化合物并因此与筛选细菌相比可生长或发育快得多的其它细菌竞争。BOD5为在5天时间内发生的分解期间废水的生化需氧量。
[0019]筛选善于去除靶污染物(例如顽固C0D)的高效微生物和/或生物强化产品可涉及多种技术，包括微生物筛选、微生物分离(例如从受靶顽固有机化合物污染的地点或水体)、微生物培养以及对于去除靶顽固污染物的生物降解效率的评估。本发明可使用可有效降解靶顽固有机化合物的细菌或微生物实施。然而，本发明不限于具体的微生物或者不限于获得或制备这些微生物的任一种方法。显示有效生物降解靶顽固有机化合物的能力的商购可得的微生物和生物强化产品，可用于本发明的范围。
[0020]在一个实施方案中，筛选的微生物混合物包含选自以下的至少一种微生物物种:杆菌属、丛毛单胞菌属、节杆菌属、微球菌属、假单胞菌属、片球菌属、无色杆菌属、黄杆菌属、分枝杆菌属、产黄杆菌属、寡养单胞菌属和酵母。在另一个实施方案中，将筛选的纯微生物或筛选的纯微生物菌株的混合物用作接种物来接种反应器，以形成生物膜。这些筛选的微生物为所谓的专业微生物，其与用于生物处理生活废水的常规活性污泥水净化装置中的细菌相比，通常生长或发育更慢。
[0021]通过利用微生物培养技术在表面载体材料26上形成密集而稳定的生物膜。合意的是，用于微生物培养的液体来自含有靶顽固有机化合物的待处理的靶污染水。这将帮助外部引入的微生物同时适应待处理的水并且可改善毒性耐受。可加入另外的营养物以利于微生物生长以及载体材料上生物膜的形成。所述另外的营养物可包括微生物生长和生物膜形成所需的碳源、氮源、磷源和矿物元素。合意的是，向反应器20提供空气喷射或其它充氧方法，用于生物膜生长和维持并用于生物降解靶污染物。
[0022]在根据本发明的过程中，使受污染的水通过定殖有微生物的载体材料26的填充滤床22渗滤，所述微生物能够在好氧条件下降解至少部分非生物可降解的有机化合物。含顽固COD的水流通过反应器20达一定保留时间。使用通过载体材料26的吸附与生物降解组合去除顽固C0D。因为所选微生物/酶固定为生物膜并且不与大量的固有微生物混合，所以它们可在长时间内维持其对顽固COD的极好的分解代谢能力。通过将载体材料上的吸附和所选的筛选微生物的生物降解组合，反应器20提供顽固COD的有效去除。
[0023]在本发明中可利用共代谢来增强顽固COD的去除。根据能量可否直接被微生物利用于其生物转化期间的细胞生长和维持，可将生物可降解的有机化合物分成两类。凭借其生物氧化提供直接用于细胞生长和维持的能量和碳的有机物归类为生长基质。在此情况下，细胞通过消耗生长基质来生长。在另一方面，非生长基质(另一类)的生物转化不提供或提供可忽略的用于细胞合成和维持的直接能量。因此，当非生长基质为仅有的可利用有机化合物时，即便存在其它必需的生长营养物，细胞生长仍为不可能或可忽略的。在生长基质存在下没有营养益处的非生长基质的生物转化称为共代谢。
[0024]具有环境和毒理学意义的许多有机化合物可通过共代谢转化，并且可将其用于本发明以增强顽固COD的去除。生长相关生物降解的产物为C02、H2O和细胞生物量。除支持细胞生长之外，生长基质亦用于诱导共代谢所需的酶和辅因子。涉及共代谢反应的酶通常作用于一系列密切相关的分子，以及并非对单一底物为绝对特异的。一些酶甚至催化对多种结构上不同的分子的单一类型的反应。所述非生长基质并未在共代谢中同化，但是共代谢转化的产物可以是混合培养物中的其它生物的生长基质。
