一種苯胺廢水快速啟動的菌劑及快速啟動苯胺廢水的方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種苯胺廢水快速啟動的菌劑及快速啟動的方法。
【背景技術】
[0002]苯胺廢水來源范圍廣，污染危害大，化學工業、染料制造業、醫藥用品業的生產和應用過程中均排放苯胺廢水。苯胺的大量生產和廣泛應用，對環境造成了污染，也給人體帶來了危害。目前，常用的處理苯胺廢水的方法主要有溶劑萃取法、吸附法、濕式氧化法、光催化氧化法、超臨界氧化、反滲透法以及生物法等。生物法處理苯胺廢水具有能耗低、二次污染小、處理效果好等優點。為了提高生化法對廢水中苯胺的處理效果，分離和篩選高效的降解菌株是十分必要的。要想使分離和篩選出的菌株能夠在系統中穩定存在，并發揮較好作用，生物強化技術得到了國內外研究者的關注。山丹等采用生物強化的方法將實驗室篩選的高效低溫苯胺降解菌投加到SBR反應系統中，在低溫條件下(12°C)實現了苯胺廢水有效降解，針對含有苯胺174mg/L的石化廢水，強化系統對苯胺的去除率達到97.8%。目前苯胺廢水的菌劑開發較少，同時污水實際的處理效果不好，沒有找到合適的工藝。
[0003]生物菌劑對于處理城市生活污水以及化工廢水有其獨特的優勢，可以在不利條件下迅速完成生化系統的啟動，并能顯著提高有機物的去除率，減少固體物質的產生、強化硝化作用。但用于城市污水廠調試的微生物制劑應滿足3個基本條件:I)投加后，菌體活性高；
2)菌體可在系統中快速增殖，縮短微生物培養馴化的時間，迅速提高生物處理系統中微生物的濃度，從而提高工作效率;3)在系統中不僅能競爭生存，而且可維持相當數量;4)使用安全，操作簡單方便，可以實時地發揮作用，從而節省能源。
【發明內容】
[0004]本發明是要解決目前苯胺廢水啟動較慢，處理效果不穩定的問題，提供一種苯胺廢水快速啟動的菌劑及快速啟動苯胺廢水的方法。
[0005]本發明苯胺廢水快速啟動的菌劑包括苯胺降解菌株、快速COD降解菌株、活性污泥、營養物質和電氣石。
[0006]所述苯胺降解菌株包括金黃桿菌(Chryseobacterium sp.)AN4、假單胞菌(Pseudomonas)6*^PDelftia sp.GXA7。所述快速COD降解菌株為氣單胞菌(Aeromonas)C3。
[0007]苯胺廢水快速啟動的菌劑中全部活菌的數量大于16個/mL，其中金黃桿菌AM、假單胞菌6#、Delftia sp.GXA7和氣單胞菌C3分別單獨發酵，以菌液形式添加，4種菌的菌液的體積比為1:1:1:1。
[0008]其中金黃桿菌AN4在文獻《一株苯胺降解菌的分離鑒定及其降解特性》(張逸飛等，環境污染與防治，2008.30(2):12-15)中公開;假單胞菌6#在文獻《一株苯胺降解菌的篩選及其特性研究》(苗艷芳等，四川大學學報，2003年8月，第40卷第4期)中公開；Delftiasp.GXA7在文獻《高效苯胺降解細菌GXA7的篩選鑒定及其苯胺雙加氧酶基因簇的克隆》(畢洪凱，廣西大學碩士學位論文，2004.6.1)中公開;氣單胞菌C3在文獻《耐低溫菌株C3對污水COD降解性能的試驗研究》中公開(蔡蘇蘭等，環境科學與管理，2007.32(10):81-83)。
[0009]所述活性污泥是將城市污水處理廠的二沉池的污泥進行馴化，獲得的具有苯胺降解的高活性污泥。受到污染的活性污泥添加到反應器中，通過進行苯胺廢水的馴化培養，這樣有利于保證系統的穩定性。
[0010]具體的馴化方法如下:
[0011 ]①檢查好氧反應裝置設備，保證氧反應裝置設備完好；
[0012]②配制馴化用的藥劑，I升藥劑中含有0.5克尿素、2克白砂糖、0.2克硫酸亞鐵、0.1克磷酸二氫鉀、0.1克硝酸鈉、0.1克硫酸鎂、2毫升乳酸鈉、2克硫酸鈉、0.01克氯化鈣和余量的水；
[0013]③將城市污水處理廠的二沉池的污泥進行攪拌，去除直徑大于2mm的顆粒物，然后加入苯胺廢水，使污泥濃度達到3000mg/L;
[0014]④然后加入步驟②的藥劑，藥劑與稀釋后污泥的體積比為1:20，攪拌均勻，倒入好氧反應裝置中；
[0015]⑤然后進行曝氣，使溶解氧的含量為4mg/L?6mg/L，曝氣時間為72小時；
