1.本发明涉及污水处理技术领域，更具体的说是涉及一种利用微生物处理变性淀粉工业废水的方法。
背景技术：
2.目前国内外变性淀粉行业生产淀粉的企业都会产生大量生产工艺废水，如果不处理直接排放，则会对环境水资源造成严重的的污染和破坏。变性淀粉废水的特点是cod高，盐分也高。cod一般在2万左右，盐分主要是氯化钠，含量为2-3％，一般微生物很难生存。
3.目前常用的废水处理方法总体上可分为生化法和化学絮凝沉淀法，但这两种处理方法在对变性淀粉废水的处理上有很大的弊端。
4.絮凝剂的性能决定了絮凝沉淀法处理效果的好坏，所以絮凝剂是絮凝法水处理技术的关键。但使用絮凝剂一般需要大量加药、需要时间静置沉淀且不可搅拌、还会产生次生化学危害物质。普通的絮凝沉淀法费时费力且成本高，实际工艺和操作中存在比较大的问题。
5.生化法是利用微生物新陈代谢功能，使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害物质，使废水得以净化的方法。目前国内外普遍采用以厌氧-好氧组合生物处理工艺为主处理方式处理淀粉废水。这种工艺可以有效处理生产普通淀粉所产生的低cod、低盐废水，但对于高盐、高cod的变性淀粉废水处理却存在很大缺陷。变性淀粉高cod的废水，超出污泥中菌群的处理能力，从而导致挥发性脂肪酸在厌氧反应器内积累，从而出现产气量减小、出水cod值增加、出水ph值降低的现象，即“酸化”。发生“酸化”的反应器其颗粒污泥中的产甲烷菌受到严重抑制，不能将乙酸转化为甲烷，此时系统出水cod值甚至高于进水cod值，厌氧反应器处于瘫痪状态。而过高的盐度使污泥中微生物对cod的处理产生抑制作用，原因是盐度过高时渗透压过高，微生物脱水引起细胞质壁分离；高盐情况下的盐析作用导致脱氢酶活性降低；高氯离子浓度对细菌有毒害作用；高盐情况下会使水的密度增加，导致活性污泥上浮流失，微生物数量减少。
6.玉米浸泡液中筛选耐高cod和高盐菌株的可行性：浸泡液中含有较多的淀粉、可溶性蛋白、糖类、脂肪等物质，其cod和bod含量非常高，从中筛选的微生物具有较强的耐受能力，可以在变性废水等高盐环境中存活。
7.但浸泡液中菌种种类多，性能相差大，如何快速筛选目标菌种是其中的关键。传统的筛选多在培养平板上进行，工作量大、筛选效率低，且筛选出的目标菌株功能性较弱，需要后期驯化才能更好的应用于生产。
8.总之，对于淀粉工业废水，国内外行业界对于普通低cod废水的处理方法较为成熟，但针对生产变性淀粉所产生的高cod、高盐分的废水的处理方法尚有缺陷。
9.因此，提供一种利用微生物处理变性淀粉工业废水的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现要素：
10.有鉴于此，本发明提供了一种利用微生物处理变性淀粉工业废水的方法，通过微生物预处理和生化处理相结合的方案，降低废水的cod，在不影响厌氧与好氧生化处理系统的前提下使变性淀粉生产工艺废水最终达标排放。
11.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
12.一种利用微生物处理变性淀粉工业废水的方法，具体步骤如下：
13.(1)菌种筛选
14.高通量驯化，具体包括将500～1500μl含质量分数为1～5％nacl的lb培养基分别加入48孔深孔板中，吸取100～500μl玉米浸泡液接种于深孔中，静置培养48h后，吸取低nacl浓度的菌液按10％接种量转接于nacl浓度高一梯度的lb培养基中驯化培养(即含1％nacl的菌液转接至含1.5％nacl的lb培养基中，依次类推，nacl浓度最高的菌液仍转接至含原浓度nacl的lb培养基中)，直至所有菌液所在lb培养基的nacl浓度均为最高(3～5％)结束；将驯化后的菌液分别涂布于含最高浓度nacl的lb固体培养基中，挑取单菌落，扩培后甘油保存；
15.以一个具体的试验流程为例：lb培养基中nacl的质量分数分别为1％、1.5％、2％、2.5％、3％。
