CN1290778C - 一种处理高温废水的微生物的培养方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于处理40～60℃的高温废水的微生物的培养方法。采自生化曝气池中的菌种，经接种和利用废水进行驯化培养，得到的驯化微生物可以处理高温废水。本方法过程简单，成本低，为高温废水的处理提供了一条新的出路。

Description

一种处理高温废水的微生物的培养方法
技术领域
本发明涉及一种微生物的培养方法，特别是关于一种用于处理高温废水的微生物的培养方法。
背景技术
传统的废水生物处理多在常温或中温条件下进行，但是许多工业废水，如屠宰废水、食品废水、造纸废水、采油废水等，其排放时的温度很高，在40～60℃之间。这些废水能量品位低，不能回收利用，并且不能采用普通的微生物法进行处理。普通的微生物只能适用于常温或中温(一般35℃以下)废水的处理，在高温条件下普通微生物不能存活。因此，需要将高温废水经冷却设备冷却到35℃以下，而后进入生物处理系统。但是冷却设备投资大，易腐蚀，运转维护费用高。
CN1068088A公开了一种同步培养活性污泥的方法，该专利技术虽然能同步培养驯化出处理工业污水的活性污泥，但其仍属常温活性污泥，不适用高温废水。CN1257047A公开了一种炼油厂排出的高浓度有机物质所污染的碱渣废水的微生物处理方法，所培养的微生物适于处理15～40℃的废水，不适于处理40℃以上的高温废水。CN1144535A公开了培养微生物的方法，通过对微生物的培养、突变处理和稳定化同时在一含有富于营养物质的基介质的突变发酵容器内进行，可快速培养出用于分解有害物质的微生物，但方法繁琐、不易掌握。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种处理高温废水微生物的培养方法，采用该微生物可直接处理高温废水，省去了高温废水的冷却处理。
本发明用于处理高温废水微生物的培养过程包括原始菌种的采集和原始菌种的驯化，向生物反应池中加入常温废水(18～35℃)、营养物质溶液和原始菌种，按照间歇式活性污泥法的运行方式进行驯化，每天运行1～2个周期，以3～6℃/周进行升温，在温度升高到40℃～60℃，可以减少营养物质投加量如减半投加，当废水化学需氧量(COD)从150～1500mg/L降至100mg/L以下时，停止投加营养物质而用高温废水进行稳定性驯化，出水COD降至100mg/L以下时驯化完成。
高温废水生物处理的物质基础是嗜热微生物，它是在高温下具有生长能力的微生物体。它们能在40℃～60℃范围内充分供氧的情况下降解废水中的污染物质。嗜热微生物之所以能在高温下生存，主要取决于它的生命大分子的热稳定性，即蛋白质、核糖体、核酸和脂类的热稳定性。本发明方法通过合理的驯化过程，根据微生物酶促反应中温度与反应速率的相互作用及微生物的遗传变异性，培育出可以处理高温废水的微生物。本发明方法简单易行，能耗较低，培养驯化的嗜热微生物具有活性高、去除有毒有害物质效率高的特点。利用嗜热微生物处理废水大大增强了系统的稳定性，改善了出水的水质。为高温废水的达标排放开拓了一条新思路。
具体实施方式
用于处理高温废水的微生物的培养方法包括原始菌种的采集和原始菌种的驯化。原始菌种的采集最好是从生化曝气池采集原始菌种，用20目的标准筛过滤后，沉降、弃去上清液，分离出纯净的活性污泥。
原始菌种的驯化是按照间歇式活性污泥法进行的，每天运行1～2个周期，首先在生物反应池中加入常温废水(一般为18～35℃，COD一般为150～1500mg/L)和营养物质溶液葡萄糖溶液，葡萄糖溶液浓度(本发明中的葡萄糖溶液浓度以测定的COD浓度表示)一般与废水COD一致或稍有不同，如是0.5～2倍于COD浓度，控制调配后的驯化液中葡萄糖与废水COD重量比一般为1～2∶1。驯化时曝气工序所需时间比例稍大一些，可以占每个周期的75～95％，空气水体积比一般为70～100，容积负荷为0.1～1.0kgCOD/m3.d。在驯化期间可以同时加入氮和磷等，按COD∶N∶P＝200∶5～10∶1～2的比例(按重量计)投加尿素和磷酸二氢钠作为微生物生长繁殖的氮源和磷源。因为本方法利用的是普通的活性污泥培养菌种，其适应温度一般在18℃～35℃之间，不适合迅速升温，所以本方法采用的是逐步升温的方法来驯化菌种，升温的幅度为3～6℃/周，使菌种逐渐适应新环境。随着菌种适应温度的增强，不断有污泥解体排出，菌种驯化后期，污泥的沉降性能逐渐增强，污泥呈淡黄色絮体，当温度升高到40℃～60℃时(待处理废水的温度)，营养物质溶液可以减少投放量如减半投放，当出水COD降至100mg/L以下，可停止投放营养物质溶液，用高温废水直接进行稳定性驯化，当然，营养物质溶液也可以在驯化过程中逐渐减少投放量。采用本发明方法一般在20～40天内可得到用于直接处理高温废水的微生物。所培养后的微生物可直接用于处理高温废水，或置于冰箱冷藏保存备用。
下面通过实施例对本发明的方法进行详细说明。
实施例1
培养嗜热微生物处理一种海洋油田采油废水，其温度为48℃，废水的COD浓度为500mg/L左右。
原始菌种的采集：从生化曝气池采集原始菌种，用20目的标准筛过滤后，沉降、弃去上清液，分离出纯净的活性污泥。
活性污泥的驯化是按照间歇式活性污泥法的运行方式进行的，加入30℃的海洋油田采油废水，采用浓度500mg/L的葡萄糖溶液与废水进行按体积1∶1混合，葡萄糖加入量与COD的重量比为1∶1。采用每天1个周期驯化菌种，升温的幅度为5℃/周。在驯化期间按COD∶N∶P＝200∶5∶1的比例(按重量计)投加尿素和磷酸二氢钠作为微生物生长繁殖的氮源和磷源。曝气工序为20小时，进水工序为1小时，沉降工序为2小时，排水工序为1小时，曝气空气与废水体积比为90，容积负荷为0.4kgCOD/m3.d。经过3周驯化，水温达到40℃，停止投放营养物质，用废水直接进行稳定性驯化，采用每天2个周期进行驯化，同时调整温度，用10天时间将水温调整至待处理废水温度(48℃)，当出水COD稳定达到100mg/L时，驯化结束。用此微生物用SBR工艺处理上述废水，曝气工序为8小时，进水工序为2小时，沉降工序为1小时，排水工序为1小时，曝气空气与废水体积比为60，容积负荷为0.8kgCOD/m3.d，出水COD稳定在55mg/L左右，达到理想处理效果。
实施例2
一种造纸废水，其废水的温度为52℃，废水的COD浓度为1000mg/L左右。
原始菌种的采集：从生化曝气池采集原始菌种，用20目的标准筛过滤后，沉降、弃去上清液，分离出纯净的活性污泥。
活性污泥的驯化是按照间歇式活性污泥法的运行方式进行的，加入30℃的海洋油田采油废水，采用浓度1500mg/L的葡萄糖溶液与废水进行按体积1∶1混合，葡萄糖加入量与COD的重量比为1.5∶1。采用每天1个周期驯化菌种，在驯化期间按COD∶N∶P＝200∶8∶2的比例(按重量计)投加尿素和磷酸二氢钠作为微生物生长繁殖的氮源和磷源。曝气工序为20小时，进水工序为1小时，沉降工序为2小时，排水工序为1小时，曝气空气与废水体积比为100，容积负荷为0.6kgCOD/m3.d。经过4周驯化，第1、2周升温的幅度为4℃/周，第3、4周升温幅度为5℃/周，水温达到48℃，停止投放营养物质，用废水直接进行稳定性驯化，采用每天2个周期进行驯化，同时调整温度，用一周时间将水温调整至待处理废水温度(52℃)，当出水COD稳定达到100mg/L时，驯化结束。用此微生物用SBR工艺处理本例造纸废水，采用每天2个周期，曝气工序为8小时，进水工序为2小时，沉降工序为1小时，排水工序为1小时，曝气空气与废水体积比为70，容积负荷为1.2kgCOD/m3.d，出水COD稳定在65mg/L左右，达到理想处理效果。
实施例3
一种陆地油田采油废水，其废水的温度为53℃，废水的COD浓度为150mg/L左右。
原始菌种的采集：从生化曝气池采集原始菌种，用20目的标准筛过滤后，沉降、弃去上清液，分离出纯净的活性污泥。
活性污泥的驯化是按照间歇式活性污泥法的运行方式进行的，加入30℃的陆地油田采油废水，采用浓度150mg/L的葡萄糖溶液与废水进行按体积1∶1混合，葡萄糖加入量与COD的重量比为1∶1。采用每天1个周期驯化菌种，在驯化期间按COD∶N∶P＝200∶7∶1的比例(按重量计)投加尿素和磷酸二氢钠作为微生物生长繁殖的氮源和磷源。曝气工序为20小时，进水工序为1小时，沉降工序为2小时，排水工序为1小时，曝气空气与废水体积比为120，容积负荷为0.2kgCOD/m3.d。经过4周驯化，第1周升温的幅度为5℃/周，第2、3周升温幅度为4℃/周，第4周升温幅度为5℃/周，水温达到48℃，停止投放营养物质，用废水直接进行稳定性驯化，采用每天2个周期进行驯化，同时调整温度，用一周时间将水温调整至待处理废水温度(53℃)，当出水COD稳定达到70mg/L时，驯化结束。用此微生物用SBR工艺处理本例造纸废水，采用每天2个周期，曝气工序为8小时，进水工序为2小时，沉降工序为1小时，排水工序为1小时，曝气空气与废水体积比为60，容积负荷为0.3kgCOD/m3.d，出水COD稳定在40mg/L左右，达到理想处理效果。

