一種含氰化工廢水的生物強(qiáng)化治理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，具體涉及一種利用生物強(qiáng)化進(jìn)行含氰化工廢水綜合治理 的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氰化物作為化工原料經(jīng)常被用作合成橡膠、纖維和染料等行業(yè)，例如紡織品中最 常見(jiàn)的腈綸等。在工業(yè)應(yīng)用過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生大量的含氰廢水。而大多數(shù)氰化物屬于劇毒，及 少量的氰化物就會(huì)污染水體引發(fā)中毒事件。因此含氰廢水必須經(jīng)過(guò)脫氰處理后才能夠排 放。
[0003] 化工廢水中的氰化物具有極強(qiáng)的生物毒性與抑制作用，而在通常的化工廢水處理 中，通常采用以活性污泥為主體的生物處理工藝，而當(dāng)廢水中氰化物的濃度大于l〇mg/L時(shí)， 就會(huì)影響活性污泥的活性，當(dāng)氰化物濃度高于20mg/L時(shí)，活性污泥工藝中的微生物可能會(huì) 受到難以恢復(fù)的毒害。對(duì)于含氰廢水的處理方法一般包括化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物法， (1)化學(xué)法主要是利用化學(xué)氧化和絮凝作用來(lái)處理，例如堿性氯化法、臭氧氧化法、雙氧水 氧化法等，處理效果明顯、但是會(huì)產(chǎn)生大量的有害污泥、二次污染和運(yùn)行費(fèi)用高等缺點(diǎn)，此 外處理后還存有氧化劑，對(duì)后續(xù)的活性污泥具有殺傷作用；（2)物理化學(xué)法包括活性炭吸附 法、膜分離法、離子交換法等，具有工藝簡(jiǎn)單、凈化水水質(zhì)好等特點(diǎn)，但是材料再生困難，使 用壽命短，處理成本高等缺點(diǎn)；（3)生物法是利用某些微生物能夠破壞氰化物并以其為碳源 和氮源，將氰化物轉(zhuǎn)變?yōu)镃02和氨等物質(zhì)。生物處理法與化學(xué)法相比，可以降低處理成本，不 會(huì)產(chǎn)生二次污染，同時(shí)可以克服金屬氰絡(luò)合物處理不徹底，產(chǎn)生余氯等強(qiáng)氧化劑等特點(diǎn)，近 年來(lái)含氰廢水的生物法處理逐漸成為國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)。但是含氰廢水成分復(fù)雜、重金屬 含量高，降解氰化物的微生物菌株很難適應(yīng)該環(huán)境，同時(shí)生物法具有處理濃度低、承受能力 低等缺點(diǎn)，限制了生物法處理含氰廢水的工業(yè)應(yīng)用，現(xiàn)有的工業(yè)的應(yīng)用范例比較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為此，本發(fā)明的目的在于提供一種利用生物強(qiáng)化進(jìn)行含氰化工廢水綜合治理的方 法，解決目前對(duì)于處理含氰廢水多采用化學(xué)法處理導(dǎo)致處理成本高，產(chǎn)生二次污染等問(wèn)題。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種含氰化工廢水的生物強(qiáng)化治理方法，包括如 下步驟：
[0006] 預(yù)處理步驟:將含氰化工廢水進(jìn)行預(yù)處理；
[0007] -級(jí)生化反應(yīng)步驟:將預(yù)處理后的廢水送入接種有微生物強(qiáng)化菌劑的一級(jí)生化反 應(yīng)池中進(jìn)行反應(yīng)，所述微生物強(qiáng)化菌劑由脫氰菌群與專項(xiàng)菌劑組成；
[0008] 二級(jí)生化反應(yīng)步驟:將完成一級(jí)生化反應(yīng)后的廢水送入水解酸化池中進(jìn)行厭氧或 兼氧水解反應(yīng)，再經(jīng)沉淀池后進(jìn)入含有活性污泥的好氧池中進(jìn)行有機(jī)物降解，完成二級(jí)生 化反應(yīng)；
[0009] 后續(xù)處理步驟:將完成二級(jí)生化反應(yīng)后的廢水經(jīng)沉淀池后進(jìn)行后續(xù)處理；
[0010]其中，所述脫氛菌群包括Sphingobacteriummizutaii、0chrobactrumsp·、Pseudomonasputida、Klebsiellaoxytoca、Alcaligenessp·、Achromobactersp·、 Bacteroidessp.、Serratiasp.以及真核生物酵母菌Trichosporon;所述專項(xiàng)菌劑為降解 廢水的特征污染物的菌劑。
