生物降解有機磷農藥廢水的方法
【專利摘要】本發明公開了生物降解有機磷農藥廢水的方法，包括如下步驟：往廢水經電解凈化后，加入石灰石、氯化鈣構成的混合物，并投入氧化劑，形成鈣鹽，過濾去除；按比例量取解淀粉芽孢桿菌Ba2015036、枯草芽孢桿菌、玫瑰紅紅球菌R?MS6菌株、黑曲霉菌株J15、黑曲霉菌株J27配制生物降解劑：將所得的廢水部分送入SBR反應器中，停留24h后，投放適量生物降解劑，悶曝2d，然后按5％的速率遞增連續進水；向經SBR反應器處理后的污水中加入適量的硫酸亞鐵，進行混凝反應，過濾。本發明通過優勢降解菌種的合理選擇、配比和培養，提高了生物降解率，同時協同電解凈化、氧化劑處理以及SBR反應器處理，大大提高了有機磷的去除率。
【專利說明】
生物降解有機磷農藥廢水的方法
技術領域
[0001]本發明涉及廢水處理領域，具體涉及一種生物降解有機磷農藥廢水的方法。
【背景技術】
[0002]有機磷農藥廢水的治理已成為國內外水處理領域的難題。該類廢水含有大量有機磷農藥中間體及水解產物，毒性大，難降解物質多，可生化性差，在沒有其他有機廢水混配或稀釋的情況下，很難直接采用生化法處理。
[0003]國內尚未見有機磷農藥廢水優勢降解菌種資源庫、復合菌株降解有機磷農藥廢水及其固定化技術相關研究報道。
【發明內容】
[0004]為解決上述問題，本發明提供了一種生物降解有機磷農藥廢水的方法，通過優勢降解菌種的合理選擇和配比，采用特制的培養基進行菌種的培養，從而制備了一種具有有機磷高降解性能的生物降解劑，提高了有機磷農藥廢水處理過程中的生物降解率，同時協同電解凈化、氧化劑處理以及SBR反應器處理，大大提高了有機磷的去除率。
[0005]為實現上述目的，本發明采取的技術方案為:
[0006]生物降解有機磷農藥廢水的方法，包括如下步驟:
[0007]S1、通過廢水收集槽收集廢水，將收集到的廢水通過過濾機送入電解裝置進行電解凈化，其中，以活性碳、惰性金屬(Ag，Pt，Ti等)和表面涂覆PbO2，SnO2，Sb2O5等氧化膜的惰性金屬為陽極，以鐵板為陰極；
[0008]S2、往經過電解后的廢水中加入石灰石、氯化鈣構成的混合物，并調節溶液的pH至8-9左右，使亞磷酸根形成其鈣鹽，過濾去除；
[0009]S3、按500mg/L的比例投入氧化劑，使還原性的次磷酸根氧化成磷酸根，并形成鈣鹽，過濾去除；
[0010]S4、配制生物降解劑:
[0011]S41、取葛仙米凍干粉60-110份，破壁螺旋藻液30-40份、葡萄糖11-15份、硫酸鎂
0.3-0.7份、磷酸二氫鉀0.3-0.7份、氨基酸螯合錳0.2-0.3份、氨基酸螯合鋅0.2-0.3份、葡萄糖11-15份，蛋白胨3-5份，瓊脂7-13份混合后裝入三角瓶中，經滅菌、冷卻、擺成斜面，接種混合菌種，在20-24°C，180r/min的旋轉式搖床上4-5天，形成斜面菌種;所述混合菌種由解淀粉芽孢桿菌Ba2015036、枯草芽孢桿菌、玫瑰紅紅球菌R-MS6菌株、黑曲霉菌株J15、黑曲霉菌株J27按體積比3:1:2:3:1混合所得;(在接種時，分開接種)
[0012]S42、將所得的斜面菌種接種與F1DA培養基上培養至孢子成熟后分別加入特制培養基中，培養至孢子萌發成孢子種子液；
[0013]S43、采用冷風真空干燥器對所得的孢子種子液進行干燥，獲得含水量為15-20%的混合菌體；
[0014]S44、采用多級混合機，將惰性的固體輔料與干燥后的菌體進行均勻混合后，得生物降解劑；
[0015]S5、將體積分數為SBR反應器10 %的步驟S3所得的廢水送入SBR反應器中，停留時間為24h后，在SBR反應器中投放適量生物降解劑，調節PH至3，悶曝2d，然后按5 %的速率遞增連續進水，逐步提高處理負荷，第21天開始滿負荷進水；
[0016]S6、向經SBR反應器處理后的污水中加入適量的硫酸亞鐵，進行混凝反應，過濾。
[0017]其中，所述特制培養基由以下重量份的原料混合所得:
