CN114084965B - 一种炼油废水生物处理剂及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种炼油废水生物处理剂，包括营养剂和菌剂，其中所述营养剂包括：生物酶和腐殖质。
Description
技术领域
本发明涉及一种废水生物处理剂及其方法和装置，具体涉及一种提高废水生物处理效果的方法和装置。主要用于炼油废水中难降解有机物的处理，属于废水处理领域。
背景技术
废水生物处理技术以其处理效率高、运行成本低、稳定性好和易于管理等特点被广泛应用于各种工业废水的处理。炼油行业发展迅猛，使得加工原油的种类和生产工艺日益复杂，产生的废水中有机污染物种类多且繁杂，加大了废水处理难度。随着国民经济的快速发展，国家对企业的环保提出了更高要求，各类污染物排放标准也逐步提高，有机污染物指标尤受关注。对于大多数炼化企业来说，现有的环保处理设施难以满足新的处理要求，很多企业为了应对国家不断出台的新的排放标准，只能新增新建各类污水深度处理设施，如芬顿氧化、催化臭氧氧化和过滤等工艺，这无疑占用了企业大量生产用地，限制了企业未来的扩能与发展，甚至有的企业已经面临无地可用的难题。此外，随着企业装置规模的扩大，污水处理系统负荷逐步增加；在停工检修或者装置故障时污水系统极易受到冲击，冲击后系统恢复时间较长，恢复期间出水指标无法满足要求；污水厂出水水质不稳定，严重影响后续水处理系统的正常运转。
基于此，开展提高废水生物处理效果的方法研究，即在不新增新建构筑物的前提下，提高现有装置的处理效率。这样，一方面可以解决企业无地可用与处理要求不断提高之间的矛盾，同时可以提高企业污水生物处理负荷，在企业污水处理系统受到冲击时，尽快恢复正常。目前，已有的生物强化技术中，多是向废水生物处理系统中连续投加各类高效处理菌种，大大提高了废水处理成本。为了解决上述问题，对从废水中分离出的对废水中特定污染物具有高效分解能力的特定菌种，直接进行现场增殖驯化并投加到污水处理系统中，提高生物处理装置中活性微生物的数量，进而提高废水处理深度，以较低的费用实现稳定达标排放。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种提高炼油废水生物处理效果的方法和装置，主要针对炼油废水中难降解有机污染物的处理。
本反明采用如下的技术方案实现的：
本发明的第一方面提供了一种炼油废水生物处理剂，包括营养剂和特效菌剂，其中所述营养剂包括：生物酶和腐殖质。
所述特效菌剂为由寡养单胞菌、迪茨氏菌、解脂假丝酵母、草分枝杆菌和暗色诺卡氏菌中至少一种。优选由寡养单胞菌、迪茨氏菌、解脂假丝酵母、草分枝杆菌和暗色诺卡氏菌中任意两种组成，且组成比例为10:1～1:10，优选3:1～1:3。
生物酶由蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶与脲酶以合理比例配比组成。其中蛋白酶、脂肪酶与淀粉酶混合比例为1：1：1，蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的混合物与脲酶混合比例为3:1～10：1。
所述腐殖质为腐殖酸和富里酸中的至少一种。
在本发明的一个优选实施方式中，所述生物酶与所述腐殖质的混合比例为1：5～1:20。
一种炼油废水生物处理的方法，包括以下步骤：
将废水引入曝气池，所述曝气池中需投加所述处理剂，通过处理剂中的营养剂和特效菌剂的共代谢作用，由此提高对废水中难降解性有机污染物的处理速度和处理效率，
来自曝气池的出水经沉淀池沉淀后，有机污染物指标达到处理要求。
其中，所述难降解性有机污染物包括(但不限于)：正烷烃、支链烷烃、环烷烃、芳烃和少量环烷酸类的混合物。
在本发明的一些优选实施方式中，所述曝气池可以是接触氧化池形式、曝气生物滤池形式和活性污泥池形式。
在本发明的进一步的优选实施方式中，所述曝气池中装有填料和活性污泥作为特效菌剂载体。
在本发明的另一些优选实施方式中，所述接触氧化池形式曝气池中装填软性填料、半软性填料、纤维束组合填料、弹性立体填料或者悬浮填料。
在本发明的进一步的优选实施方式中，所述曝气生物滤池形式曝气池中装填陶粒、焦炭、石英砂或者活性炭等粒状填料。