[0011]可選地，根據(jù)本發(fā)明的生物強(qiáng)化治理方法，所述專項(xiàng)菌劑為硝化-亞硝化-反硝化 菌、苯-萘系物降解菌、苯胺類降解菌、聚乙烯醇降解菌。
[0012] 可選地，根據(jù)本發(fā)明的生物強(qiáng)化治理方法，所述脫氰菌群中各菌株的重量含量為： Sphingobacteriummizutaii10-20%、0chrobactrumsp.5-10%、Pseudomonasputida 5-10%、Klebsiellaoxytoca5-10%、Alcaligenessp. 20-30%、Achromobactersp.l〇-20%、Bacteroidessp.5-10%、Serratiasp.5-10%，真核生物酵母菌Trichosporon2-10%〇
[0013] 可選地，根據(jù)本發(fā)明的生物強(qiáng)化治理方法，在所述微生物強(qiáng)化菌劑中，所述脫氰菌 群與所述專項(xiàng)菌劑的重量比為0.5~5:1。
[0014]可選地，根據(jù)本發(fā)明的生物強(qiáng)化治理方法，在所述一級(jí)生化反應(yīng)步驟中，廢水在一 級(jí)生化反應(yīng)池中反應(yīng)8-24小時(shí)。
[0015] 可選地，根據(jù)本發(fā)明的生物強(qiáng)化治理方法，所述微生物強(qiáng)化菌劑是按照如下步驟 接種在一級(jí)生化反應(yīng)池中的：
[0016] 將微生物強(qiáng)化菌劑在營(yíng)養(yǎng)液中以30°C恒溫發(fā)酵，至菌體濃度大于109個(gè)/ml時(shí)停止 發(fā)酵，得到發(fā)酵菌液；
[0017] 將掛膜填料掛在架子上，放于一級(jí)反應(yīng)池中待掛膜；
[0018] 將營(yíng)養(yǎng)液加入一級(jí)生化反應(yīng)池，然后接入所述發(fā)酵菌液，混合均勻后在好氧狀態(tài) 下進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)2-3d，其中，所述營(yíng)養(yǎng)液的加入量為一級(jí)生化反應(yīng)池總體積的1/10-1/3,所 述發(fā)酵菌液的接入量為所述營(yíng)養(yǎng)液加入量的1 % ;
[0019] 當(dāng)擴(kuò)大培養(yǎng)后菌體濃度達(dá)到1〇8個(gè)/ml，〇D值2 1時(shí)，接入生活污水或工業(yè)回用水， 好氧狀態(tài)下曝氣2-3d，使菌體濃度2 107個(gè)/ml;
[0020] 將預(yù)處理后的廢水以小水量注入一級(jí)生化反應(yīng)池中并逐漸加大進(jìn)水量，直至生物 膜的厚度達(dá)到1-3mm，且氰化物的去除率達(dá)到80 %以上。
[0021] 可選地，根據(jù)本發(fā)明的生物強(qiáng)化治理方法，每1L營(yíng)養(yǎng)液中含有酵母粉lg、葡萄糖 lg、硝酸鉀lg、硫酸銨lg、磷酸二氫氨lg、磷酸二氫鉀lg和蛋白胨lg。
[0022] 可選地，根據(jù)本發(fā)明的生物強(qiáng)化治理方法，預(yù)處理后廢水的pH控制在7~8,水溫控 制在25°C~35°C之間。
[0023]可選地，根據(jù)本發(fā)明的生物強(qiáng)化治理方法，在接種在一級(jí)生化反應(yīng)池之前，所述微 生物強(qiáng)化菌劑在待處理的廢水中經(jīng)過(guò)富集馴化。
[0024]可選地，根據(jù)本發(fā)明的生物強(qiáng)化治理方法，在所述以及生化反應(yīng)步驟中，一級(jí)生化 反應(yīng)池中含添加有為微生物強(qiáng)化菌劑所需的營(yíng)養(yǎng)物。
[0025]本發(fā)明所述的含氰化工廢水的生物強(qiáng)化治理方法從成分復(fù)雜、有毒有害的廢水中 篩選到了能夠適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的菌群，解決了單一菌株適應(yīng)性差，去除率低的問(wèn)題，同時(shí)該菌 群中除降解氰化物的菌株外，還具有重金屬耐受性菌種及降解其他有毒有害物質(zhì)的菌株， 也保證了降解氰化物菌株的耐受性。利用本發(fā)明的處理方法可以有效地降解化工廢水中的 氰化物濃度，降低處理成本，以及保證活性污泥免受氰化物或者余氯等氧化劑的毒害，有利 于保證出水的穩(wěn)定性，具有很好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)環(huán)境無(wú)二次污染，適用于含氰含芳香 烴化工廢水的生化處理，在污水處理領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0026]通過(guò)閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明 的限制。在附圖中：
