CN110002583A - 一种以生活污水作为碳源的驯化可共代谢降解2,4,6-三氯酚的微生物方法 - Google Patents

一种以生活污水作为碳源的驯化可共代谢降解2,4,6-三氯酚的微生物方法 Download PDF

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Abstract

一种以生活污水作为碳源的驯化可共代谢降解2,4,6‑三氯酚的微生物方法，属于污水生物处理技术领域。本发明将SBR作为主体反应装置，接种城镇污水处理厂二次沉淀池活性污泥，并采用生活污水作为SBR反应器的共代谢碳源，人工配置的2,4,6‑三氯酚为待处理废水。即，先以生活污水作为碳源培养微生物，待活性污泥恢复活性之后，开始按梯度浓度引入含2,4,6‑三氯酚的配水至SBR进行曝气驯化，获得具有一定降解能力的活性污泥，***可以稳定运行，并去除80mg/L以上的2,4,6‑三氯酚。本发明采用生活污水作为共代谢碳源，不依靠人工投加其他碳源，减少了实际处理含酚废水的处理成本，并且由于生活污水碳源种类丰富，在一定程度上促进了微生物对氯酚的降解，相比投加单一碳源更有优势，对处理实际含酚废水具有指导意义。

Description

一种以生活污水作为碳源的驯化可共代谢降解2,4,6-三氯酚 的微生物方法
技术领域
本发明属于污水生物处理领域，特别的涉及一种以生活污水作为碳源的驯化可共代谢降解2,4,6-三氯酚的微生物方法，该方法可用于环境中含2,4,6-三氯酚废水的处理。
背景技术
三氯酚广泛应用于工业生产，由于不达标排放，工厂出水中常常含有高浓度三氯酚。而2,4,6-三氯酚作为一种典型的工业原料，应用范围更加广泛。由于三氯酚可引起“三致”效应，已经被列为优先控制污染物。
目前，共代谢作为一种可以有效去除有毒污染物的生物处理技术，已经广泛应用于废水处理中。共代谢指的是微生物在无法快速或者降解有毒有机物情况下，投加一种或多种能够被微生物快速降解或利用的无害有机物到降解体系中，这种有机物可以与有毒有机物共同被微生物降解矿化，最终达到快速去除有毒有机物的方法。这种无害有机物被称作共代谢碳源，它不仅可以解决微生物降解有毒有机物时有机碳源不足的问题，还可以提高微生物对有毒有机物的耐受能力，提高处理***的稳定性，最终达到高效去除目标污染物的效果。但是，传统的基于共代谢技术的驯化方法主要选用葡萄糖、淀粉、乙酸钠等人工合成碳源，投资巨大，给含酚废水的处理带来巨大负担。生活污水所含碳源种类丰富，来源广泛，将生活污水作为碳源，一方面消耗了生活污水，为水厂的处理减少负担，另一方面，生活污水中的碳源可以促进微生物对氯酚的去除率，提高共代谢的降解效率。此外，在共代谢处理含酚废水的研究中，未见到以生活污水作为碳源的报道，因此具有新颖性和独创性。
本发明以生活污水作为共代谢有机碳源，以SBR反应器作为主体驯化装置，驯化可降解2,4,6-三氯酚的好氧微生物。
发明内容
本发明针对传统共代谢技术在驯化微生物和运行降解装置时投资过大的问题，提出了一种以生活污水作为碳源的驯化可共代谢降解2,4,6-三氯酚的微生物方法。
本发明采用生活污水和人工配置的2,4,6-三氯酚作为SBR反应器的反应进水。配水在驯化装置中的流程为：含有2,4,6-三氯酚的配水和生活污水通过蠕动泵泵入SBR反应器，经过微生物好氧降解之后，出水通过蠕动泵泵入集水水箱。
本发明的方法步骤为：
(1)启动SBR反应器：取自城镇污水处理厂的二沉池污泥为接种污泥，将种泥过筛，淋洗三次以上，去除杂质，SBR反应器的污泥浓度维持在3000～4000mg/L之间；
(2)运行时调节操作如下：
第一阶段：为期9～12天，驯化***只引入生活污水，恢复微生物活性；第二阶段：保持第一阶段驯化完毕时生活污水进水的同时，以浓度梯度依次递增的方式添加2,4,6-三氯酚，由低浓度向高浓度逐步增加的方式进行投加，即，使***内三氯酚浓度在10mg/L～100mg/L范围，每个浓度投加之后，当出水检测不到2,4,6-三氯酚时，再提高2,4,6-三氯酚进水浓度，直至微生物对氯酚的降解量达到最大，表示第二阶段驯化完毕，***进入稳定运行阶段；
SBR反应器在运行过程中的排水比为70％；第一驯化阶段，***不排放活性污泥，在第二运行阶段开始进行排泥，使***污泥龄(SRT)维持35～40天，污泥浓度维持3000～4000mg/L。
整个驯化期间，开启搅拌器，使SBR反应器内处于完全混合状态，并调节气体流量计进行曝气，维持SBR反应器内溶解氧5～6mg/L。
SBR反应器一天运行两个周期，水力停留时间(HRT)为20～24小时。
本发明所述的一种以生活污水作为碳源的驯化可共代谢降解2,4,6-三氯酚的微生物方法，具有以下特点：
(1)以生活污水为碳源，不需要投加人工碳源，降低了共代谢降解2,4,6-三氯酚过程中的经济负担。
(2)生活污水中的碳源种类丰富，比人工投加单一碳源能更加快速的驯化出具有降解2,4,6-三氯酚的微生物。
(3)本发明以生活污水驯化出来的共代谢降解2,4,6-三氯酚的微生物，可以忍受和降解高达90mg/L以上的2,4,6-三氯酚。
附图说明
图1为一种以生活污水作为碳源的驯化可共代谢降解2,4,6-三氯酚的微生物方法的装置的结构示意图。
图1中：1--含2,4,6-三氯酚水箱、2--生活污水水箱、3--SBR生物反应器、4--出水收集箱、1.1，1.2和3.7均为蠕动泵、3.1和3.4分别为SBR生物反应器的进水口和出水口、3.5--气体流量计、2.2--曝气头、3.6--空气泵、3.3--搅拌器。
具体实施方式：
下面结合本发明的驯化装置和实施例对驯化方案做具体说明，但本发明并不限于以下实施例。
驯化***如图1所示，所有反应装置均有有机玻璃制成，SBR的有效容积为3L。生活污水为北京工业大学家属区生活污水，具体指标为：SCOD＝200～300mg/L，NH4 +-N＝50～60mg/L，NO2 --N≤0.5mg/L，NO3 --N≤0.5mg/L；配水箱2,4,6-三氯酚的浓度为40～50mg/L。进水在***的流经顺序为：第一阶段：生活污水通过进水泵(2.1)进入SBR反应器(3)，进水泵(1.1)不运行，出水通过泵(3.7)排入集水水箱(4)；第二阶段，在维持生活污水进水的同时，含2,4,6-三氯酚的配水通过水泵(1.1)进入SBR反应器(3)，经过共代谢降解，出水进入集水箱(4)。
实施例1：
(1)启动SBR反应器：将取自城镇污水处理厂的二沉池回流污泥作为接种污泥，接种污泥过筛，去除杂质，并清洗三次以上，保持SBR反应器内污泥浓度在3000～4000mg/L之间；
(2)运行时调节操作如下：
2.1)第一阶段：为期9～12天，驯化***只引入生物污水，恢复微生物活性，生活污水的；第二阶段：维持第一阶段驯化完毕时生活污水的同时，以浓度梯度增加的方式添加2,4,6-三氯酚，由低浓度向高浓度投加，使***内三氯酚浓度在10mg/L～100mg/L范围，每个浓度投加之后，当出水检测不到2,4,6-三氯酚时，在提高2,4,6-三氯酚进水浓度，直至微生物对氯酚的降解量达到最大，表示第二阶段驯化完毕，***进入稳定运行阶段。过程如表1：
表1：驯化过程
2.2)运行过程中SBR排水比为70％；第一驯化阶段，***不排放活性污泥，在第二运行阶段开始进行排泥，每天排放70～80mL混合污泥，使***污泥龄(SRT)维持35～40天，污泥浓度维持3000～4000mg/L左右。SBR反应器一天运行两个周期，水力停留时间(HRT)为20～24小时。SBR每周期运行如下：
表2：SBR每周期的运行阶段
2.3)驯化期间，开启搅拌器，使SBR反应器内处于完全混合状态，并调节气体流量计，维持SBR反应器内溶解氧5～6mg/L；
实验结果表明：***稳定运行之后，在采用以生活污水为碳源的条件下，可以稳定去除80mg/L以上的2,4,6-三氯酚，出水检测不到氯酚存在，且***不需要添加额外碳源，出水COD在30～50mg/L之间。