[0018]馬鈴薯渣27-43份、紅薯藤51-79份，酵母膏9-15份、蛋氨酸錳2-3份、砸蛋氨酸2-3份、葡萄糖11 -15份，蛋白胨3-5份，瓊脂7-13份。
[0019]其中，所述固體輔料為泥炭或草木灰或粉碎的作物秸桿。
[0020]其中，所述葛仙米凍干粉通過以下步驟制備所得:
[0021 ] 將葛仙米洗凈后置于汽爆罐內，先通入氮氣至汽爆罐內壓力為0.7-1.6MPa，爆破處理15-29min;然后迅速通入蒸汽至汽爆罐內壓力為1.6-1.9MPa，蒸汽爆破處理1.1-3.3min，降溫至室溫后，冷凍干燥，得葛仙米粉。
[0022]其中，所述破壁螺旋藻液通過以下步驟制備所得:
[0023]將螺旋藻洗凈后置于汽爆罐內，先通入氮氣至汽爆罐內壓力為0.5-1.5MPa，爆破處理13-22min ；然后迅速通入蒸汽至汽爆罐內壓力為1.5_1.9MPa，蒸汽爆破處理1.3-3.1min，降溫至室溫后，得破壁螺旋藻液。
[0024]本發明具有以下有益效果:
[0025]通過優勢降解菌種的合理選擇和配比，采用特制的培養基進行菌種的培養，從而制備了一種具有有機磷高降解性能的生物降解劑，提高了有機磷農藥廢水處理過程中的生物降解率，同時協同電解凈化、氧化劑處理以及SBR反應器處理，大大提高了有機磷的去除率，有機磷的去除率高達88-92%。
【具體實施方式】
[0026]為了使本發明的目的及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0027]以下實施例中，所使用的特制培養基由以下重量份的原料混合所得:
[0028]馬鈴薯渣27-43份、紅薯藤51-79份，酵母膏9-15份、蛋氨酸錳2-3份、砸蛋氨酸2-3份、葡萄糖11 -15份，蛋白胨3-5份，瓊脂7-13份。
[0029]所使用的固體輔料為泥炭或草木灰或粉碎的作物秸桿;所使用的葛仙米凍干粉通過以下步驟制備所得:
[0030]將葛仙米洗凈后置于汽爆罐內，先通入氮氣至汽爆罐內壓力為0.7-1.6MPa，爆破處理15-29min;然后迅速通入蒸汽至汽爆罐內壓力為1.6-1.9MPa，蒸汽爆破處理1.1-
3.3min，降溫至室溫后，冷凍干燥，得葛仙米粉。
[0031 ]所使用的破壁螺旋藻液通過以下步驟制備所得:
[0032]將螺旋藻洗凈后置于汽爆罐內，先通入氮氣至汽爆罐內壓力為0.5-1.5MPa，爆破處理13-22min ；然后迅速通入蒸汽至汽爆罐內壓力為1.5_1.9MPa，蒸汽爆破處理1.3-
3.1min，降溫至室溫后，得破壁螺旋藻液。
[0033]實施例1
[0034]S1、通過廢水收集槽收集廢水，將收集到的廢水通過過濾機送入電解裝置進行電解凈化，其中，以活性碳、Ag和表面涂覆PbO2氧化膜的惰性金屬為陽極，以鐵板為陰極；
[0035]S2、往經過電解后的廢水中加入石灰石、氯化鈣構成的混合物，并調節溶液的pH至8左右，使亞磷酸根形成其鈣鹽，過濾去除；
[0036]S3、按500mg/L的比例投入氧化劑，使還原性的次磷酸根氧化成磷酸根，并形成鈣鹽，過濾去除；
[0037]S4、配制生物降解劑:
[0038]S41、取葛仙米凍干粉60份，破壁螺旋藻液30份、葡萄糖11份、硫酸鎂0.3份、磷酸二氫鉀0.3份、氨基酸螯合錳0.2份、氨基酸螯合鋅0.2份、葡萄糖11份，蛋白胨3份，瓊脂7份混合后裝入三角瓶中，經滅菌、冷卻、擺成斜面，接種混合菌種，在200C，180r/min的旋轉式搖床上4天，形成斜面菌種;所述混合菌種由解淀粉芽孢桿菌Ba2015036、枯草芽孢桿菌、玫瑰紅紅球菌R-MS6菌株、黑曲霉菌株J15、黑曲霉菌株J27按體積比3:1:2:3:1混合所得；(在接種時，分開接種)
[0039]S42、將所得的斜面菌種接種與TOA培養基上培養至孢子成熟后分別加入特制培養基中，培養至孢子萌發成孢子種子液；
[0040]S43、采用冷風真空干燥器對所得的孢子種子液進行干燥，獲得含水量為15%的混合菌體；
