专利名称：利用特效菌株处理pta石化废水的工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种化工废水处理方法，具体涉及一种利用特效菌株处理PTA石化废水的工艺方法。
背景技术：
PTA石油化工废水中70％左右有机污染物为苯环污染物，难以被土著微生物快速降解。国际上多个发达国家与地区，试图应用厌氧、厌氧与好氧相结合的技术系统处理PTA废水。但因缺乏特效菌株和与之配套的工艺技术，至今PTA废水的处理效率较低，处理成本居高不下。无法适应环境保护的需要。国内已有处理PTA石油化工废水的专利与论文发表。但是至今尚没有应用两界三亲株原生质体融合构建特效菌株NJU-Fhhh1，在载体活性污泥(CASP)工艺系统中处理PTA废水的工艺技术专利。
发明内容
应用原创性的两界三亲株微生物细胞原生质体融合构建的特效菌株NJU-Fhhh1与载体活性污泥(CASP)技术系统，为高效处理对苯二甲酸(PTA)石油化工废水。
完成上述发明任务的技术方案是，利用特效菌株处理PTA石化废水工艺方法，包括以下步骤制备特效菌株NJU-Fhhh1菌剂；采用特效菌株NJU-Fhhh1，处理对苯二甲酸石油化工废水；在CASP曝气池中增设载体，每片载体半经3～5cm，间距3～15cm。
以上方法中所述的特效菌株NJU-Fhhh1，是由亲株1白腐真菌真核细胞(Phanerochaete chrysosporium)，亲株2土著细菌YZ1原核细胞，亲株3酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)真核细胞的三菌株原生质体融合构建而成。该特效菌株的制备方法在现有技术中已有成熟方案。所以不排除该菌种商品化的可能性，当其商品化时，该步骤可以直接采用该菌种；也可以自己制备。
通过在CASP曝气池中增设载体，可以提高污泥负荷率(SLR)和容积负荷率(VLR)，涉及特效菌株NJU-Fhhh1基因功能和CASP工艺条件的双重优化。
所述的“在CASP曝气池中增设载体”，可采用化纤载体或塑料载体。
以上所述的方法还可以增加以下步骤在处理PTA废水CASP现场工程工艺中，通过调控COD∶TN∶TP比值和Cu、Mn、Se、Zn金属浓度，建立原创特效菌株NJU-Fhhh1的mnp基因高效表达MnP酶的工艺系统条件，提高污泥负荷率(SLR)。
所述调控系统中的的浓度参数，优化方案的具体要求是COD∶TN∶TP达100∶(0.3～2)∶(0.1～0.5)，Cu、Mn、Se、Zn调控为(0.5～1)、(4～6)、(0～0.2)、(0.05～0.3)mg/L。
在调控NJU-Fhhh1处理PTA废水现场工程CASP曝气系统中的COD∶TN∶TP达100∶(0.3～2)∶(0.1～0.5)，Cu、Mn、Se、Zn调控为(0.5～1)、(4～6)、(0～0.2)、(0.05～0.3)mg/L时，特效菌株NJU-Fhhh1的mnp基因表达MnP比活力水平(MnP-SA)为650U/L以上，是其在原废水处理系统中的9倍以上。
在调控的PTA废水处理现场工程CASP曝气系统中，特效菌株NJU-Fhhh1的SLR为1.09(g/g/d)，是非调控系统的1.6倍以上，是国内外其它工艺报道值的4-7倍；特效菌株NJU-Fhhh1的VLR为6.82(g/L/d)，是非调控系统的1.6倍以上，是国内外其它工艺报道值的2-8倍。
图1为利用特效菌株处理PTA石化废水方法的工艺流程图。
具体实施例方式
①制备特效菌株NJU-Fhhh1菌剂，发酵设备全自控生物反应器；②应用特效菌株NJU-Fhhh1的CASP工艺处理PTA废水。工艺设计、工艺流程参照图1。
本发明采用载体活性污泥法工艺CASP(Carrier Activated SludgeProcess)，在CASP的曝气池中增设化纤载体，以增加反应系统中的生物量。载体为丙纶化纤。