在本发明的一些优选实施方式中，所述活性污泥池形式曝气池中只有活性污泥。
在本发明的一个优选实施方式中，所述沉淀池底部污泥经泵回流至曝气池，确保曝气池中优势微生物的浓度与活性。
具体的，在本发明中，所述曝气池中投加的营养剂主要由生物酶和腐殖质组成，是为废水中筛选的特效菌剂种量身定制的生物系统专用营养剂，其目的是防止一次性接种的特效菌种的老化，用较少的投加量，使微生物始终处于最具活性的增殖阶段，保证生化系统稳定达标运行。所述腐殖质为腐殖酸和富里酸中的至少一种。生物酶与腐殖质的混合比例为1：5～1:20。所述营养剂为连续投加，投加量为0～1mg/L。
所述特效菌剂由寡养单胞菌、迪茨氏菌、解脂假丝酵母、草分枝杆菌和暗色诺卡氏菌中任意两种组成。组成比例为10:1～1:10，优选3:1～1:3。
所以特效菌剂的使用是通过一次投加，反复驯化培养完成。根据曝气池池容与废水水质情况，投加一定量的特效菌剂，菌剂与曝气池中活性污泥和营养剂混合均匀，用泵抽取一定量的曝气液至生物强化装置罐体，进行特效菌种的快速增殖和驯化，培养12-20小时后，菌液经泵返回到曝气池中，如此反复至沉淀池出水达到处理要求，处理系统正常运行，过程中连续监测曝气池中优势微生物数量变化和沉淀池出水COD指标变化。特效菌种的增殖和驯化过程需要连续向生物强化罐体中投加特种培养基。生物强化装置中菌种增殖过程严格控制系统温度25～35度、pH6.5～8和溶解氧2～5mg/L。
所述培养基主要由废水中的碳源和无机物质组成，是为废水中的特效菌剂专用的生物系统培养底物。所述培养基中的碳源主要为废水中的有机污染物，适当补充乙酸钠或者甲醇，培养初期控制强化装置内废水COD 1000mg/L左右，且COD：N：P为100～200:5～10:1～10。
所述生物强化装置包括培养罐体、操作控制系统、热媒循环系统、曝气系统、清洗和杀菌系统。通过向培养罐体中引入曝气混合液，并投加培养基进行特效菌种强化特效菌种培养场所。操作控制系统为控制面板，实现全自动或手动运行。热媒循环系统为整个培养驯化过程提供热量，并保证培养罐体内进行强化培养时最适宜的温度。曝气系统为整个培养驯化过程提供充足的溶解氧。清洗和杀菌系统完成装置内部清洗和杀灭有害菌，为特效微生物培养创造适宜的环境。所述生物强化装置利用螺旋喷嘴，提供适宜的溶解氧的同时进行充分搅拌，提高微生物的强化培养效率。所述生物强化装置中还配有过滤系统，可去除空气中的细菌和粉尘，为生物强化培养提供清洁空气的过滤系统。所述生物强化装置具有控温、曝气和搅拌等功能。
所述曝气池与强化装置体积比为5～10:1。
所述特效菌剂的投加量为曝气池池容的0.015-1％(体积比)。
本发明的有益效果是：特效菌剂是针对炼油废水中有机污染物复配获得，对废水中特定污染物的处理具有较强的针对性，处理效率极高。特制营养液和培养基都是为废水中筛选的特效菌种量身定制的生物系统专用试剂，其目的是防止一次性接种的特效菌种的老化，用较少的投加量，使微生物始终处于最具活性的增殖阶段，而且能够保证生化系统稳定达标运行。现场用强化装置占地仅为曝气池的十分之一到五分之一，不会给企业带来新增占地的困扰。特效菌剂为一次性投加，处理成本低，工艺适用性强，在不改变企业废水处理系统原有处理设施的基础上提高系统出水指标，提高抗冲击能力，缩短受冲击后的恢复周期。
附图说明
图1是本发明手动控制实施例构成示意图。
图中标记分别表示：1-进水口，2-废水提升泵，3-曝气池，4-沉淀池，5-污泥回流管路，6-计量泵，7-营养剂投加管路，8-生物强化装置，9-曝气液和特效菌剂输送管路，10-产水输送管路，11-曝气液(菌液)输送泵，12-出水口，13-中间连接管路，14-污泥回流泵。
具体实施方式
为了更好理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但是本发明要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。
实施例1
提高废水生物处理效果的装置，包括生物处理工艺和特效菌剂的增殖和驯化装置，即”曝气池+沉淀池”和生物强化装置，生物反应装置与生物强化装置通过曝气液和菌液输送管路连接。
