一種高濃度含鹽有機廢水的微生物聯合處理方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于污水處理技術領域，具體涉及一種高濃度含鹽有機廢水的微生物聯合處理方法。
【背景技術】
[0002]高鹽(總鹽濃度彡1%)、高COD (C0D彡5000mg/L)有機廢水在采油、化工、制藥、食品、發酵等行業較為常見。目前，該類廢水往往采用稀釋處理或先除鹽后生化的方法，但是由于廢水高C0D，蒸發過程產生大量母液；若不排出母液則會導致蒸發系統運行不穩定，最終影響整個企業的正常生產；而且蒸發得到的結晶鹽一般屬于固廢，其中有些結晶鹽則屬于危險固廢；最終導致廢水的綜合處理成本及其昂貴。
[0003]高鹽廢水一般難以采用普通生化法進行處理；即使是嗜鹽菌，也超過了其能夠處理的COD范圍。因此，目前除蒸發脫鹽技術以外，采用濕式催化氧化、萃取、樹脂吸附等物化方法進行處理，也是一種選擇；但是這些方法僅僅對部分高鹽高濃有機廢水具有較好處理效果，適用范圍有限，而且一旦不能回收廢水中的有用物質，其投資和運行成本也是相當尚O
[0004]綜合而言，將生物方法用于高鹽高濃度有機廢水處理，成為環保行業共同努力的目標。廢水生物處理方法一般是指活性污泥法和生物膜法，主要利用活性污泥和生物膜中微生物群，其中對有機物發揮降解作用的主要是各種細菌。對于一般高濃度有機廢水，可以米用厭氧生化工藝進彳丁處理；但是對于尚鹽、尚氣氣、尚硫酸鹽等類型的尚濃度有機廢水，常規厭氧工藝往往不能發揮作用，此時可替代的就是基于酵母菌的廢水生物處理技術。該技術充分利用酵母菌所具有的耐酸、耐高滲透壓、耐高濃度氨氮、耐高濃度有機物底物等特性，在尚硫酸納、尚毒性、尚氣氣等廢水領域顯不出獨特的應用優勢，彌補了現代尚效厭氧處理技術的局限性。經過酵母菌處理過的廢水，往往還達不到排放標準，需要進一步處理，而且后續處理一般為生化處理。目前，將酵母菌處理和生化處理結合在一起的生物處理工藝已經在味精、氨基酸、糖類、發酵液等行業得到應用，實現了此類廢水的資源化處理，獲得了較好的環保和經濟效益。
[0005]對于高鹽高濃度有機廢水，尤其對于總鹽彡3%,COD彡5000mg/L的廢水，不僅有關酵母菌處理的研究和工程化案例較少，嗜鹽菌的工程化應用仍然處在研究探索階段。利用耐鹽酵母菌對高鹽高濃度有機廢水進行預處理，降低有機污染物濃度，然后利用適鹽細菌菌群和嗜鹽菌群使廢水中有機污染物濃度達標，將可以使高鹽高濃度有機廢水進行生物處理。從上述分析可知，高鹽高濃度有機廢水生物處理的技術關鍵在于獲取能夠適應高鹽環境的耐鹽酵母菌和高效適鹽細菌菌群，兩方面缺一不可。
[0006]現有技術中，中國專利公開號CN100519444C提供一種了可適用于高鹽高濃度有機廢水的多級酵母低氧處理工藝與方法，但是未能給出有關耐高鹽酵母菌的選育和培養方法，也未能給出酵母菌處理高鹽高濃度有機廢水的實施例。專利申請號201310317975.2提供了一種多級馴化酵母菌去除廢水COD的處理系統和工藝，采用馴化的方法獲取酵母菌。除此以外，更多現有技術和專利都是采用從環境中篩選分離酵母菌、嗜鹽菌，進行再培養后再用于污水處理的方法。在有機廢水的生化處理中，也一般采用鹽度馴化、嗜鹽菌接種等方法進行處理，但目前仍未形成如普通生化法可廣泛應用。
[0007]因此，目前利用酵母菌對高鹽高濃度有機廢水進行預處理的方法，以及利用細菌對高鹽有機廢水進行凈化處理的方法，存在天然的局限性，這是目前高鹽廢水和高鹽高濃度有機廢水生物處理技術進展停滯不前的根本原因。這些局限性包括:
(I)無論酵母菌還是細菌，其中的耐鹽種群和非耐鹽種群在耐鹽范圍和耐鹽能力上具有本質區別，其區別的根本原因是耐鹽的酵母菌和細菌具有適應胞外高滲透壓的生理適應機制，而非耐鹽種不具備。因此，通過馴化的方法，雖然能夠使普通酵母菌和普通細菌獲得一定的耐鹽能力，但是其耐鹽能力不穩定，在鹽度沖擊后期處理效果會大幅度降低。
[0008](2)廢水中污染物質一般種類較多，成分復雜，尤其是高鹽有機廢水。普通生化處理系統之所以能夠用于有機廢水的生化處理并具有良好的穩定性，關鍵在于生化系統中的活性污泥或生物膜是由多種細菌、原生動物等種群構成的復合生態系統。鹽度馴化過程削弱或破壞了普通非適鹽細菌菌群形成的穩定群落結構，而在鹽度馴化過程獲得競爭優勢的少數弱嗜鹽菌群和適鹽細菌菌群又由于種類太少難以形成穩定的種群群落結構，從而導致處理效率不高且效果不穩定。采用篩菌的方法獲得耐鹽或嗜鹽酵母菌，以及耐鹽菌或嗜鹽的有機物降解菌，難以構建多種群的酵母菌群處理系統和多種群的細菌群處理系統。