[0027]圖1為本發(fā)明所述含氰化工廢水的生物強(qiáng)化治理方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0029]本發(fā)明提供了一種含氰化工廢水的生物強(qiáng)化治理方法，該處理方法結(jié)合現(xiàn)有污水 廠的處理工藝，增加微生物降解氰化物的生物強(qiáng)化工藝段，減少預(yù)處理過(guò)程因去除氰化物 而添加化學(xué)藥品的投加量，同時(shí)使得工藝中的活性污泥部分免受氰化物的毒害，有利于提 高生化段C0D和氨氮的降解率，減輕后續(xù)深度處理的壓力。
[0030] 圖1示出了本發(fā)明所述含氰化工廢水的生物強(qiáng)化治理方法的流程示意圖。如圖1所 示，該方法包括如下步驟：
[0031] 首先進(jìn)行預(yù)處理步驟:將含氰化工廢水根據(jù)不同的水質(zhì)情況進(jìn)行例如除油、絮凝 沉淀等預(yù)處理。在該過(guò)程中可以省去化學(xué)破氰過(guò)程。預(yù)處理后的出水控制pH在7~8,水溫在 25°C~35°C之間。
[0032]預(yù)處理后進(jìn)行一級(jí)生化反應(yīng)步驟:將預(yù)處理后的廢水送入接種有微生物強(qiáng)化菌劑 的一級(jí)生化反應(yīng)池中，進(jìn)行曝氣處理，氰化物在此過(guò)程中得以降解。廢水在一級(jí)生化反應(yīng)池 中的停留時(shí)間可根據(jù)廢水中的氰化物濃度和處理效率調(diào)整，一般為8-24小時(shí)。廢水在此停 留期間，在一級(jí)生化反應(yīng)池中同時(shí)添加微生物強(qiáng)化菌劑所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，保證該菌劑的 活性。一般地，添加諸如葡萄糖等碳源作為營(yíng)養(yǎng)物即可。
[0033] 接著進(jìn)行二級(jí)生化反應(yīng)步驟:將完成一級(jí)生化反應(yīng)后的廢水送入水解酸化池中進(jìn) 行厭氧或兼氧反應(yīng)，反應(yīng)后送入經(jīng)沉淀池進(jìn)行沉淀，然后再進(jìn)入含有活性污泥的好氧池進(jìn) 行C0D等物質(zhì)的降解，由于前面對(duì)氰化物進(jìn)行降解，免除了氰化物對(duì)該段活性污泥的毒害作 用，同時(shí)也減少了預(yù)處理過(guò)程中破氰環(huán)節(jié)，免除了因破氰而加入的強(qiáng)氧化劑的殘余量對(duì)活 性污泥的毒害作用。
[0034] 最后進(jìn)行后續(xù)處理步驟:將完成二級(jí)生化反應(yīng)后的沉淀出水根據(jù)廢水去向和廠區(qū) 情況選擇合適的后物化處理。
[0035] 本發(fā)明所述的微生物強(qiáng)化菌劑由脫氰菌群與專項(xiàng)菌劑組成。其中，所述脫氰菌群 包括Sphingobacteriummizutaii、0chrobactrumsp·、Pseudomonasputida、Klebsiella oxytoca、Alcaligenessp·、Achromobactersp·、Bacteroidessp.、Serratiasp.以及真 核生物酵母菌Trichosporon;所述專項(xiàng)菌劑為降解廢水的特征污染物的菌劑。
[0036] 具體地，上述脫氛菌群中，菌種Ochrobactrumsp·、Pseudomonasputida和 Klebsiellaoxytoca在菌群中所占比例分別為5-10%，屬于污水生物處理過(guò)程的中常見(jiàn)菌 株，能夠降解包括喹啉在內(nèi)的多種芳香經(jīng)化合物。菌種Alcaligenessp.可分泌中降氰酶， 能夠?qū)⑶杌锝到鉃轫?，在菌群中所占比例為20_30%。而1^(^61'〇丨(168 8口.和361'抑1：13 sp.對(duì)鉻、錳等重金屬離子具有較強(qiáng)的耐受能力，在菌群中所占比例分別為5-10%。其他2種 細(xì)菌在菌群中所占比例均為10-20 %。此外該菌群中還包含一種真核生物酵母菌 Trichosporon，在菌群中所占比例為2-10%?？山到馇杌锏募?xì)菌通過(guò)與多種廢水處理相 關(guān)功能菌通過(guò)協(xié)同作用，可實(shí)現(xiàn)氰化物的高效處理。
[0037]上述專項(xiàng)菌劑是根據(jù)待處理廢水的特征污染物添加的降解該特征污染物的菌劑， 例如當(dāng)廢水中含鹽量較大時(shí)，可添加耐鹽菌作為專項(xiàng)菌劑;廢水中特征污染物為氨氮時(shí)，可 添加硝化-亞硝化-反硝化菌作為專項(xiàng)菌劑。苯-萘系物降解菌(例如吡啶降解菌、喹啉降解 菌、苯酚降解菌、鄰甲酚降解菌、萘降解菌）、苯胺類降解菌、聚乙烯醇降解菌等也可以作為 專項(xiàng)菌劑。添加專項(xiàng)菌劑能夠使脫氰菌免受廢水中某些物質(zhì)的毒害，使得菌與菌之間起到 協(xié)調(diào)作用，活性達(dá)到最大。<