一種利用癸二酸廢水進行耐鹽活性污泥自培養的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種利用癸二酸廢水進行耐鹽活性污泥自培養的方法，具體來說是一種利用癸二酸廢水自身培養出能夠處理癸二酸廢水的耐鹽活性污泥的方法。
【背景技術】
[0002]癸二酸是一種重要的有價化工原料，目前主要采用以蓖麻油為原料進行裂解的生產工藝，每噸產品需消耗150?250kg苯酚、產生25?40噸廢水，其中苯酚含量為2000?5000mg/L、pH為2?3、硫酸鈉含量為5?15%、C0D含量為10000?20000mg/L。由于具有高鹽、高酚、高COD等特征，癸二酸廢水一直被認為屬于高難處理的工業廢水，目前多采用萃取、大孔樹脂吸附、蒸發脫鹽、稀釋生化等組合工藝。
[0003]癸二酸廢水中除高濃度硫酸鈉以外，主要污染物成分為苯酚、微量的甲酚及多元酚、脂肪酸、蓖麻油酸、多元醇、癸二酸、小分子有機酸等癸二酸裂解生產工藝中的原料及中間產物，大多為易生化的物質。因此，制約癸二酸廢水進行生化處理的主要難題在于耐鹽或嗜鹽微生物的選育。
[0004]現有技術主要采用以癸二酸廢水為碳源和能源、以高鹽環境樣品為嗜鹽菌來源進行耐鹽或嗜鹽微生物的篩選、分離和培育的方法。這種方法從理論上具有可行性，而且在實驗室范圍內能成功。但是嗜鹽菌的篩選、分離和培育工作量大，而且難以保證所選育的嗜鹽菌菌能夠穩定的適應癸二酸廢水的處理環境。
[0005]因此，目前還缺乏一種能夠使癸二酸廢水直接生化處理的方法。

【發明內容】

[0006]本發明的目的是針對現有癸二酸廢水處理方法的不足，提出一種利用癸二酸廢水本身進行耐鹽活性污泥自培養的方法。
[0007]本發明人在研究癸二酸廢水處理方法的過程中，發現一個現象:癸二酸廢水的COD在自然存放過程中逐漸降低，而且從顯微鏡下觀察到有存活的微生物細胞。于是，取廢水進行搖瓶振蕩培養，且不外加任何碳源和營養物，廢水中COD的降解速率增加，顯微鏡下微生物細胞數量也明顯增加；進一步補充氮磷營養后，廢水中COD降解速率進一步加快。這表明，癸二酸廢水或周圍環境中，可能存在能夠降解癸二酸廢水中COD的耐鹽微生物。基于此，本發明人對癸二酸生產環境和廢水產生環境進行了考察，證實上述現象對于癸二酸廢水而言普遍存在。基于上述現象所包含的微生物學原理，本發明人進行了大量試驗，并直接在高鹽條件下利用癸二酸廢水培養得到耐鹽活性污泥，能夠對癸二酸廢水中的COD進行高效穩定的降解。這一過程無需接種嗜鹽菌，也無需對能夠降解癸二酸廢水中COD的嗜鹽菌進行分離培養。
[0008]本發明的原理:癸二酸廢水中硫酸鈉濃度為5?15%，主要污染物包括苯酚、脂肪酸和小分子有機酸，廢水生化性總體良好，其B/C ^ 0.4。癸二酸生產車間排出的新鮮廢水中苯酚濃度達2000?5000mg/L，水溫超過50°C，一般微生物難以存活；但經過除酚預處理的癸二酸廢水，其中酚濃度一般降至200mg/L以下，生物毒性已經大大降低。如果此廢水在常溫下放置較長時間，在與周圍土壤、灰塵、空氣和水中的微生物會發生接觸后，部分微生物在自然選擇的作用下逐漸能夠適應癸二酸廢水環境，并且最終能夠以癸二酸廢水中的COD作為碳源和能源進行生長，因而可以使癸二酸廢水的COD降低。另外一方面，癸二酸生產過程中產生的高硫酸鈉廢水難以避免的會通過各種方式進入周圍環境，包括土壤、水和空氣，又最終通過空氣、灰塵的流通與癸二酸廢水發生接觸，其中的有利微生物，在條件適宜時便更夠生長繁殖。
[0009]本發明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的。本發明是一種利用癸二酸廢水進行耐鹽活性污泥自培養的方法，其特點是，其步驟包括:
(1)將陳化的癸二酸廢水用硫酸鈉濃度為5?15%的水溶液稀釋至COD< 500mg/L、揮發酚< 50mg/L，按需要補充氮、磷進行振蕩或曝氣培養，對耐鹽微生物進行富集；
所述陳化的癸二酸廢水指在常溫下存放時間至少為I個月的癸二酸廢水；
(2)C0D或揮發酚的降解率>80%后，靜置沉降，排出1/6?1/2體積的培養液，再補充相應體積的癸二酸廢水和適量的氮、磷，繼續培養；重復這個操作，直至培養出現耐鹽活性污泥絮體；
(3)維持F/M=0.05?0.80，按需要補充氮、磷，將耐鹽活性污泥培養至MLSS > 100mg/
L0