[0009](3)環境微生物大多以互利共生的方式生存，99%以上不能被分離和純培養，耐鹽或嗜鹽的酵母菌和細菌都不例外。盡管大多數酵母菌和細菌不能通過篩選分離的方法獲得，但是在酵母菌處理系統和活性污泥法(生物膜法)生化處理系統中卻普遍存在。但是，相當一部分環保微生物工程技術研究人員未能意識到環境微生物的這種存在特點，試圖通過篩選分離優勢降解菌株的方法對原來不能處理廢水進行處理。一方面，菌株篩選的方法工作量巨大，能夠篩選分離到的優勢降解菌群種類有限；另一方面，菌株篩選處在滅菌、隔離等封閉環境，很難確保菌株對廢水的適應性。
【發明內容】
[0010]本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種新的高濃度含鹽有機廢水的微生物聯合處理方法，該方法對高鹽高濃有機廢水進行凈化處理，方法操作簡單，便于進行工程化。
[0011]本發明所述適鹽酵母菌菌群，包括微生物分類學上的耐鹽酵母菌和嗜鹽酵母菌。本發明所述適鹽細菌菌群，包括微生物分類學上的耐鹽細菌、嗜鹽細菌、耐鹽古菌、嗜鹽古菌。
[0012]本發明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的。本發明是一種高濃度含鹽有機廢水的微生物聯合處理方法，其特點是:廢水依次經過酵母菌處理系統和高鹽生化處理系統進行處理，其中酵母菌處理系統使用復合適鹽酵母菌菌群對廢水中的高濃度有機物進行降解，生化處理系統使用復合適鹽微生物菌群對酵母菌處理系統出水中的有機物進一步降解；
所述復合酵母菌菌群是在敞開高鹽環境下，直接以高鹽環境樣品為耐鹽酵母菌和嗜鹽酵母菌來源，在鹽濃度1%~20%、ρΗ 2~6、溫度20°C ~40°C、溶解氧0.1-4.0mg/L的條件下，采用混合培養方法得到；
所述復合適鹽菌菌群是在敞開高鹽環境下，直接以高鹽環境樣品為耐鹽菌和嗜鹽菌來源，在鹽濃度1%~20%、ρΗ6~10、溫度10°C ~40°C條件下，采用混合培養方法得到；
所述復合酵母菌群的混合培養，優選2種及2種以上有機碳來源，且其中至少I種有機碳來源為糖類；所述復合適鹽菌菌群的混合培養，優選2種及2種以上有機碳來源。所述復合適鹽菌菌群，可在混合培養過程中，逐漸形成耐鹽的生物膜或活性污泥。
[0013]本發明所述的一種高濃度含鹽有機廢水的微生物聯合處理方法，進一步優選的技術方案是:所述的酵母菌處理系統工藝參數為:鹽濃度1%~20%、pH 2.0-6.0、溫度200C ~40°C、溶解氧 0.1-1.0mg/L、處理負荷彡 4.0kgCOD/ (kgMLSS.d)。
[0014]本發明所述的一種高濃度含鹽有機廢水的微生物聯合處理方法，進一步優選的技術方案是:所述高鹽生化處理系統工藝參數:鹽濃度1°/^20%、pH6.0-9.0、溫度10~40°C、處理負荷為彡 0.50kgC0D/ (kgMLSS.d)。
[0015]本發明所述的一種高濃度含鹽有機廢水的微生物聯合處理方法，進一步優選的技術方案是:所述酵母菌處理系統和高鹽生化處理系統，根據具體水質分別設計成多級處理系統。該生化處理系統可以為厭氧系統、兼氧系統和好氧系統，可以為活性污泥法、生物膜及其它工藝。本發明中所述酵母菌處理系統，在處理高鹽高濃有機廢水前，需要以該廢水進行馴化，且馴化過程中，優選添加糖類作為共同有機碳來源。
[0016]本發明中所述的高鹽環境樣品，其來源包括但不限于:海洋、死海、鹽湖、鹽田、鹽堿地、鹽礦、鹽井、曬鹽場、腌制環境、普通土壤。
[0017]與現有技術相比，本發明的有益效果:
(I)能夠對總鹽濃度多3%, COD ^ 5000的高鹽高濃度有機廢水直接進行生物處理。
[0018](2)本發明方法操作簡單，便于進行工程化。
[0019](3)采用本發明方法，可以處理硫酸鈉彡3%,COD彡5000mg/L高濃度有機廢水，其處理成本比單獨的生化方法成本降低50%以上。
[0020]實施方式
以下進一步描述本發明的具體技術方案，以便于本領域的技術人員進一步地理解本發明，而不構成對其權利的限制。
[0021]實施例1，一種高濃度含鹽有機廢水的微生物聯合處理方法，廢水依次經過酵母菌處理系統和高鹽生化處理系統進行處理，其中酵母菌處理系統使用復合適鹽酵母菌菌群對廢水中的高濃度有機物進行降解，生化處理系統使用復合適鹽微生物菌群對酵母菌處理系統出水中的有機物進一步降解；
所述復合酵母菌菌群是在敞開高鹽環境下，直接以高鹽環境樣品為耐鹽酵母菌和嗜鹽酵母菌來源