Claims (5)

1.一种以生活污水作为碳源的驯化可共代谢降解2,4,6-三氯酚的微生物方法，其特征在于，按照下述步骤进行：
(1)启动SBR反应器：取自城镇污水处理厂的二沉池污泥作为接种污泥，清洗三次以上，过筛，去除杂质，SBR反应器内污泥浓度维持在3000～4000mg/L之间；
(2)运行时调节操作如下：
第一阶段：为期9～12天，驯化***只引入生活污水，恢复微生物活性；第二阶段：维持第一阶段生活污水进水的同时，以浓度梯度增加的方式添加2,4,6-三氯酚，由低浓度向高浓度投加，即，使***内三氯酚浓度在10mg/L～100mg/L范围，每个浓度投加之后，当出水检测不到2,4,6-三氯酚时，再提高2,4,6-三氯酚进水浓度，直至微生物对氯酚的降解量达到最大，表示第二阶段驯化完毕，***进入稳定运行阶段。
2.按照权利要求1所述的一种以生活污水作为碳源的驯化可共代谢降解2,4,6-三氯酚的微生物方法，其特征在于，以生活污水作为共基质碳源，不添加其他人工碳源。
3.按照权利要求1所述的一种以生活污水作为碳源的驯化可共代谢降解2,4,6-三氯酚的微生物方法，其特征在于，SBR反应器运行过程中排水比为70％；第一驯化阶段，***不排放活性污泥，在第二运行阶段开始进行排泥，每天排放70～80mL混合污泥，使***污泥龄(SRT)维持35～40天。
4.按照权利要求1所述的一种以生活污水作为碳源的驯化可共代谢降解2,4,6-三氯酚的微生物方法，其特征在于，驯化期间，开启搅拌，使SBR反应器内处于完全混合状态，并调节气体流量计，维持SBR反应器内溶解氧5～6mg/L。
5.按照权利要求1所述的一种以生活污水作为碳源的驯化可共代谢降解2,4,6-三氯酚的微生物方法，其特征在于，SBR反应器一天运行两个周期，水力停留时间(HRT)为20～24小时。
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