16.将900μl含质量分数为1％、1.5％、2％、2.5％、3％nacl的lb培养基分别加入48孔深孔板的a、b、c、d、e孔中，吸取100μl玉米浸泡液接种于a、b、c、d、e孔中，静置培养48h后；吸取a孔中的菌液按10％接种量转接至含1.5％nacl的lb培养基中，培养24h后，继续吸取菌液；按10％接种量转接至含2.0％nacl的lb培养基中，培养24h后，继续吸取菌液；按10％接种量转接至含2.5％nacl的lb培养基中，培养24h后，继续吸取菌液；按10％接种量转接至含3.0％nacl的lb培养基中，培养24h后，继续吸取菌液；按10％接种量转接至含3.0％nacl的lb培养基中，共驯化4代，驯化结束。
17.吸取b孔中的菌液按10％接种量转接至含2％nacl的lb培养基中，培养24h后，继续吸取菌液；按10％接种量转接至含2.5％nacl的lb培养基中，培养24h后，继续吸取菌液；按10％接种量转接至含3.0％nacl的lb培养基中，培养24h后，继续吸取菌液；按10％接种量转接至含3.0％nacl的lb培养基中，培养24h后，继续吸取菌液；按10％接种量转接至含3.0％nacl的lb培养基中，共驯化4代，驯化结束。
18.其余操作同上；
19.吸取e孔中的菌液按10％接种量转接至含3％nacl的lb培养基中，培养24h后，继续吸取菌液；按10％接种量转接至含3％nacl的lb培养基中，重复操作，共驯化4代，驯化结束。
20.(2)菌体培养
21.将步骤(1)筛选的菌种接种于lb培养基中，30～40℃培养富集菌体至od
600
＝2～4；
22.(3)微生物预处理
23.将步骤(2)培养的菌体按0.5-1％接种量接种到变性淀粉工业废水中，控制温度为30-40℃，开启搅拌，转速为100-500rpm，反应24～48h；
24.(4)生化处理。
25.进一步，步骤(4)所述生化处理为将经微生物预处理的废水排入生物处理系统处理，具体的，首先将预处理废水排入调节池，与厌氧池回流水混合调节至合适的cod后排入
厌氧系统，经厌氧系统处理后，再排入a/o处理系统处理后经二沉池，终沉池处理后排放。在废水的厌氧生物处理过程中，废水中的有机物经大量微生物的共同作用，被最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨。a/o处理系统则是在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化，有机链上的n或氨基酸中的氨基游离出氨nh3、nh
4+
，在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将nh
3-n、nh
4+
氧化为no
3-通过回流控制返回至a池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将no
3-还原为分子态氮n2，完成c、n、o在生态中的循环实现污水无害化处理。
26.高通量筛选是一种基于深孔板培养或反应适用于大量微生物表型筛选试验的的微量、便捷、快速、灵敏的方法，在选育菌株表征应用中具有巨大潜力。利用高通量选育耐盐菌株，除实现高通量的目的外，还能有效缩小反应体积、节约成本，提高试验效率。
27.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种利用微生物处理变性淀粉工业废水的方法，具有以下有益效果：
28.1)玉米浸泡液中含有较多的淀粉、可溶性蛋白、糖类、脂肪等物质，其cod和bod含量非常高，从中筛选的微生物具有较强的耐受能力，可以在变性废水等高盐环境中存活；
29.2)本发明完全采用生物处理的方式，无需添加絮凝剂等化学药剂；减少资源浪费的同时，避免了生产对环境造成的污染。
30.3)本发明通过筛选合适的菌种对变性淀粉废水进行预处理，减少废水的毒性与cod，使其可进入生物污水处理系统，不会对生化处理系统造成冲击；
31.4)本发明对变性废水提出了创新性的办法，无需加水稀释变性淀粉废水来降低cod，减少了水资源的浪费，降低了污水处理的成本。
具体实施方式
32.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.实施例1高通量筛选耐高盐菌
