采用生物强化菌剂吸附-包埋方式处理石化行业废水的方法与流程

本发明涉及微生物废水处理领域，是一种采用生物强化菌剂吸附-包埋方式对石化行业废水进行处理的方法。

背景技术：

石化行业对我国经济发展及国民生活至关重要，但石油类、煤炭类及天然气类等石化能源的开采、加工与化工转化过程会产生大量难降解有机废水，这些废水中往往含有大量的氰、喹啉、吡啶、吲哚、长链烃类及芳香类化合物等难降解有机物，且含盐量较高。在进行排放前为了防止污染必须对废水进行净化处理。

目前废水处理通常采用活性污泥方式，普通活性污泥法驯化时间长且效能差，投加筛选获得的功能菌进行生物强化可以高效启动废水处理系统，但存在功能微生物易流失、环境适应性差等问题，导致投加后持续时间较短。包埋固定化技术可以有效固定功能微生物，但由于有机物及氧气在包埋颗粒内的有效传质问题，有必要权衡其使用寿命与微生物活力，难以同时达到较高水平。由此可见，常规包埋固定化方式对石化行业废水处理不是非常适用，有必要对现有的石化行业废水处理方法做进一步的改进。

技术实现要素：

为克服上述现有技术中的不足，本发明旨在提供一种具备更高有机物去除效率、更长使用寿命的生物强化菌剂包埋方法。

一种采用生物强化菌剂吸附-包埋方式处理石化行业废水的方法，其包括如下步骤：

1）根据目标石化废水的水质特性进行功能菌或菌群的筛选或富集；

2）将步骤1）中得到的功能菌或菌群进行扩培，制备生物强化菌剂；

3）将步骤2）扩培获得的生物强化菌剂与吸附材料混合，进行吸附固定化；

4）将步骤3）中吸附有活性微生物的吸附材料进行包埋固定化；

5）将步骤4）中包埋固化后的新型活性生物颗粒材料投加到石化行业废水生化处理系统中，进行废水处理。

优选的，所述石化行业废水为石油类、煤炭类、天然气类石化能源开采、加工及其炼化、精炼等化工转化过程产生的废水。

优选的，步骤1）中功能菌或菌群为使用石化行业废水筛选及富集而来的单菌、混合菌及活性污泥。

优选的，步骤2）中生物强化菌剂为能够可以高效降解目标有机物氰、喹啉、吡啶、吲哚、长链烃类及芳香类化合物等难降解物质的细菌、真菌等功能菌株的一种或几种。

优选的，在步骤2）中，生物强化菌剂扩培过程可以分别将不同微生物进行纯培养，或将混合微生物一起扩培。

优选的，在步骤3）中，吸附材料选用磨成粉末的活性炭、生物炭、硅藻土、粉煤灰、石膏、沸石、黏土、陶粒、磁粒、火山岩、竹炭多孔材料或高分子有机材料的一种或几种混合物。

优选的，在步骤4）中，进行包埋固定化的包埋材料为海藻酸钠、壳聚糖、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺或聚氨酯等高分子化合物材料的一种或几种混合物。

优选的，在步骤5）中，石化行业废水生化处理系统为活性污泥池、生物接触氧化池、膜生物反应器、生物滤池或生物转盘等初步或深度处理系统。

优选的，在步骤5）中，将包埋固定化后的新型活性生物颗粒材料投加至废水处理系统时可以直接投加，或进行活化培养后投加。

上述技术方案具有如下有益效果：与一般包埋法相比，这种吸附-包埋共固定的活性生物颗粒材料具备更高的有机物去除效率与更长的使用寿命。直接投加这种新型活性生物颗粒材料可以快速启动石化行业废水生化处理系统，获得良好的废水处理效能，且无须频繁投加，持续性长达数月以上。

附图说明

图1为普通包埋法与本专利废水处理方法效果对比图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本发明的各方面变得模糊。

该废水处理方法处理的石化行业废水主要为石油类、煤炭类、天然气类石化能源开采、加工及其炼化、精炼等化工转化过程产生的废水。废水中含有有机物氰、喹啉、吡啶、吲哚、长链烃类及芳香类化合物等难降解物质。下面以具体实施例对本专利废水处理方法做详细描述。

实施例一

以页岩气压裂返排液（cod520mg/l，氨氮210mg/l，盐度3.2%）作为废水处理对象，具体处理方法如下：

1）根据水质特性进行功能菌筛选，在废水中加入酵母粉富集3次，然后在页岩气压裂返排液制备的限制性琼脂平板上涂布，挑取单菌落逐个测试，获得降解效率高的功能菌。

2）接着将筛选得到的功能菌进行扩培，分别用ypd培养基将获得的5株高效功能菌置于30^oc,150rpm摇床中扩培24h。

3）将扩培获得的微生物菌液混合后加入吸附材料，可选取250ml菌液与10g粉末活性炭混合均匀进行吸附固定化。

4）然后再加入海藻酸钠溶液（30g/l）700ml，油酸10ml，吐温805ml与吸附有活性微生物的吸附材料搅拌均匀，进行包埋固定化，制备成吸附-包埋共固定的活性微生物功能材料作为新型活性生物颗粒材料。

5）最后将吸附-包埋共固定的活性微生物功能材料直接投加到页岩气压裂返排液废水生化处理系统中，进行废水处理。页岩气压裂返排液废水生化处理系统为活性污泥池、生物接触氧化池、膜生物反应器、生物滤池或生物转盘等初步或深度处理系统，该石化行业废水生化处理系统均为现有技术，故在此不再详细描述。

实施例二

以煤化工废水（cod720mg/l，氨氮10mg/l，盐度5.8%）作为废水处理对象，具体处理方法如下：

1）首先富集功能微生物菌群，在废水中加入酵母粉富集6次，之后用ypd培养基将富集的高效功能微生物菌群置于30^oc,150rpm摇床中扩培24h；接着取250ml菌液与5g粉末活性炭混合均匀，进行吸附固定化；加入10%聚乙烯醇溶液700ml，混匀后滴入ph6.8的饱和硼酸溶液中，4^oc静置24h，进行包埋固定化，制备成吸附-包埋共固定的活性微生物功能材料；将制备的吸附-包埋共固定的活性微生物功能材料使用20g/l糖蜜活化后投加到生化处理系统进行煤化工高盐废水处理。

该石化行业废水处理的方法首先采用吸附材料将功能微生物菌液进行固定化，之后将吸附有活性微生物的材料进行包埋。参加图1，与一般包埋法相比，这种吸附-包埋共固定的活性生物颗粒材料具备更高的有机物去除效率与更长的使用寿命；而且直接投加这种新型活性生物颗粒材料可以快速启动石化行业废水生化处理系统，获得良好的废水处理效能，且无须频繁投加，持续性长达数月以上。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。