[0010]本發明所述的一種利用癸二酸廢水進行耐鹽活性污泥自培養的方法中，優選的技術方案或者技術特征是:
1.步驟(I)前先將癸二酸廢水進行預處理除酚，使廢水中苯酚< 200mg/L、COD
<5000mg/L。
[0011]2.在耐鹽活性污泥自培養過程中,pH為3.0?9.5,溫度為10?40°C,溶解氧DO
<4.0mg/L ο
[0012]3.步驟(I)所述的培養時間至少為24h，以充分激活耐鹽微生物的活性。
[0013]4.步驟(2)和步驟(3)在帶二沉池和回流系統的連續培養裝置中進行。
[0014]5.步驟(2)中，投加適量的PAM、聚合氯化鋁、聚合氯化鐵或其它絮凝劑，能夠促進微生物細胞絮凝形成活性污泥絮體。
[0015]本發明方法所述癸二酸廢水，優選指對癸二酸生產廢水進行預處理除酚后的廢水，其中揮發酚< 200mg/L、COD < 5000mg/L ;所述除酚方法包括蓖麻油酸萃取、仲辛醇萃取、絡合萃取和大孔樹脂吸附。
[0016]本發明所述陳化的癸二酸廢水，是指經過除酚預處理且存放時間至少為I個月的癸二酸生產廢水。癸二酸生產廢水的陳化時間應當盡可能長，較長的陳化時間意味著較長的自然選擇作用。在癸二酸廢水陳化過程中，通過補充營養元素或添加癸二酸生產廠附近土壤、集水井污水等環境樣品，可人為強化廢水陳化過程中對耐鹽微生物的選擇和富集作用。
[0017]本發明方法實施過程中，步驟(2)中出現活性污泥絮體后優選進一步培養至300mg/L以上，再轉入步驟(3)。步驟(2)和步驟(3)除了可以進行按照間歇操作，在具備條件的情況下，也可以在帶有二沉池和回流系統的連續裝置中進行。
[0018]與現有技術相比，本發明方法的有益效果如下: (I)無需對嗜鹽菌進行分離和培養，操作簡單。
[0019](2)由于利用癸二酸廢水自身培養耐鹽活性污泥，所培養的耐鹽活性污泥一定能夠對癸二酸廢水中的COD具有降解能力；避免了接種嗜鹽菌進行處理需要進行馴化，而且馴化仍然有可能降解效率不高的問題。
[0020](3)由于直接在癸二酸廢水所具有的5?15%硫酸鈉條件下進行活性污泥的培養，能夠確保所培養的耐鹽活性污泥能夠適應高鹽度環境，并能夠在高硫酸鈉環境下正常降解C0D。
[0021](4)適合癸二酸生產企業就地進行污水處理系統的新建或改造。
[0022](5)利用本發明方法，可對癸二酸廢水高鹽生化處理系統進行直接啟動，明顯縮短啟動時間。
[0023](6)利用本發明方法培養得到的耐鹽活性污泥對癸二酸廢水進行生化處理，可以使癸二酸廢水在進水COD < 5000mg/L、揮發酚< 200mg/L條件下，處理后出水COD < 500mg/L、揮發酹 < 0.5mg/L。
【具體實施方式】
[0024]以下結合具體實施例對本
【發明內容】
進行說明，以便于本領域技術人員對本發明進
一步理解。
[0025]實施例1，一種利用癸二酸廢水進行耐鹽活性污泥自培養的方法，其步驟包括:
(1)將陳化的癸二酸廢水用硫酸鈉濃度為5%的水溶液稀釋至COD< 500mg/L、揮發酚
<50mg/L，按需要補充氮、磷進行振蕩或曝氣培養，對耐鹽微生物進行富集；
所述陳化的癸二酸廢水指在常溫下存放時間至少為I個月的癸二酸廢水；
(2)C0D或揮發酚的降解率>80%后，靜置沉降，排出1/6體積的培養液，再補充相應體積的癸二酸廢水和適量的氮、磷，繼續培養；重復這個操作，直至培養出現耐鹽活性污泥絮體；
(3)維持F/M=0.05，按需要補充氮、磷，將耐鹽活性污泥培養至MLSS > 1000mg/L。
[0026]實施例2，一種利用癸二酸廢水進行耐鹽活性污泥自培養的方法，其步驟包括:
(1)將陳化的癸二酸廢水用硫酸鈉濃度為15%的水溶液稀釋至COD< 500mg/L、揮發酚
<50mg/L，按需要補充氮、磷進行振蕩或曝氣培養，對耐鹽微生物進行富集；
所述陳化的癸二酸廢水指在常溫下存放時間至少為I個月的癸二酸廢水；
(2)C0D或揮發酚的降解率>80%后，靜置沉降，排出1/2體積的培養液，再補充相應體積的癸二酸廢水和適量的氮、磷，繼續培養；重復這個操作，直至培養出現耐鹽活性污泥絮體；
(3)維持F/M=0.80，按需要補充氮、磷，將耐鹽活性污泥培養至MLSS > 1000mg/L。
[0027]實施例3，一種利用癸二酸廢水進行耐鹽活性污泥自培養的方法，其步驟包括:
(1)將陳化的癸二酸廢水用硫酸鈉濃度為10%的水溶液稀釋至COD< 500mg/L、揮發酚
<50mg/L，按需要