(3)菌种驯化：利用水解池-微曝池-沉淀池-好氧池-二沉池组合工艺驯化高盐复合菌，其中，水解池设有搅拌器，微曝池和好氧池设有曝气盘进行曝气，将步骤(2)处理后得到的菌种培养液和养殖废水按体积比1∶60比例混合后，投加到水解池、微曝池、好氧池中，进行驯化培养，用于处理废水中COD和氨氮。
其中，微曝池中溶解氧控制在0.4mg/L，好氧池溶解氧控制在2.3mg/L。
其中，养殖废水的pH调节为7.8。
经检测，蟹类海产养殖废水的COD去除率达到96.75％，氨氮去除率达到98.56％。
从上述实施例可以看出，本发明利用从海产养殖废水中养殖生物排泄物中提取的高盐复合菌种，进行菌种驯化培养，得到高盐异养菌和高盐自养硝化菌，对海产养殖废水进行处理，其工艺简单、投资成本低，运行费用低，处理效果好。不仅可以达到海产养殖废水处理COD和氨氮的达标排放，废水处理过程中还将源源不断获得的高盐异养菌和高盐自养硝化菌，可用于其它高盐废水(制药废水、农药废水、化工废水等)。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种利用海产养殖废水培养高盐菌及养殖废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)样品收集：从海产养殖废水中养殖生物排泄物中采集高盐菌种，保存，备用；
(2)实验室接种、扩增培养：将步骤(1)采集的高盐菌种按5-8％的接种量接种于无水硫酸钠浓度为20-40g/L的牛肉膏液体培养基上，于30-35℃下富集培养，培养时间为3-4天，得到菌种培养液，保存，备用；
(3)菌种驯化：利用水解池-微曝池-初沉池-好氧池-二沉池组合工艺及设备，将步骤(2)培养的菌种培养液与养殖废水按体积比1∶30-60混合后，投加到水解池、微曝池、好氧池中进行驯化培养，用于处理养殖废水中的COD和氨氮。
2.根据权利要求1所述的利用海产养殖废水培养高盐菌及养殖废水的处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述高盐菌种包括芽孢杆菌、弧菌、链球菌和拟杆菌中的一种或几种的复合菌种。
3.根据权利要求1所述的利用海产养殖废水培养高盐菌及养殖废水的处理方法，其特征在于，步骤(2)中，所述牛肉膏液体培养基的pH为6.5-8.5，按质量百分比计，其成分为：牛肉膏1-1.5％、蛋白胨1-2.5％、氯化钠0.5-1.5％、葡萄糖0.5-1％、磷酸氢二钠0.2-1％、其余为水。
4.根据权利要求1所述的利用海产养殖废水培养高盐菌及养殖废水的处理方法，其特征在于，步骤(3)中，所述水解池内设有搅拌器和生化填料；所述微曝池和所述好氧池内均设有曝气盘进行曝气；所述初沉池和所述二沉池均设有污泥泵，用于污泥回流或排出。
5.根据权利要求1所述的利用海产养殖废水培养高盐菌及养殖废水的处理方法，其特征在于，步骤(3)中，所述微曝池中的溶解氧控制在0.2-1mg/L；所述好氧池中的溶解氧控制在2-3mg/L。
6.根据权利要求1所述的利用海产养殖废水培养高盐菌及养殖废水的处理方法，其特征在于，步骤(3)中，所述养殖废水的pH调节为6-9。
7.根据权利要求1所述的利用海产养殖废水培养高盐菌及养殖废水的处理方法，其特征在于，步骤(3)中，所述菌种培养液和所述养殖废水按体积比1∶30-60比例混合。
8.根据权利要求1所述的利用海产养殖废水培养高盐菌及养殖废水的处理方法，其特征在于，步骤(3)中，所述微曝池中培养得到的是高盐异养复合菌，用于去除废水中的COD。
9.根据权利要求1所述的利用海产养殖废水培养高盐菌及养殖废水的处理方法，其特征在于，步骤(3)中，所述好氧池中培养得到的是高盐自养硝化菌，用于去除所述养殖废水中的氨氮。
10.根据权利要求1所述的利用海产养殖废水培养高盐菌及养殖废水的处理方法，其特征在于，步骤(3)中，定期将所述初沉池中的高盐异养复合菌和所述二沉池中的高盐自养硝化菌经沉淀后分别通过污泥泵排出，排出的浓缩污泥经二次重力浓缩或经机械脱水后可用于其它高盐废水的生化处理。
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