催化剂生产过程排放的高含盐污水的生物脱氮方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于环境工程污水生物处理技术领域，具体涉及一种催化剂生产过程排放 的高含盐污水的生物脱氮方法。
【背景技术】
[0002] 石化行业的催化剂生产过程中多处使用倭盐和氨水，因此排放的催化剂废水中含 有大量的氨氮。废水中的氨氮虽然可采用汽提吹脱、离子交换、化学氧化等物理化学方法进 行处理，但送些方法存在副产物二次污染和处理效率低等问题。相比之下，生物法是控制水 体氨氮污染的较好方法。
[0003] 传统生物法作为常规污水处理的终端技术，在处理高氨氮、低COD废水时能力有 限，常常牺牲负荷W期实现废水中氨氮污染物的达标排放。特别是当污水中盐浓度较高时 会抑制微生物的生长并降低微生物的活性，给生物处理带来一定的难度。尽管从工艺和污 水处理构筑物等方面都进行了多次大量的改进，在污水处理过程中起到一定的效果，但是 由于负责脱氨氮的主体活性污泥没有变化，所W氨氮的去除效果仍然不是很理想。氨氮超 标问题直接影响到催化剂生产企业废水的全面达标和正常生产，成为制约企业发展的瓶 颈，对氨氮废水治理成为催化剂生产企业的首要环保问题。因此研究开发经济、实用、安全 的含盐催化剂废水中氨氮的处理技术成为当前的研究热点，对保护环境、造福人类有重要 意义。
[0004] 不管是传统的还是新型的生物脱氮技术，增加生物量是提高污水处理效率的有效 手段之一。随着一些新型的、效果好的脱氮微生物，如异养硝化细菌、好氧反硝化细菌、厌氧 氨氧化细菌等相继被分离鉴定出来，生物强化技术得到了广泛应用，人们对生物菌剂开展 了大量的研究工作。
[0005] CN101302485A公开了一种异养硝化微生物菌剂、其培养方法和用途，该菌剂能够 有效脱除水体中的氨氮和总氮，还可W同时去除有机废水中的C0D，适用于高浓度养殖废水 处理。CN200910021020. 7公开了一种降氨氮和亚硝酸氮的水质改良微生态制剂的制备方 法，该发明微生态制剂属于水产养殖技术及生态环境保护技术领域。上述微生物菌剂在催 化剂生产过程中产生的高含盐污水的脱氮处理中使用效果有限，需要针对高含盐催化剂生 产污水研制适宜的脱氮菌剂和废水处理方法。CN201210102760. 4公开了一种高盐度、高浓 度氨氮废水的处理方法，该方法采用驯化后硝化细菌，适合处理氨氮浓度500mg/L、含盐量 35g/L W内的高盐度废水。CN201210130653. 2公开了一种高含盐催化剂污水的生物脱氮方 法，通过向污水中投加硝化细菌和W亚硝酸盐为电子受体的脱氮菌剂来实现的。上述处理 方法可耐受的氨氮浓度和含盐量有限，并且需要投加大量的脱氮菌剂W克服盐含量对菌体 活性的抑制。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种催化剂生产过程排放的高含盐污水 的生物脱氮方法。该方法w硝化细菌和生长条件相近的脱氮菌剂作为生物主体，采用补加 微生物生长促进剂来提高微生物的生长速率并提高污水处理效率，解决了现有催化剂生产 过程中产生的高含盐含氨废水的处理问题。
[0007] 本发明催化剂生产过程排放的高含盐污水的生物脱氮方法，包括如下内容；W污 水处理厂活性污泥作为微生物载体，在活性污泥浓度低于5000mg/L条件下，优选活性污泥 浓度为2000~4000mg/L条件下投加硝化细菌和微生物生长促进剂，当系统内亚硝酸盐氮 占总硝化产物的50% W上，优选为50%~80%时投加反硝化菌剂和微生物生长促进剂，当 氨氮和总氮浓度均低于50mg/l，优选低于25mg/L时，启动阶段结束，进入稳定运转操作； 所述的微生物生长促进剂包括金属盐和多胺类物质，其中金属盐为40-100重量份，优选为 50-80重量份，多胺类物质为?Τ30重量份，优选为10-20重量份；所述的金属盐由巧盐、铜 盐、镇盐和/或亚铁盐组成。
