專利名稱：一種處理高溫廢水的微生物的培養(yǎng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微生物的培養(yǎng)方法，特別是關(guān)于一種用于處理高溫廢水的微生物的培養(yǎng)方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的廢水生物處理多在常溫或中溫條件下進(jìn)行，但是許多工業(yè)廢水，如屠宰廢水、食品廢水、造紙廢水、采油廢水等，其排放時的溫度很高，在40～60℃之間。這些廢水能量品位低，不能回收利用，并且不能采用普通的微生物法進(jìn)行處理。普通的微生物只能適用于常溫或中溫(一般35℃以下)廢水的處理，在高溫條件下普通微生物不能存活。因此，需要將高溫廢水經(jīng)冷卻設(shè)備冷卻到35℃以下，而后進(jìn)入生物處理系統(tǒng)。但是冷卻設(shè)備投資大，易腐蝕，運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用高。
CN1068088A公開了一種同步培養(yǎng)活性污泥的方法，該專利技術(shù)雖然能同步培養(yǎng)馴化出處理工業(yè)污水的活性污泥，但其仍屬常溫活性污泥，不適用高溫廢水。CN1257047A公開了一種煉油廠排出的高濃度有機(jī)物質(zhì)所污染的堿渣廢水的微生物處理方法，所培養(yǎng)的微生物適于處理15～40℃的廢水，不適于處理40℃以上的高溫廢水。CN1144535A公開了培養(yǎng)微生物的方法，通過對微生物的培養(yǎng)、突變處理和穩(wěn)定化同時在一含有富于營養(yǎng)物質(zhì)的基介質(zhì)的突變發(fā)酵容器內(nèi)進(jìn)行，可快速培養(yǎng)出用于分解有害物質(zhì)的微生物，但方法繁瑣、不易掌握。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種處理高溫廢水微生物的培養(yǎng)方法，采用該微生物可直接處理高溫廢水，省去了高溫廢水的冷卻處理。
本發(fā)明用于處理高溫廢水微生物的培養(yǎng)過程包括原始菌種的采集和原始菌種的馴化，向生物反應(yīng)池中加入常溫廢水(18～35℃)、營養(yǎng)物質(zhì)溶液和原始菌種，按照間歇式活性污泥法的運(yùn)行方式進(jìn)行馴化，每天運(yùn)行1～2個周期，以3～6℃/周進(jìn)行升溫，在溫度升高到40℃～60℃，可以減少營養(yǎng)物質(zhì)投加量如減半投加，當(dāng)廢水化學(xué)需氧量(COD)從150～1500mg/L降至100mg/L以下時，停止投加營養(yǎng)物質(zhì)而用高溫廢水進(jìn)行穩(wěn)定性馴化，出水COD降至100mg/L以下時馴化完成。
高溫廢水生物處理的物質(zhì)基礎(chǔ)是嗜熱微生物，它是在高溫下具有生長能力的微生物體。它們能在40℃～60℃范圍內(nèi)充分供氧的情況下降解廢水中的污染物質(zhì)。嗜熱微生物之所以能在高溫下生存，主要取決于它的生命大分子的熱穩(wěn)定性，即蛋白質(zhì)、核糖體、核酸和脂類的熱穩(wěn)定性。本發(fā)明方法通過合理的馴化過程，根據(jù)微生物酶促反應(yīng)中溫度與反應(yīng)速率的相互作用及微生物的遺傳變異性，培育出可以處理高溫廢水的微生物。本發(fā)明方法簡單易行，能耗較低，培養(yǎng)馴化的嗜熱微生物具有活性高、去除有毒有害物質(zhì)效率高的特點(diǎn)。利用嗜熱微生物處理廢水大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，改善了出水的水質(zhì)。為高溫廢水的達(dá)標(biāo)排放開拓了一條新思路。
具體實(shí)施例方式
用于處理高溫廢水的微生物的培養(yǎng)方法包括原始菌種的采集和原始菌種的馴化。原始菌種的采集最好是從生化曝氣池采集原始菌種，用20目的標(biāo)準(zhǔn)篩過濾后，沉降、棄去上清液，分離出純凈的活性污泥。