整个装置设有进水口1和出水口12，进水口1后设有废水提升泵2，曝气池3和沉淀池4通过中间连接管路13连接。沉淀池4出水流经产水输送管路10和出水口12后直接排放或者进行进一步处理后回用。在进水口1前端应当设有隔油+气浮或者隔油+气浮+缺氧等工艺，与曝气池+沉淀池共同构成完整的处理系统。
曝气池3运行过程中需通过计量泵6和营养剂投加管路7进行少量营养剂的连续投加。
曝气池3中一次性投加生物处理剂，该生物处理剂由营养剂和特效菌剂组成，营养剂由生物酶与腐殖质以1:1混合组成，生物酶组成配比为：蛋白酶：脂肪酶：淀粉酶：脲酶为1:1:1:1，腐殖质为腐殖酸。特效菌剂由寡养单胞菌和迪茨氏菌1:1混合组成。生物处理剂、废水、污泥混合组成的曝气液经曝气液(菌液)输送泵11流经管路9与生物强化装置8连接，完成特效菌剂的快速增殖和驯化。
沉淀池4底部的污泥经污泥回流泵14输送流经污泥回流管路5送至曝气池3入口。
实施例2
按照实施例1操作步骤，对三种炼油废水进行了提高废水生物处理效果的方法的实施，结果见表1。
表1提高废水生物处理效果方法应用结果
在本发明中，所述强化前代表使用传统的生物处理工艺。强化是采用本发明的技术方法，原有生物处理工艺不变，针对所处理废水中难降解有机物的组成，选择使用不同的生物处理剂，进行现场特效菌种的强化培养及一次性投加，提高废水生物处理效果。
表1的数据说明，废水生物处理装置中一次性投加特效菌剂后，经过不断增殖和驯化，稳定运行出水COD均比该方法应用前有所降低。分析数据可看出，强化前，生物处理COD去除率均大于80％，甚至都达到90％以上，说明生化处理已经达到一定深度，这时剩下的COD基本上都是很难降解的，但是在投加特效菌剂后，COD仍有降低，说明本发明的方法确实可提高废水生物处理效果。同时，还可以看到，本发明方法使用前后，生化曝气池中的微生物数量增加明显。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (7)
1.一种炼油废水生物处理剂，包括营养剂和特效菌剂，其中所述营养剂包括：生物酶和腐殖质；
所述菌剂选自寡养单胞菌、迪茨氏菌、解脂假丝酵母、草分枝杆菌和暗色诺卡氏菌中任意两种组成，且组成比例为10:1～1:10；
所述生物酶由蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶与脲酶组成，其中蛋白酶、脂肪酶与淀粉酶混合比例为1:1:1，蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的混合物与脲酶混合比例为3:1～10:1；
所述腐殖质为腐殖酸和富里酸中的至少一种；
所述生物酶与所述腐殖质的混合比例为1:5～1:20。
2.根据权利要求1所述的处理剂，其中，所述菌剂选自寡养单胞菌、迪茨氏菌、解脂假丝酵母、草分枝杆菌和暗色诺卡氏菌中任意两种组成，且组成比例为3:1～1:3。
3.一种使用根据权利要求1或2所述的处理剂处理炼油废水的方法，包括：
将废水引入曝气池，所述曝气池中需投加所述处理剂，通过处理剂中的营养剂和特效菌剂的共代谢作用，由此提高对废水中难降解性有机污染物的处理速度和处理效率，
来自曝气池的出水经沉淀池沉淀后，有机污染物指标达到处理要求。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，特效菌剂的使用是通过一次投加，反复驯化培养完成。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述曝气池是接触氧化池形式、曝气生物滤池形式、活性污泥池形式。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述曝气池中装有填料和/或活性污泥作为特效菌剂载体。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述接触氧化池形式曝气池中装填软性填料、半软性填料、纤维束组合填料、弹性立体填料、悬浮填料。
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