[0041]S44、采用多級混合機，將惰性的固體輔料與干燥后的菌體進行均勻混合后，得生物降解劑；
[0042]S5、將體積分數為SBR反應器10%的步驟S3所得的廢水送入SBR反應器中，停留時間為24h后，在SBR反應器中投放適量生物降解劑，調節PH至3，悶曝2d，然后按5 %的速率遞增連續進水，逐步提高處理負荷，第21天開始滿負荷進水；
[0043]S6、向經SBR反應器處理后的污水中加入適量的硫酸亞鐵，進行混凝反應，過濾。
[0044]實施例2
[0045]S1、通過廢水收集槽收集廢水，將收集到的廢水通過過濾機送入電解裝置進行電解凈化，其中，以活性碳、Pt，和表面涂覆SnO2氧化膜的惰性金屬為陽極，以鐵板為陰極；
[0046]S2、往經過電解后的廢水中加入石灰石、氯化鈣構成的混合物，并調節溶液的pH至9左右，使亞磷酸根形成其鈣鹽，過濾去除；
[0047]S3、按500mg/L的比例投入氧化劑，使還原性的次磷酸根氧化成磷酸根，并形成鈣鹽，過濾去除；
[0048]S4、配制生物降解劑:
[0049]S41、取葛仙米凍干粉110份，破壁螺旋藻液40份、葡萄糖15份、硫酸鎂0.7份、磷酸二氫鉀0.7份、氨基酸螯合錳0.3份、氨基酸螯合鋅0.3份、葡萄糖15份，蛋白胨5份，瓊脂13份混合后裝入三角瓶中，經滅菌、冷卻、擺成斜面，接種混合菌種，在24°C，180r/min的旋轉式搖床上5天，形成斜面菌種;所述混合菌種由解淀粉芽孢桿菌Ba2015036、枯草芽孢桿菌、玫瑰紅紅球菌R-MS6菌株、黑曲霉菌株J15、黑曲霉菌株J27按體積比3:1:2:3:1混合所得；(在接種時，分開接種)
[0050]S42、將所得的斜面菌種接種與TOA培養基上培養至孢子成熟后分別加入特制培養基中，培養至孢子萌發成孢子種子液；
[0051]S43、采用冷風真空干燥器對所得的孢子種子液進行干燥，獲得含水量為20%的混合菌體；
[0052]S44、采用多級混合機，將惰性的固體輔料與干燥后的菌體進行均勻混合后，得生物降解劑；
[0053]S5、將體積分數為SBR反應器10%的步驟S3所得的廢水送入SBR反應器中，停留時間為24h后，在SBR反應器中投放適量生物降解劑，調節PH至3，悶曝2d，然后按5 %的速率遞增連續進水，逐步提高處理負荷，第21天開始滿負荷進水；
[0054]S6、向經SBR反應器處理后的污水中加入適量的硫酸亞鐵，進行混凝反應，過濾。
[0055]實施例3
[0056]S1、通過廢水收集槽收集廢水，將收集到的廢水通過過濾機送入電解裝置進行電解凈化，其中，以活性碳、Ti和表面涂覆Sb2O5氧化膜的惰性金屬為陽極，以鐵板為陰極；
[0057]S2、往經過電解后的廢水中加入石灰石、氯化鈣構成的混合物，并調節溶液的pH至8.5左右，使亞磷酸根形成其鈣鹽，過濾去除；
[0058]S3、按500mg/L的比例投入氧化劑，使還原性的次磷酸根氧化成磷酸根，并形成鈣鹽，過濾去除；
[0059]S4、配制生物降解劑:
[0060]S41、取葛仙米凍干粉85份，破壁螺旋藻液35份、葡萄糖13.5份、硫酸鎂0.5份、磷酸二氫鉀0.5份、氨基酸螯合錳0.25份、氨基酸螯合鋅0.25份、葡萄糖13份，蛋白胨4份，瓊脂1份混合后裝入三角瓶中，經滅菌、冷卻、擺成斜面，接種混合菌種，在22°C，180r/min的旋轉式搖床上5天，形成斜面菌種;所述混合菌種由解淀粉芽孢桿菌Ba2015036、枯草芽孢桿菌、玫瑰紅紅球菌R-MS6菌株、黑曲霉菌株J15、黑曲霉菌株J27按體積比3:1:2:3:1混合所得；(在接種時，分開接種)
[0061]S42、將所得的斜面菌種接種與TOA培養基上培養至孢子成熟后分別加入特制培養基中，培養至孢子萌發成孢子種子液；
[0062]S43、采用冷風真空干燥器對所得的孢子種子液進行干燥，獲得含水量為15-20%的混合菌體；
[0063]S44、采用多級混合機，將惰性的固體輔料與干燥后的菌體進行均勻混合后，得生物降解劑；