原始菌種的馴化是按照間歇式活性污泥法進(jìn)行的，每天運(yùn)行1～2個周期，首先在生物反應(yīng)池中加入常溫廢水(一般為18～35℃，COD一般為150～1500mg/L)和營養(yǎng)物質(zhì)溶液葡萄糖溶液，葡萄糖溶液濃度(本發(fā)明中的葡萄糖溶液濃度以測定的COD濃度表示)一般與廢水COD一致或稍有不同，如是0.5～2倍于COD濃度，控制調(diào)配后的馴化液中葡萄糖與廢水COD重量比一般為1～2∶1。馴化時曝氣工序所需時間比例稍大一些，可以占每個周期的75～95％，空氣水體積比一般為70～100，容積負(fù)荷為0.1～1.0kgCOD/m3·d。在馴化期間可以同時加入氮和磷等，按COD∶N∶P＝200∶5～10∶1～2的比例(按重量計)投加尿素和磷酸二氫鈉作為微生物生長繁殖的氮源和磷源。因?yàn)楸痉椒ɡ玫氖瞧胀ǖ幕钚晕勰嗯囵B(yǎng)菌種，其適應(yīng)溫度一般在18℃～35℃之間，不適合迅速升溫，所以本方法采用的是逐步升溫的方法來馴化菌種，升溫的幅度為3～6℃/周，使菌種逐漸適應(yīng)新環(huán)境。隨著菌種適應(yīng)溫度的增強(qiáng)，不斷有污泥解體排出，菌種馴化后期，污泥的沉降性能逐漸增強(qiáng)，污泥呈淡黃色絮體，當(dāng)溫度升高到40℃～60℃時(待處理廢水的溫度)，營養(yǎng)物質(zhì)溶液可以減少投放量如減半投放，當(dāng)出水COD降至100mg/L以下，可停止投放營養(yǎng)物質(zhì)溶液，用高溫廢水直接進(jìn)行穩(wěn)定性馴化，當(dāng)然，營養(yǎng)物質(zhì)溶液也可以在馴化過程中逐漸減少投放量。采用本發(fā)明方法一般在20～40天內(nèi)可得到用于直接處理高溫廢水的微生物。所培養(yǎng)后的微生物可直接用于處理高溫廢水，或置于冰箱冷藏保存?zhèn)溆谩?br> 下面通過實(shí)施例對本發(fā)明的方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例1培養(yǎng)嗜熱微生物處理一種海洋油田采油廢水，其溫度為48℃，廢水的COD濃度為500mg/L左右。
原始菌種的采集從生化曝氣池采集原始菌種，用20目的標(biāo)準(zhǔn)篩過濾后，沉降、棄去上清液，分離出純凈的活性污泥。
活性污泥的馴化是按照間歇式活性污泥法的運(yùn)行方式進(jìn)行的，加入30℃的海洋油田采油廢水，采用濃度500mg/L的葡萄糖溶液與廢水進(jìn)行按體積1∶1混合，葡萄糖加入量與COD的重量比為1∶1。采用每天1個周期馴化菌種，升溫的幅度為5℃/周。在馴化期間按COD∶N∶P＝200∶5∶1的比例(按重量計)投加尿素和磷酸二氫鈉作為微生物生長繁殖的氮源和磷源。曝氣工序?yàn)?0小時，進(jìn)水工序?yàn)?小時，沉降工序?yàn)?小時，排水工序?yàn)?小時，曝氣空氣與廢水體積比為90，容積負(fù)荷為0.4kgCOD/m3·d。經(jīng)過3周馴化，水溫達(dá)到40℃，停止投放營養(yǎng)物質(zhì)，用廢水直接進(jìn)行穩(wěn)定性馴化，采用每天2個周期進(jìn)行馴化，同時調(diào)整溫度，用10天時間將水溫調(diào)整至待處理廢水溫度(48℃)，當(dāng)出水COD穩(wěn)定達(dá)到100mg/L時，馴化結(jié)束。用此微生物用SBR工藝處理上述廢水，曝氣工序?yàn)?小時，進(jìn)水工序?yàn)?小時，沉降工序?yàn)?小時，排水工序?yàn)?小時，曝氣空氣與廢水體積比為60，容積負(fù)荷為0.8kgCOD/m3·d，出水COD穩(wěn)定在55mg/L左右，達(dá)到理想處理效果。
實(shí)施例2一種造紙廢水，其廢水的溫度為52℃，廢水的COD濃度為1000mg/L左右。
原始菌種的采集從生化曝氣池采集原始菌種，用20目的標(biāo)準(zhǔn)篩過濾后，沉降、棄去上清液，分離出純凈的活性污泥。
活性污泥的馴化是按照間歇式活性污泥法的運(yùn)行方式進(jìn)行的，加入30℃的海洋油田采油廢水，采用濃度1500mg/L的葡萄糖溶液與廢水進(jìn)行按體積1∶1混合，葡萄糖加入量與COD的重量比為1.5∶1。采用每天1個周期馴化菌種，在馴化期間按COD∶N∶P＝200∶8∶2的比例(按重量計)投加尿素和磷酸二氫鈉作為微生物生長繁殖的氮源和磷源。曝氣工序?yàn)?0小時，進(jìn)水工序?yàn)?小時，沉降工序?yàn)?小時，排水工序?yàn)?小時，曝氣空氣與廢水體積比為100，容積負(fù)荷為0.6kgCOD/m3·d。經(jīng)過4周馴化，第1、2周升溫的幅度為4℃/周，第3、4周升溫幅度為5℃/周，水溫達(dá)到48℃，停止投放營養(yǎng)物質(zhì)，用廢水直接進(jìn)行穩(wěn)定性馴化，采用每天2個周期進(jìn)行馴化，同時調(diào)整溫度，用一周時間將水溫調(diào)整至待處理廢水溫度(52℃)，當(dāng)出水COD穩(wěn)定達(dá)到100mg/L時，馴化結(jié)束。用此微生物用SBR工藝處理本例造紙廢水，采用每天2個周期，曝氣工序?yàn)?小時，進(jìn)水工序?yàn)?小時，沉降工序?yàn)?小時，排水工序?yàn)?小時，曝氣空氣與廢水體積比為70，容積負(fù)荷為1.2kgCOD/m3·d，出水COD穩(wěn)定在65mg/L左右，達(dá)到理想處理效果。
