生物降解有机磷农药废水的方法
【专利摘要】本发明公开了生物降解有机磷农药废水的方法，包括如下步骤：往废水经电解净化后，加入石灰石、氯化钙构成的混合物，并投入氧化剂，形成钙盐，过滤去除；按比例量取解淀粉芽孢杆菌Ba2015036、枯草芽孢杆菌、玫瑰红红球菌R?MS6菌株、黑曲霉菌株J15、黑曲霉菌株J27配制生物降解剂：将所得的废水部分送入SBR反应器中，停留24h后，投放适量生物降解剂，闷曝2d，然后按5％的速率递增连续进水；向经SBR反应器处理后的污水中加入适量的硫酸亚铁，进行混凝反应，过滤。本发明通过优势降解菌种的合理选择、配比和培养，提高了生物降解率，同时协同电解净化、氧化剂处理以及SBR反应器处理，大大提高了有机磷的去除率。
【专利说明】
生物降解有机磷农药废水的方法
技术领域
[0001]本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种生物降解有机磷农药废水的方法。
【背景技术】
[0002]有机磷农药废水的治理已成为国内外水处理领域的难题。该类废水含有大量有机磷农药中间体及水解产物，毒性大，难降解物质多，可生化性差，在没有其他有机废水混配或稀释的情况下，很难直接采用生化法处理。
[0003]国内尚未见有机磷农药废水优势降解菌种资源库、复合菌株降解有机磷农药废水及其固定化技术相关研究报道。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明提供了一种生物降解有机磷农药废水的方法，通过优势降解菌种的合理选择和配比，采用特制的培养基进行菌种的培养，从而制备了一种具有有机磷高降解性能的生物降解剂，提高了有机磷农药废水处理过程中的生物降解率，同时协同电解净化、氧化剂处理以及SBR反应器处理，大大提高了有机磷的去除率。
[0005]为实现上述目的，本发明采取的技术方案为:
[0006]生物降解有机磷农药废水的方法，包括如下步骤:
[0007]S1、通过废水收集槽收集废水，将收集到的废水通过过滤机送入电解装置进行电解净化，其中，以活性碳、惰性金属(Ag，Pt，Ti等)和表面涂覆PbO2，SnO2，Sb2O5等氧化膜的惰性金属为阳极，以铁板为阴极；
[0008]S2、往经过电解后的废水中加入石灰石、氯化钙构成的混合物，并调节溶液的pH至8-9左右，使亚磷酸根形成其钙盐，过滤去除；
[0009]S3、按500mg/L的比例投入氧化剂，使还原性的次磷酸根氧化成磷酸根，并形成钙盐，过滤去除；
[0010]S4、配制生物降解剂:
[0011]S41、取葛仙米冻干粉60-110份，破壁螺旋藻液30-40份、葡萄糖11-15份、硫酸镁
0.3-0.7份、磷酸二氢钾0.3-0.7份、氨基酸螯合锰0.2-0.3份、氨基酸螯合锌0.2-0.3份、葡萄糖11-15份，蛋白胨3-5份，琼脂7-13份混合后装入三角瓶中，经灭菌、冷却、摆成斜面，接种混合菌种，在20-24°C，180r/min的旋转式摇床上4-5天，形成斜面菌种;所述混合菌种由解淀粉芽孢杆菌Ba2015036、枯草芽孢杆菌、玫瑰红红球菌R-MS6菌株、黑曲霉菌株J15、黑曲霉菌株J27按体积比3:1:2:3:1混合所得;(在接种时，分开接种)
[0012]S42、将所得的斜面菌种接种与F1DA培养基上培养至孢子成熟后分别加入特制培养基中，培养至孢子萌发成孢子种子液；
[0013]S43、采用冷风真空干燥器对所得的孢子种子液进行干燥，获得含水量为15-20%的混合菌体；
[0014]S44、采用多级混合机，将惰性的固体辅料与干燥后的菌体进行均匀混合后，得生物降解剂；
[0015]S5、将体积分数为SBR反应器10 %的步骤S3所得的废水送入SBR反应器中，停留时间为24h后，在SBR反应器中投放适量生物降解剂，调节PH至3，闷曝2d，然后按5 %的速率递增连续进水，逐步提高处理负荷，第21天开始满负荷进水；
[0016]S6、向经SBR反应器处理后的污水中加入适量的硫酸亚铁，进行混凝反应，过滤。