34.将900μl含质量分数为1.0，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5，4.0，4.5，5.0％nacl的lb培养基分别加入48孔深孔板中，吸取100μl玉米浸泡液接种于深孔中，静置培养48h后，吸取低nacl浓度的菌液按10％接种量转接于nacl浓度高一梯度的lb培养基中驯化培养(即含1％nacl的菌液转接至含1.5％nacl的lb培养基中，依次类推，含5.0％nacl的菌液仍转接至含5.0％nacl的lb培养基中)，直至所有菌液所在lb培养基的nacl浓度均为5.0％结束(共驯化8代)。将驯化后的菌液分别涂布于含5.0％nacl的lb固体培养基中，共挑取2个单菌落，命名为yjny-1、2，扩培后甘油保存。
35.实施例2高通量筛选耐高盐菌
36.将1350μl含质量分数为1.0，1.5，2.0，2.5，3.0％nacl的lb培养基分别加入48孔深孔板中，吸取150μl玉米浸泡液接种于深孔中，静置培养48h后，吸取低nacl浓度的菌液按10％接种量转接于nacl浓度高一梯度的lb培养基中驯化培养(即含1％nacl的菌液转接至含1.5％nacl的lb培养基中，依次类推，含3.0％nacl的菌液仍转接至含3.0％nacl的lb培养基中)，直至所有菌液所在lb培养基的nacl浓度均为3.0％结束(共驯化4代)。将驯化后的菌
液分别涂布于含3.0％nacl的lb固体培养基中，共挑取3个单菌落，命名为yjny-3、4、5，扩培后甘油保存。
37.实施例3次氯酸钠氧化淀粉废水处理
38.(1)将菌株yjny-1接种于lb培养基中，37℃培养富集菌体，od
600
＝3.05。
39.(2)取次氯酸钠氧化变性淀粉废水1000l加入反应罐，检测cod为17592mg/l，ph＝6.4，电导＝30.59ms/cm。控制温度为37℃。按0.5％接种量加入步骤(1)富集的菌种，开启搅拌，转速为200rpm，反应24h。24h后检测罐内出水cod为3755mg/l，ph＝6.90，电导＝9.21ms/cm。
40.(3)将步骤(2)经微生物预处理的废水排入调节池，与厌氧池回流水混合调节cod后排入厌氧系统，经厌氧系统处理后，再排入a/o处理系统处理后经二沉池，终沉池处理后排放。
41.最终总排检测结果为cod＝125mg/l，总磷＝0.75mg/l，ph＝7.35，nh3-n＝1.5mg/l。cod去除率超过99％。
42.实施例4次氯酸钠氧化淀粉废水处理
43.(1)将菌株yjny-2接种于lb培养基中，35℃培养富集菌体，od
600
＝2.71。
44.(2)取次氯酸钠氧化变性淀粉废水1000l加入反应罐，检测cod为17358mg/l，ph＝6.3，电导＝31.6ms/cm。控制温度为35℃。按1％接种量加入步骤(1)富集的菌种，开启搅拌，转速为500rpm，反应36h。36h后检测罐内出水cod为3027mg/l，ph＝6.89，电导8.97ms/cm。
45.(3)将步骤(2)经微生物预处理的废水排入调节池，与厌氧池回流水混合调节cod后排入厌氧系统，经厌氧系统处理后，再排入a/o处理系统处理后经二沉池，终沉池处理后排放。
46.最终总排检测结果为cod＝117mg/l，总磷＝0.77mg/l，ph＝7.19，nh3-n＝1.7mg/l。cod去除率超过99％。
47.实施例5次氯酸钠氧化淀粉废水处理
48.(1)将菌株yjny-1、2分别接种于lb培养基中，40℃培养富集菌体，od
600
分别为2.45和2.01。
49.(2)取次氯酸钠氧化变性淀粉废水1000l加入反应罐，检测cod为16390mg/l，ph＝6.7，电导＝30.5ms/cm。控制温度为40℃。分别按0.5％的接种量加入步骤(1)富集的yjny-1、2，开启搅拌，转速为100rpm，反应48h。48h后检测罐内出水cod为2869mg/l，ph＝6.97，电导＝9.21ms/cm。
50.(3)将步骤(2)经微生物预处理的废水排入调节池，与厌氧池回流水混合调节cod后排入厌氧系统，经厌氧系统处理后，再排入a/o处理系统处理后经二沉池，终沉池处理后排放。