實(shí)施例3一種陸地油田采油廢水，其廢水的溫度為53℃，廢水的COD濃度為150mg/L左右。
原始菌種的采集從生化曝氣池采集原始菌種，用20目的標(biāo)準(zhǔn)篩過濾后，沉降、棄去上清液，分離出純凈的活性污泥。
活性污泥的馴化是按照間歇式活性污泥法的運(yùn)行方式進(jìn)行的，加入30℃的陸地油田采油廢水，采用濃度150mg/L的葡萄糖溶液與廢水進(jìn)行按體積1∶1混合，葡萄糖加入量與COD的重量比為1∶1。采用每天1個周期馴化菌種，在馴化期間按COD∶N∶P＝200∶7∶1的比例(按重量計)投加尿素和磷酸二氫鈉作為微生物生長繁殖的氮源和磷源。曝氣工序?yàn)?0小時，進(jìn)水工序?yàn)?小時，沉降工序?yàn)?小時，排水工序?yàn)?小時，曝氣空氣與廢水體積比為120，容積負(fù)荷為0.2kgCOD/m3·d。經(jīng)過4周馴化，第1周升溫的幅度為5℃/周，第2、3周升溫幅度為4℃/周，第4周升溫幅度為5℃/周，水溫達(dá)到48℃，停止投放營養(yǎng)物質(zhì)，用廢水直接進(jìn)行穩(wěn)定性馴化，采用每天2個周期進(jìn)行馴化，同時調(diào)整溫度，用一周時間將水溫調(diào)整至待處理廢水溫度(53℃)，當(dāng)出水COD穩(wěn)定達(dá)到70mg/L時，馴化結(jié)束。用此微生物用SBR工藝處理本例造紙廢水，采用每天2個周期，曝氣工序?yàn)?小時，進(jìn)水工序?yàn)?小時，沉降工序?yàn)?小時，排水工序?yàn)?小時，曝氣空氣與廢水體積比為60，容積負(fù)荷為0.3kgCOD/m3·d，出水COD穩(wěn)定在40mg/L左右，達(dá)到理想處理效果。
權(quán)利要求
1.一種用于處理高溫廢水的微生物的培養(yǎng)方法，包括原始菌種的采集和原始菌種的馴化，其特征在于原始菌種馴化過程為向生物反應(yīng)池中加入常溫廢水、營養(yǎng)物質(zhì)溶液和原始菌種，按照間歇式活性污泥法的運(yùn)行方式進(jìn)行馴化，每天運(yùn)行1～2個周期，以3～6℃/周進(jìn)行升溫，在溫度升高到40℃～60℃，廢水化學(xué)需氧量從150～1500mg/L降至100mg/L以下時，直接用高溫廢水進(jìn)行穩(wěn)定性馴化，出水COD降至100mg/L以下時馴化完成。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的常溫廢水的溫度為18～35℃。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的原始菌種的采集方法為從生化曝氣池采集原始菌種，用20目的標(biāo)準(zhǔn)篩過濾后，沉降、棄去上清液，分離出純凈的活性污泥為原始菌種。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的營養(yǎng)物質(zhì)溶液是葡萄糖溶液，葡萄糖溶液的濃度是0.5～2倍于COD濃度，控制調(diào)配后的馴化液中葡萄糖與廢水COD重量比為1～2∶1。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述馴化過程投放氮和磷，按COD∶N∶P＝200∶5～10∶1～2的重量比例投加尿素和磷酸二氫鈉。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的馴化過程的間歇式活性污泥法的曝氣工序占每個周期的75～95％，空氣水體積比一般為70～100，容積負(fù)荷為0.1～1.0kgCOD/m3·d。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于處理40～60℃的高溫廢水的微生物的培養(yǎng)方法。采自生化曝氣池中的菌種，經(jīng)接種和利用廢水進(jìn)行馴化培養(yǎng)，得到的馴化微生物可以處理高溫廢水。本方法過程簡單，成本低，為高溫廢水的處理提供了一條新的出路。
文檔編號C02F3/12GK1565991SQ0313381
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月25日
發(fā)明者任龍, 許謙, 林大泉 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院