特效菌株降解性基因mnp表达锰过氧化物酶比活力(MnP-SA)达650U/L以上。
特效菌株NJU-Fhhh1表达锰过氧化物酶比活力(MnP-SA)的测定方法，其特征是分光光度法，λ＝469nm。MnP酶促催化反应的底物是2，6-二甲氧基苯酚(2，6-dimethoxyphenol)(DMP，USA-Aldrich公司产品)。1个MnP酶活性单位定义为0.001A469＝1U，1个酶比活力(MnP-SA)单位＝1U/L。
每片载体的半经3cm，间距3cm，曝气池的总生物量为6.9g/L。是常规处理法的1.5倍左右，载体的比表面积为1236m2/m3，利于微生物附着生长。
③特效菌株NJU-Fhhh1处理PTA废水现场工程参数调控与MnP表达；特效菌株NJU-Fhhh1处理PTA废水现场工程的水质参数分析结果和工艺运行参数测定
当COD∶TN∶TP调控为100∶(0.3～2)∶(0.1～0.5)，Cu、Mn、Se、Zn调控为(0.5～1)、(4～6)、(0～0.2)、(0.05～0.3)mg/L时，特效菌株NJU-Fhhh1的mnp基因表达MnP比活力水平(MnP-SA)是其在原废水处理系统中的9倍以上。
④特效菌株NJU-Fhhh1处理PTA废水现场工程优化的限制因素。
本发明中使用的金属元素浓度，不能超过根据国家规定的综合废水排放标准[GB8978-1996]。
所述的污泥负荷率(SLR)＝COD×污水处理量÷(反应器体积×污泥浓度)关于容积负荷率(VLR)＝COD×污水处理量÷反应器体积。
权利要求
1.一种利用特效菌株处理PTA石化废水的工艺方法，包括以下步骤制备特效菌株NJU-Fhhhl菌剂；采用特效菌株NJU-Fhhhl，处理对苯二甲酸石油化工废水；在CASP曝气池中增设载体，每片载体半经3～5cm，间距3～15cm。
2.按照权利要求1所述的利用特效菌株处理PTA石化废水的工艺方法，其特征在于，载体采用化纤载体或塑料载体。
3.按照权利要求1或2所述的利用特效菌株处理PTA石化废水的工艺方法，其特征在于，以上所述的方法还设有以下步骤在处理PTA废水CASP现场工程工艺中，通过调控COD∶TN∶TP比值和Cu、Mn、Se、Zn金属浓度，建立原创特效菌株NJU-Fhhhl的mnp基因高效表达MnP酶的工艺系统条件，提高污泥负荷率。
4.按照权利要求3所述的利用特效菌株处理PTA石化废水的工艺方法，其特征在于，所述调控系统中的浓度的参数是COD∶TN∶TP达100∶(0.3～2)∶(0.1～0.5)，Cu、Mn、Se、Zn调控为(0.5～1)、(4～6)、(0～0.2)、(0.05～0.3)mg/L。
全文摘要
利用特效菌株处理PTA石化废水的工艺方法，包括以下步骤制备特效菌株NJU－Fhhh1菌剂；采用特效菌株NJU－Fhhh1，处理对苯二甲酸石油化工废水；在CASP曝气池中增设载体，每片载体半经3～5cm，间距3～15cm。载体可以采用化纤载体或塑料载体。优化方案中还设有以下步骤在处理PTA废水CASP现场工程工艺中，通过调控COD∶TN∶TP比值和Cu、Mn、Se、Zn金属浓度，建立原创特效菌株NJU－Fhhh1的mnp基因高效表达MnP酶的工艺系统条件，提高污泥负荷率。本发明SLR(g/g/d)和VLR(g/L/d)分别是非调控系统的1.6倍以上，分别是其它工艺的4～7倍和2～8倍。
文档编号C02F3/34GK1702046SQ20041006509
公开日2005年11月30日 申请日期2004年10月22日 优先权日2004年10月22日
发明者陈俊, 张玉明, 黄秋明, 郑国洋, 黄勇, 阙子龙, 王洪丽, 陆建华, 章晓春, 王桂林, 罗翔, 喻敬周, 程树培, 张徐祥, 孙成, 于红霞, 李维新, 顾继东 申请人:扬子石油化工股份有限公司