51.最终总排检测结果为cod＝106mg/l，总磷＝0.69mg/l，ph＝7.32，nh3-n＝1.4mg/l。cod去除率超过99％。
52.实施例6次氯酸钠氧化淀粉废水处理
53.(1)将菌株yjny-3接种于lb培养基中，32℃培养富集菌体，od
600
＝2.25。
54.(2)取次氯酸钠氧化变性淀粉废水1000l加入反应罐，检测cod为19460mg/l，ph＝6.1，电导＝31.55ms/cm。控制温度为32℃。按0.5％接种量加入步骤(1)富集的菌种，开启搅
拌，转速为200rpm，反应36h。36h后检测罐内出水cod为4120mg/l，ph＝6.87，电导＝9.33ms/cm。
55.(3)将步骤(2)经微生物预处理的废水排入调节池，与厌氧池回流水混合调节cod后排入厌氧系统，经厌氧系统处理后，再排入a/o处理系统处理后经二沉池，终沉池处理后排放。
56.最终总排检测结果为cod＝137mg/l，总磷＝0.87mg/l，ph＝7.33，nh3-n＝1.92mg/l。cod去除率超过99％。
57.实施例7次氯酸钠氧化淀粉废水处理
58.(1)将菌株yjny-4接种于lb培养基中，35℃培养富集菌体，od
600
＝2.61。
59.(2)取次氯酸钠氧化变性淀粉废水1000l加入反应罐，检测cod为18869mg/l，ph＝6.39，电导＝31.59ms/cm。控制温度为35℃。按0.5％接种量加入步骤(1)富集的菌种，开启搅拌，转速为200rpm，反应24h。24h后检测罐内出水cod为3857mg/l，ph＝6.88，电导＝9.40ms/cm。
60.(3)将步骤(2)经微生物预处理的废水排入调节池，与厌氧池回流水混合调节cod后排入厌氧系统，经厌氧系统处理后，再排入a/o处理系统处理后经二沉池，终沉池处理后排放。
61.最终总排检测结果为cod＝130mg/l，总磷＝0.80mg/l，ph＝7.41，nh3-n＝1.57mg/l。cod去除率超过99％。
62.实施例8次氯酸钠氧化淀粉废水处理
63.(1)将菌株yjny-5接种于lb培养基中，40℃培养富集菌体，od
600
＝3.15。
64.(2)取次氯酸钠氧化变性淀粉废水1000l加入反应罐，检测cod为19310mg/l，ph＝5.91，电导＝32.63ms/cm。控制温度为40℃。按0.5％接种量加入步骤(1)富集的菌种，开启搅拌，转速为200rpm，反应30h。30h后检测罐内出水cod为3963mg/l，ph＝6.79，电导＝9.33ms/cm。
65.(3)将步骤(2)经微生物预处理的废水排入调节池，与厌氧池回流水混合调节cod后排入厌氧系统，经厌氧系统处理后，再排入a/o处理系统处理后经二沉池，终沉池处理后排放。
66.最终总排检测结果为cod＝147mg/l，总磷＝0.88mg/l，ph＝7.29，nh3-n＝1.66mg/l。cod去除率超过99％。
67.实施例9次氯酸钠氧化淀粉废水处理
68.(1)将菌株yjny-3、4、5接种于lb培养基中，37℃培养富集菌体，od
600
分别为3.21，3.05，2.86。
69.(2)取次氯酸钠氧化变性淀粉废水1000l加入反应罐，检测cod为19592mg/l，ph＝6.03，电导＝33.59ms/cm。控制温度为37℃。分别按0.3％接种量加入步骤(1)富集的yjny-3、4、5，开启搅拌，转速为200rpm，反应24h。24h后检测罐内出水cod为3355mg/l，ph＝7.01，电导＝8.97ms/cm。
70.(3)将步骤(2)经微生物预处理的废水排入调节池，与厌氧池回流水混合调节cod后排入厌氧系统，经厌氧系统处理后，再排入a/o处理系统处理后经二沉池，终沉池处理后排放。
71.最终总排检测结果为cod＝111mg/l，总磷＝0.69mg/l，ph＝7.57，nh3-n＝1.38mg/l。cod去除率超过99％。
72.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。