[0064]S5、將體積分數為SBR反應器10%的步驟S3所得的廢水送入SBR反應器中，停留時間為24h后，在SBR反應器中投放適量生物降解劑，調節PH至3，悶曝2d，然后按5 %的速率遞增連續進水，逐步提高處理負荷，第21天開始滿負荷進水；
[0065]S6、向經SBR反應器處理后的污水中加入適量的硫酸亞鐵，進行混凝反應，過濾
[0066]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.生物降解有機磷農藥廢水的方法，其特征在于，包括如下步驟: 51、通過廢水收集槽收集廢水，將收集到的廢水通過過濾機送入電解裝置進行電解凈化，其中，以活性碳、惰性金屬和表面涂覆氧化膜的惰性金屬為陽極，以鐵板為陰極； 52、往經過電解后的廢水中加入石灰石、氯化鈣構成的混合物，并調節溶液的pH至8-9左右，使亞磷酸根形成其鈣鹽，過濾去除； 53、按500mg/L的比例投入氧化劑，使還原性的次磷酸根氧化成磷酸根，并形成鈣鹽，過濾去除； 54、配制生物降解劑: 541、取葛仙米凍干粉60-110份，破壁螺旋藻液30-40份、葡萄糖11-15份、硫酸鎂0.3-0.7份、磷酸二氫鉀0.3-0.7份、氨基酸螯合錳0.2-0.3份、氨基酸螯合鋅0.2-0.3份、葡萄糖11-15份，蛋白胨3-5份，瓊脂7-13份混合后裝入三角瓶中，經滅菌、冷卻、擺成斜面，接種混合菌種，在20-24°C，180r/min的旋轉式搖床上4-5天，形成斜面菌種;所述混合菌種由解淀粉芽孢桿菌Ba2015036、枯草芽孢桿菌、玫瑰紅紅球菌R-MS6菌株、黑曲霉菌株J15、黑曲霉菌株J27按體積比3:1:2:3:1混合所得； 542、將所得的斜面菌種接種與PDA培養基上培養至孢子成熟后分別加入特制培養基中，培養至孢子萌發成孢子種子液； 543、采用冷風真空干燥器對所得的孢子種子液進行干燥，獲得含水量為15-20%的混合菌體； 544、采用多級混合機，將惰性的固體輔料與干燥后的菌體進行均勻混合后，得生物降解劑； 55、將體積分數為SBR反應器10%的步驟S3所得的廢水送入SBR反應器中，停留時間為24h后，在SBR反應器中投放適量生物降解劑，調節PH至3，悶曝2d，然后按5%的速率遞增連續進水，逐步提高處理負荷，第21天開始滿負荷進水； 56、向經SBR反應器處理后的污水中加入適量的硫酸亞鐵，進行混凝反應，過濾。2.根據權利要求1所述的生物降解有機磷農藥廢水的方法，其特征在于，所述特制培養基由以下重量份的原料混合所得: 馬鈴薯渣27-43份、紅薯藤51-79份，酵母膏9-15份、蛋氨酸錳2-3份、砸蛋氨酸2-3份、葡萄糖11-15份，蛋白胨3-5份，瓊脂7-13份。3.根據權利要求1所述的生物降解有機磷農藥廢水的方法，其特征在于，所述固體輔料為泥炭或草木灰或粉碎的作物秸桿。4.根據權利要求1所述的生物降解有機磷農藥廢水的方法，其特征在于，所述葛仙米凍干粉通過以下步驟制備所得: 將葛仙米洗凈后置于汽爆罐內，先通入氮氣至汽爆罐內壓力為0.7-1.6MPa，爆破處理15-29min;然后迅速通入蒸汽至汽爆罐內壓力為1.6-1.9MPa，蒸汽爆破處理1.l_3.3min，降溫至室溫后，冷凍干燥，得葛仙米粉。5.根據權利要求1所述的生物降解有機磷農藥廢水的方法，其特征在于，所述破壁螺旋藻液通過以下步驟制備所得: 將螺旋藻洗凈后置于汽爆罐內，先通入氮氣至汽爆罐內壓力為0.5-1.5MPa，爆破處理13-22min ；然后迅速通入蒸汽至汽爆罐內壓力為1.5_1.9MPa，蒸汽爆破處理1.3-3.1min，降 溫至室溫后，得破壁螺旋藻液。
【文檔編號】C02F9/14GK105967436SQ201610263769
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月21日
【發明人】李鐵軍, 丁邦琴, 李百裕, 周春曉, 李德全, 邢紅梅
【申請人】南通職業大學