[0008] 本发明所述微生物生长促进剂中的金属盐可W是巧盐、镇盐和铜盐，其中化2\ Mg2+和化2+的摩尔比为（5~15): (5~25): (0.5~5)，优选为（8~12): (10~20): (1~4);或 者是巧盐、亚铁盐和铜盐，其中Ca2\Fe2+和Cu2+的摩尔比为（5~15): (1~8): (0.5~5)，优 选为（8~12) : (2~6) : (1~4);或者是巧盐、镇盐、亚铁盐和铜盐，其中Ca2\Mg2\Fe2+和Cu 2+ 的摩尔比为（5~15): (5~25): (1~8): (0.5~5)，优选为（8~12): (10~20): (2~6): (1~4)。
[0009] 本发明所述微生物生长促进剂中的巧盐为化s〇4或者化Cl2,优选化s〇4;镇盐为 Μ拆〇4或者Mg Cl2,优选Μ拆〇4 ;亚铁盐为FeS〇4或者化Cl2,优选化S〇4 ;铜盐为化S〇4或者 化C12,优选化S〇4。所述微生物生长促进剂中的多胺类物质为精胺、亚精胺或者两者的混合 物。
[0010] 本发明所述微生物生长促进剂还可W包括无机酸居胺，含量为0. 5^15重量份，优 选为2^10重量份。所述无机酸居胺为盐酸居胺、硫酸居胺或者磯酸居胺中的一种或几种， 优选为硫酸居胺。无机酸居胺的适量加入可W作为居胺氧还酶的基质直接参与硝化细菌的 代谢过程、缩短酶促反应进程，同时作为细胞的激活剂可W加速细胞生长。
[0011] 本发明所述的高含盐污水的水质特征为；氨氮浓度一般为30~600mg/L，COD (化 法，下同)为30~lOOOmg/L，电导率为5~60ms/cm，Cu2+浓度为2~50mg/L，Zn2+浓度为2~lOOmg/ L，SS (悬浮物）为10~lOOOmg/L，抑为6~10。
[0012] 本发明生物脱氮方法中，污水处理厂活性污泥可W来自炼油污水处理厂、催化剂 污水处理厂或者是城市污水厂等。控制污水处理的温度为18-4(TC，优选为25-35°C，溶解 氧为 0.1~4. Omg/L，优选为 0. 2~3. Omg/L，抑为 7. 0-9. 0,优选为 7. 5-8. 5。
[0013] 本发明投加的硝化细菌包括硝酸菌和亚硝酸菌，优选亚硝酸菌占硝化细菌总数量 的60% W上，保证反应体系的亚硝酸盐氮占总硝化产物的50% W上。硝化细菌可W采用各 种现有方案培养，也可W采用市售菌剂，如可W按照CN201010221166. 8获得的亚硝化优势 菌群。
[0014] 本发明使用的反硝化菌剂含有科氏葡萄球菌位句oAjiococcw coAnii) FSDN-C， 节杆菌 ter creaii打抑N-1 和水氏黄杆菌(WawAacteri"曲 曲i况/紅如)抑N-2中的至少一种；Η种菌株分别于2011年7月14日和2010年3月11日和保 藏于"中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中必"，保藏编号分别为CGMCC NO. 5062、 CGMCC No. 3657、CGMCC No. 3659。上述菌体可W单独培养后再按比例混合也可W直接按比 例混合培养，优选直接按比例混合培养。