[0017]其中，所述特制培养基由以下重量份的原料混合所得:
[0018]马铃薯渣27-43份、红薯藤51-79份，酵母膏9-15份、蛋氨酸锰2-3份、砸蛋氨酸2-3份、葡萄糖11 -15份，蛋白胨3-5份，琼脂7-13份。
[0019]其中，所述固体辅料为泥炭或草木灰或粉碎的作物秸杆。
[0020]其中，所述葛仙米冻干粉通过以下步骤制备所得:
[0021 ] 将葛仙米洗净后置于汽爆罐内，先通入氮气至汽爆罐内压力为0.7-1.6MPa，爆破处理15-29min;然后迅速通入蒸汽至汽爆罐内压力为1.6-1.9MPa，蒸汽爆破处理1.1-3.3min，降温至室温后，冷冻干燥，得葛仙米粉。
[0022]其中，所述破壁螺旋藻液通过以下步骤制备所得:
[0023]将螺旋藻洗净后置于汽爆罐内，先通入氮气至汽爆罐内压力为0.5-1.5MPa，爆破处理13-22min ；然后迅速通入蒸汽至汽爆罐内压力为1.5_1.9MPa，蒸汽爆破处理1.3-3.1min，降温至室温后，得破壁螺旋藻液。
[0024]本发明具有以下有益效果:
[0025]通过优势降解菌种的合理选择和配比，采用特制的培养基进行菌种的培养，从而制备了一种具有有机磷高降解性能的生物降解剂，提高了有机磷农药废水处理过程中的生物降解率，同时协同电解净化、氧化剂处理以及SBR反应器处理，大大提高了有机磷的去除率，有机磷的去除率高达88-92%。
【具体实施方式】
[0026]为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0027]以下实施例中，所使用的特制培养基由以下重量份的原料混合所得:
[0028]马铃薯渣27-43份、红薯藤51-79份，酵母膏9-15份、蛋氨酸锰2-3份、砸蛋氨酸2-3份、葡萄糖11 -15份，蛋白胨3-5份，琼脂7-13份。
[0029]所使用的固体辅料为泥炭或草木灰或粉碎的作物秸杆;所使用的葛仙米冻干粉通过以下步骤制备所得:
[0030]将葛仙米洗净后置于汽爆罐内，先通入氮气至汽爆罐内压力为0.7-1.6MPa，爆破处理15-29min;然后迅速通入蒸汽至汽爆罐内压力为1.6-1.9MPa，蒸汽爆破处理1.1-
3.3min，降温至室温后，冷冻干燥，得葛仙米粉。
[0031 ]所使用的破壁螺旋藻液通过以下步骤制备所得:
[0032]将螺旋藻洗净后置于汽爆罐内，先通入氮气至汽爆罐内压力为0.5-1.5MPa，爆破处理13-22min ；然后迅速通入蒸汽至汽爆罐内压力为1.5_1.9MPa，蒸汽爆破处理1.3-
3.1min，降温至室温后，得破壁螺旋藻液。
[0033]实施例1
[0034]S1、通过废水收集槽收集废水，将收集到的废水通过过滤机送入电解装置进行电解净化，其中，以活性碳、Ag和表面涂覆PbO2氧化膜的惰性金属为阳极，以铁板为阴极；
[0035]S2、往经过电解后的废水中加入石灰石、氯化钙构成的混合物，并调节溶液的pH至8左右，使亚磷酸根形成其钙盐，过滤去除；
[0036]S3、按500mg/L的比例投入氧化剂，使还原性的次磷酸根氧化成磷酸根，并形成钙盐，过滤去除；
[0037]S4、配制生物降解剂:
[0038]S41、取葛仙米冻干粉60份，破壁螺旋藻液30份、葡萄糖11份、硫酸镁0.3份、磷酸二氢钾0.3份、氨基酸螯合锰0.2份、氨基酸螯合锌0.2份、葡萄糖11份，蛋白胨3份，琼脂7份混合后装入三角瓶中，经灭菌、冷却、摆成斜面，接种混合菌种，在200C，180r/min的旋转式摇床上4天，形成斜面菌种;所述混合菌种由解淀粉芽孢杆菌Ba2015036、枯草芽孢杆菌、玫瑰红红球菌R-MS6菌株、黑曲霉菌株J15、黑曲霉菌株J27按体积比3:1:2:3:1混合所得；(在接种时，分开接种)
[0039]S42、将所得的斜面菌种接种与TOA培养基上培养至孢子成熟后分别加入特制培养基中，培养至孢子萌发成孢子种子液；