Claims (5)

1、一种用于处理高温废水的微生物的培养方法，包括原始菌种的采集和原始菌种的驯化，其特征在于原始菌种驯化过程为：向生物反应池中加入18℃～35℃的废水、营养物质溶液和原始菌种，按照间歇式活性污泥法的运行方式进行驯化，每天运行1～2个周期，以3～6℃/周进行升温，在温度升高到40℃～60℃，废水化学需氧量从150～1500mg/L降至100mg/L以下时，直接用高温废水进行稳定性驯化，出水COD降至100mg/L以下时驯化完成；所述的高温废水为40℃～60℃的废水。
2、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的原始菌种的采集方法为：从生化曝气池采集原始菌种，用20目的标准筛过滤后，沉降、弃去上清液，分离出纯净的活性污泥为原始菌种。
3、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的营养物质溶液是葡萄糖溶液，葡萄糖溶液的浓度是0.5～2倍于COD浓度，控制调配后的驯化液中葡萄糖与废水COD重量比为1～2∶1。
4、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述驯化过程投放氮和磷，按COD∶N∶P＝200∶5～10∶1～2的重量比例投加尿素和磷酸二氢钠。
5、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的驯化过程的间歇式活性污泥法的曝气工序占每个周期的75～95％，空气水体积比一般为70～100，容积负荷为0.1～1.0kgCOD/m3·d。
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