[0025]通过向靶进料废水中给予小量共基质可增强生物膜的功效。能够诱导涉及靶定顽固有机化合物的中间体矿化的酶的共基质为最有效的。因此，优选的共基质可随待处理废水流的类型而不同。本发明的共基质特别适于来自原油精炼厂的废水，其中存在于流出液中的典型顽固有机物可含有多环芳烃、杂芳化合物、氯化芳族化合物、硝基芳族化合物、芳族胺、芳族烯烃、芳族酯、联苯、有机氰化物等。随着通过导管18将共基质泵送至反应器20，可将其加入储存罐14中或加入液体中。以共基质补充微生物群体，用于诱导共代谢酶的激活，以增强顽固污染物或其中间体的生物降解。其亦用于支持微生物生长并维持载体上的稳定生物膜，从而改善生物膜自身的物理完整性。已发现按待处理液体体积计约20 ppm或更低的共基质浓度为有效的。容易被筛选微生物混合物中的一种或多种微生物生物降解的共基质为优选的。合适的共基质包括但不限于邻苯二甲酸、邻苯二甲酸盐、苯甲酸、苯甲酸盐、琥珀酸、琥珀酸盐(如琥珀酸二钠六水合物)、富马酸和富马酸盐。
[0026]在一个实施方案中，向待处理的液体中加入邻苯二甲酸用于去除顽固C0D，其可含有酚类化合物、共轭芳族烃或杂芳共轭烃，例如在原油精炼厂废水处理流出液中常见的那些。更具体而言，所述顽固COD可包括但不限于甲基叔丁醚、异喹啉、吲哚和2-苯氧乙醇。在一个实施方案中，可将邻苯二甲酸直接给予到给料罐14中，与待处理的流入水充分混合。除支持微生物生长之外，假定的是邻苯二甲酸可诱导或激活诸如单加氧酶和双加氧酶等酶，其亦协助其它顽固有机化合物或其中间体的共代谢转化。
[0027]上述过程主要靶定去除残留的顽固有机污染物，其在诸如活性污泥工艺或MBR系统等常规生物废水处理之后仍为未处理的。与水流中或活性污泥中的固有微生物相比，所选微生物在残留有机污染物的生物降解中更有能力且更有效。与其中向现有生物废水处理过程给予一组非天然微生物并与天然微生物混合的常规生物强化相比，在本发明中，将所选微生物固定在载体中，所述载体例如颗粒活性炭(GAC)、火山岩、褐煤、沸石和合成吸附材料，如大孔树脂。所述固定化微生物将不仅具有对新条件更强的适应性和更高的毒性耐受，它们亦可在长时间内维持其生物降解靶顽固污染物的特定代谢能力。通过给予小量共基质 (例如邻苯二甲酸或邻苯二甲酸的盐)可增强生物膜的功效。
实施例
[0028]现在将参考下列实施例来进一步阐述本发明，仅认为所述实施例为说明性的而非限制本发明的范围。
[0029]对于所有实施例，将具有MBR系统(包含厌氧罐、需氧罐和膜罐)的预处理单元12用于处理精炼厂废水。进料废水为人造的精炼厂废水，其含有制备自原油的80 mg/L乳化油、100mg/L 苯酚、30mg/l 2，4，6-TCP (2，4，6-三氯苯酚)、70mg/l MTBE (甲基叔丁醚)、70mg/l异喹啉、70mg/l吲哚、30mg/l 2-苯氧乙醇和其它类型的碳、氮、磷酸盐和矿物元素。进料废水的总C0D、氨氮和总氮分别为1000-1300mg/L、20-70mg/L和80_130mg/L的范围。使用了 GE的“ZeeWeed”中空纤维膜ZW500D。实现了稳定而有效的处理。MBR流出液C0D、氨氮和总氮分别为70-130mg/L、0-2mg/L和10_50mg/L的范围。部分MBR流出液收集在给料罐14中，以用作用于精制COD降低处理系统的流入水。在整个测试期间，发现MBR流出液BODJfi终低于5mg/L。
[0030]准备填充有载体材料的7个相同大小的玻璃柱反应器20。如图1所示，对于各反应器，柱内径为25 mm，静态载体材料床高26为340 mm,以及载体材料填充柱中的工作液体体积为约60 ml。在关闭流入和流出阀二者以用于营养物装载和微生物培养之前，使用去离子水以8ml/min将载体材料冲洗和清洁24小时。
[0031]第1-4号柱反应器填充有作为载体材料的GAC。第1-3号反应器装有0.3g Oxoid?大豆胰蛋白胨肉汤(Tryptone Soya Broth)和待处理的流入水，并且喷射空气以使营养物和载体材料混合。将包含杆菌属、假单胞菌属、丛毛单胞菌属、产黄杆菌属和寡养单胞菌属的筛选微生物混合物用于接种。3天之后，向反应器补充另外的0.15 g Oxoicf大豆胰蛋白胨肉汤。5天之后，向反应器补充另外的0.15 g Oxoicf大豆胰蛋白胨肉