[0040]S43、采用冷风真空干燥器对所得的孢子种子液进行干燥，获得含水量为15%的混合菌体；
[0041]S44、采用多级混合机，将惰性的固体辅料与干燥后的菌体进行均匀混合后，得生物降解剂；
[0042]S5、将体积分数为SBR反应器10%的步骤S3所得的废水送入SBR反应器中，停留时间为24h后，在SBR反应器中投放适量生物降解剂，调节PH至3，闷曝2d，然后按5 %的速率递增连续进水，逐步提高处理负荷，第21天开始满负荷进水；
[0043]S6、向经SBR反应器处理后的污水中加入适量的硫酸亚铁，进行混凝反应，过滤。
[0044]实施例2
[0045]S1、通过废水收集槽收集废水，将收集到的废水通过过滤机送入电解装置进行电解净化，其中，以活性碳、Pt，和表面涂覆SnO2氧化膜的惰性金属为阳极，以铁板为阴极；
[0046]S2、往经过电解后的废水中加入石灰石、氯化钙构成的混合物，并调节溶液的pH至9左右，使亚磷酸根形成其钙盐，过滤去除；
[0047]S3、按500mg/L的比例投入氧化剂，使还原性的次磷酸根氧化成磷酸根，并形成钙盐，过滤去除；
[0048]S4、配制生物降解剂:
[0049]S41、取葛仙米冻干粉110份，破壁螺旋藻液40份、葡萄糖15份、硫酸镁0.7份、磷酸二氢钾0.7份、氨基酸螯合锰0.3份、氨基酸螯合锌0.3份、葡萄糖15份，蛋白胨5份，琼脂13份混合后装入三角瓶中，经灭菌、冷却、摆成斜面，接种混合菌种，在24°C，180r/min的旋转式摇床上5天，形成斜面菌种;所述混合菌种由解淀粉芽孢杆菌Ba2015036、枯草芽孢杆菌、玫瑰红红球菌R-MS6菌株、黑曲霉菌株J15、黑曲霉菌株J27按体积比3:1:2:3:1混合所得；(在接种时，分开接种)
[0050]S42、将所得的斜面菌种接种与TOA培养基上培养至孢子成熟后分别加入特制培养基中，培养至孢子萌发成孢子种子液；
[0051]S43、采用冷风真空干燥器对所得的孢子种子液进行干燥，获得含水量为20%的混合菌体；
[0052]S44、采用多级混合机，将惰性的固体辅料与干燥后的菌体进行均匀混合后，得生物降解剂；
[0053]S5、将体积分数为SBR反应器10%的步骤S3所得的废水送入SBR反应器中，停留时间为24h后，在SBR反应器中投放适量生物降解剂，调节PH至3，闷曝2d，然后按5 %的速率递增连续进水，逐步提高处理负荷，第21天开始满负荷进水；
[0054]S6、向经SBR反应器处理后的污水中加入适量的硫酸亚铁，进行混凝反应，过滤。
[0055]实施例3
[0056]S1、通过废水收集槽收集废水，将收集到的废水通过过滤机送入电解装置进行电解净化，其中，以活性碳、Ti和表面涂覆Sb2O5氧化膜的惰性金属为阳极，以铁板为阴极；
[0057]S2、往经过电解后的废水中加入石灰石、氯化钙构成的混合物，并调节溶液的pH至8.5左右，使亚磷酸根形成其钙盐，过滤去除；
[0058]S3、按500mg/L的比例投入氧化剂，使还原性的次磷酸根氧化成磷酸根，并形成钙盐，过滤去除；
[0059]S4、配制生物降解剂:
[0060]S41、取葛仙米冻干粉85份，破壁螺旋藻液35份、葡萄糖13.5份、硫酸镁0.5份、磷酸二氢钾0.5份、氨基酸螯合锰0.25份、氨基酸螯合锌0.25份、葡萄糖13份，蛋白胨4份，琼脂1份混合后装入三角瓶中，经灭菌、冷却、摆成斜面，接种混合菌种，在22°C，180r/min的旋转式摇床上5天，形成斜面菌种;所述混合菌种由解淀粉芽孢杆菌Ba2015036、枯草芽孢杆菌、玫瑰红红球菌R-MS6菌株、黑曲霉菌株J15、黑曲霉菌株J27按体积比3:1:2:3:1混合所得；(在接种时，分开接种)
[0061]S42、将所得的斜面菌种接种与TOA培养基上培养至孢子成熟后分别加入特制培养基中，培养至孢子萌发成孢子种子液；
[0062]S43、采用冷风真空干燥器对所得的孢子种子液进行干燥，获得含水量为15-20%的混合菌体；
[0063]S44、采用多级混合机，将惰性的固体辅料与干燥后的菌体进行均匀混合后，得生物降解剂；