[0016]⑥對COD進行監測，COD值<200mg/L時補充藥劑，藥劑與苯胺廢水的體積比為1:20;同時保證污泥量，靜沉后污泥的高度在容器高度的3/5以上；
[0017]⑦當COD值〈100mg/L時更換一次苯胺廢水；
[0018]⑧然后向好氧反應裝置中進苯胺廢水，HRT(水力停留時間)控制在24小時，即持續獲得具有苯胺降解的高活性污泥。
[0019]所述營養物質由鐵元素、氮元素和微量元素組成，鐵元素、氮元素和微量元素的質量比為 3:6:1，其中微量元素由 FeSO4 0.3g、CuS04.5H20 0.038g、ZnS04.7H20 0.115g、MnSO4 0.169g、H3B03 0.116g、CoCl.6H2O 0.024g和Na2MoO4.2H20 0.017g組成。營養物質的添加使得系統微生物能夠穩定的生長。
[0020]采用電氣石作為生長促進劑，電氣石的粒徑范圍在2000目以下，同時必須為含硼的電氣石。電氣石的投加量為:待處理廢水中電氣石的濃度為2mg/L。
[0021]利用上述苯胺廢水快速啟動的菌劑快速啟動苯胺廢水的方法是通過以下步驟實現的:
[0022]一、對污泥進行馴化，獲得具有苯胺降解的高活性的污泥；
[0023]二、向處理苯胺廢水的生物反應器中加滿苯胺廢水，然后向苯胺廢水中加入苯胺降解菌株、快速COD降解菌株、步驟一獲得的具有苯胺降解的高活性的污泥、營養物質和電氣石，
[0024]三、對生物反應器中的苯胺廢水進行曝氣和攪拌，控制苯胺廢水中的溶解氧濃度為4mg/L?6mg/L，并對苯胺廢水的⑶D進行監測，COD值〈100mg/L時，停止曝氣和攪拌，更換苯胺廢水；
[0025]四、重復步驟三的操作，直至HRT為8h時苯胺廢水的COD值達到100mg/L，停止更換苯胺廢水，即苯胺廢水的快速啟動方法。
[0026]本發明的有益效果:
[0027]通過污泥的馴化和菌劑的添加，進行菌劑的生物強化，同時通過污水處理系統的調整，進出水流量和營養元素及促進劑的添加，有利于工藝的穩定和苯胺廢水的快速啟動。最終實現苯胺廢水工藝的快速啟動時間為7天，同時能夠保證工藝的穩定去除。
[0028]本發明采用SBR工藝，進行高濃度苯胺廢水的快速啟動，生物強化系統可有效實現對苯胺的降解，系統達到穩定運行后，苯胺降解率為100%，C0D的去除率為93%左右，出水水質達到國家二級排放標準，可以實現7天污水快速啟動。
[0029]本發明主要進行了低溫條件下苯胺廢水SBR工藝研究，采用高效苯胺降解菌群、高效活性污泥以及生長促進劑進行生物強化，構建了苯胺快速啟動菌劑，同時對工藝進行優化。為苯胺廢水生物強化技術的工業應用提供重要理論基礎。
【附圖說明】
[0030]圖1為實施例1中第2天活性污泥的掃描電鏡照片；
[0031]圖2為實施例1中第6天活性污泥的掃描電鏡照片；
[0032]圖3為實施例1中第15天活性污泥的掃描電鏡照片；
[0033]圖4為實施例1中SBR反應器中苯胺質量濃度的變化情況；圖中■表示進水，?表示出水，Λ表示去除率；
[0034]圖5為實施例1中SBR反應器中⑶D質量濃度的變化情況，圖中.表示進水，?表示出水，Λ表示去除率。
【具體實施方式】
[0035]本發明技術方案不局限于以下所列舉【具體實施方式】，還包括各【具體實施方式】間的任意組合。
[0036]【具體實施方式】一:本實施方式苯胺廢水快速啟動的菌劑包括苯胺降解菌株、快速COD降解菌株、活性污泥、營養物質和電氣石。
[0037]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一不同的是:所述苯胺降解菌株包括金黃桿菌ΑΝ4、假單胞菌6lPDelftia sp.GXA7。所述快速⑶D降解菌株為氣單胞菌C3。其它與【具體實施方式】一相同。
[0038]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一不同的是:苯胺廢水快速啟動的菌劑中全部活菌的數量大于16個/mL，其中金黃桿菌AN4、假單胞菌6#、Delftia sp.GXA7和氣單胞菌C3分別單獨發酵，以菌液形式添加，4種菌的菌液的體積比為1:1:1:1。其它與【具體實施方式】一相同。