[0015] 本发明微生物生长促进剂需配合硝化细菌和反硝化菌剂同时进行投加。微生物 生长促进剂的投加量按照污水处理系统中促进剂浓度l(T40mg/L进行投加，优选2(T30mg/ L进行投加。硝化细菌投加量按照MLSS为3(T100 mg/L来投加。投加硝化细菌后，当系统 内亚硝酸盐氮占总硝化产物的50% W上时即可投加反硝化菌剂。硝化细菌可W-次性投加 也可W分批次投加，当废水中氨氮浓度低于50mg/L时可停止投加。反硝化菌剂需分批次投 加，最好分：Γιο次投加，每隔1~7天投加一次。首次按占每小时处理污水量0. 00Ρ/Γ0. 1% 的体积比进行投加，W后逐次递减、每次投加量比上一次递减30%~50%，当总氮浓度低于 50mg/L时停止投加。投加菌体后污水处理系统在3个月内不能排泥。对于间歇操作工艺来 说，每小时处理污水量是平均处理量。
[0016] 本发明提出的催化剂生产过程排放的高含盐污水的生物脱氮方法，主要是通过直 接投加微生物生长促进剂配合硝化细菌和反硝化菌剂、强化污泥中微生物的优化组合、改 变脱氮微生物的群体地位来实现的。
[0017] 本发明在废水处理过程中补加特殊组成和配比的微生物生长促进剂，使得所投加 的硝化细菌和脱氮菌剂在金属盐、多胺类物质及无机酸居胺的共同作用下，实现细胞的快 速增殖，可W快速降解底物，并能够提高细胞的耐盐性能和系统的稳定性，延长菌体使用寿 命。所述不同的微生物和生长促进剂的配合使用，可W降低硝化细菌和脱氮菌剂的投加 量，可W耐受催化剂生产过程中产生的污水中的高盐度，系统抗冲击能力强，能够维持系统 的稳定运行，对氨氮和总氮去除速率高于不投加促进剂时任何一种微生物单独使用时的效 果。
【具体实施方式】
[0018] W下通过实施例进一步说明本发明方法的过程和效果。
[0019] 实施例使用的硝化细菌按CN201010221166. 8实施例1方法培养得到的亚硝化优 势菌群。使用的反硝化菌剂采用CN201010536004. 3中所述的W亚硝酸盐进行反硝化的菌 剂，优选同时含有科氏葡萄球菌位句oAjAjcoccw coAnii) FSDN-C、节杆菌 抑N-1和水氏黄杆菌(WawAacteri"曲曲抑N-2 Η种菌株制备 的菌剂。
[0020] 实施例1微生物生长促进剂的制备 本发明所述微生物生长促进剂的制备方法为；（1)按照W下组成及重量份制备金属盐 溶液；金属盐为40-100重量份，优选为50-80重量份，所述的金属盐由巧盐、铜盐、镇盐和/ 或亚铁盐组成；（2)使用前将?Τ30重量份，优选为10-20重量份的多胺类物质加入到金属 盐溶液中。进一步地，使用前还可W加入含量为0. 5^15重量份，优选为2^10重量份的无机 酸居胺。
[0021] 采用上述方法按照表1促进剂的比例和配方制备四种型号的微生物生长促进剂， 所述促进剂浓度均为0. 5g/L。
[0022] 表1促进剂的配方及比例
实施例2反硝化菌剂的制备 1、将本发明的科氏葡萄球菌FSDN-C、节杆菌抑N-1和水氏黄杆菌抑N-2分别接种于牛 肉膏蛋白腺固体培养基上在温度为3(TC恒温培养箱中进行活化，培养基配方为；牛肉膏： 5邑/1，蛋白腺；lOg/L，NaN〇2 ; Ig/L，加入2. 0%的琼脂，其中科氏葡萄球菌FSDN-C固体培养基 中加入0. 5血/L甲醇。菌株的培养条件为在温度为30~35°C、150~240巧m震荡培养至对数 期即可收获菌体用于制备微生物菌剂。
[0023] 2、用接菌环刮一环固体菌落接种于牛肉膏蛋白腺液体培养液中，在温度25^35°C、 150~24化pm好氧条件下震荡培养1~3天至对数生长期，获得液体菌剂种子液；培养基配方 为；牛肉膏；5g/l，蛋白腺；10g/L，NaN〇2 ;lg/l，其中科氏葡萄球菌FSDN-C培养基中加入 0. 5血/L甲醇。
[0024] 3、将上述科氏葡萄球菌FSDN-C、节杆菌抑N-1和水氏黄杆菌抑N-2种子液按照 3:2:1、1:1:1和1:2:3比例组合分别在具有良好揽