[0064]S5、将体积分数为SBR反应器10%的步骤S3所得的废水送入SBR反应器中，停留时间为24h后，在SBR反应器中投放适量生物降解剂，调节PH至3，闷曝2d，然后按5 %的速率递增连续进水，逐步提高处理负荷，第21天开始满负荷进水；
[0065]S6、向经SBR反应器处理后的污水中加入适量的硫酸亚铁，进行混凝反应，过滤
[0066]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.生物降解有机磷农药废水的方法，其特征在于，包括如下步骤: 51、通过废水收集槽收集废水，将收集到的废水通过过滤机送入电解装置进行电解净化，其中，以活性碳、惰性金属和表面涂覆氧化膜的惰性金属为阳极，以铁板为阴极； 52、往经过电解后的废水中加入石灰石、氯化钙构成的混合物，并调节溶液的pH至8-9左右，使亚磷酸根形成其钙盐，过滤去除； 53、按500mg/L的比例投入氧化剂，使还原性的次磷酸根氧化成磷酸根，并形成钙盐，过滤去除； 54、配制生物降解剂: 541、取葛仙米冻干粉60-110份，破壁螺旋藻液30-40份、葡萄糖11-15份、硫酸镁0.3-0.7份、磷酸二氢钾0.3-0.7份、氨基酸螯合锰0.2-0.3份、氨基酸螯合锌0.2-0.3份、葡萄糖11-15份，蛋白胨3-5份，琼脂7-13份混合后装入三角瓶中，经灭菌、冷却、摆成斜面，接种混合菌种，在20-24°C，180r/min的旋转式摇床上4-5天，形成斜面菌种;所述混合菌种由解淀粉芽孢杆菌Ba2015036、枯草芽孢杆菌、玫瑰红红球菌R-MS6菌株、黑曲霉菌株J15、黑曲霉菌株J27按体积比3:1:2:3:1混合所得； 542、将所得的斜面菌种接种与PDA培养基上培养至孢子成熟后分别加入特制培养基中，培养至孢子萌发成孢子种子液； 543、采用冷风真空干燥器对所得的孢子种子液进行干燥，获得含水量为15-20%的混合菌体； 544、采用多级混合机，将惰性的固体辅料与干燥后的菌体进行均匀混合后，得生物降解剂； 55、将体积分数为SBR反应器10%的步骤S3所得的废水送入SBR反应器中，停留时间为24h后，在SBR反应器中投放适量生物降解剂，调节PH至3，闷曝2d，然后按5%的速率递增连续进水，逐步提高处理负荷，第21天开始满负荷进水； 56、向经SBR反应器处理后的污水中加入适量的硫酸亚铁，进行混凝反应，过滤。2.根据权利要求1所述的生物降解有机磷农药废水的方法，其特征在于，所述特制培养基由以下重量份的原料混合所得: 马铃薯渣27-43份、红薯藤51-79份，酵母膏9-15份、蛋氨酸锰2-3份、砸蛋氨酸2-3份、葡萄糖11-15份，蛋白胨3-5份，琼脂7-13份。3.根据权利要求1所述的生物降解有机磷农药废水的方法，其特征在于，所述固体辅料为泥炭或草木灰或粉碎的作物秸杆。4.根据权利要求1所述的生物降解有机磷农药废水的方法，其特征在于，所述葛仙米冻干粉通过以下步骤制备所得: 将葛仙米洗净后置于汽爆罐内，先通入氮气至汽爆罐内压力为0.7-1.6MPa，爆破处理15-29min;然后迅速通入蒸汽至汽爆罐内压力为1.6-1.9MPa，蒸汽爆破处理1.l_3.3min，降温至室温后，冷冻干燥，得葛仙米粉。5.根据权利要求1所述的生物降解有机磷农药废水的方法，其特征在于，所述破壁螺旋藻液通过以下步骤制备所得: 将螺旋藻洗净后置于汽爆罐内，先通入氮气至汽爆罐内压力为0.5-1.5MPa，爆破处理13-22min ；然后迅速通入蒸汽至汽爆罐内压力为1.5_1.9MPa，蒸汽爆破处理1.3-3.1min，降 温至室温后，得破壁螺旋藻液。
【文档编号】C02F9/14GK105967436SQ201610263769
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】李铁军, 丁邦琴, 李百裕, 周春晓, 李德全, 邢红梅
【申请人】南通职业大学