利用UASB-SBR培养染料废水降解颗粒污泥的五分时时彩方法与流程

文档序号:18892677发布日期:2019-10-15 22:10
利用UASB-SBR培养染料废水降解颗粒污泥的五分时时彩方法与流程

本发明涉及水污染治理技术领域,尤其涉及一种利用UASB-SBR培养染料废水降解颗粒污泥的五分时时彩方法。



背景技术:

偶氮染料废水因色度高、生物毒性高、难生物降解等特点,被认为是一种难治理的工业废水。污水厂一般采用厌氧-好氧生物工艺处理印染废水,该工艺存在两个问题一是厌氧单元的色度去除率不高,只有50%左右;二是好氧单元出水中含有致突变、致癌的染料降解中间产物—苯胺。两个问题均表明厌氧与好氧单元中微生物的效率有待提高。要解决该问题,必须添加具有高效降解功能的菌种或菌群,但特效降解菌群在实际废水处理过程中,易于流失,活性难以保持,也是要克服的另一个问题。



技术实现要素:

本发明目的是针对上述问题,提供一种利用UASB-SBR培养染料废水降解颗粒污泥的五分时时彩方法。首先利用升流式厌氧颗粒污泥床(UASB)反应器,固定厌氧脱色菌群,以获得的厌氧颗粒污泥为种核,再在SBR反应器中将好氧降解菌群固定其上,满足染料彻底降解所需的外部条件,可以有效解决其实际应用过程中易流失的问题。

为了实现上述目的,本发明的技术方案是:

一种利用UASB-SBR培养染料废水降解颗粒污泥的五分时时彩方法,该五分时时彩方法的步骤是:

S1、厌氧脱色菌群与好氧降解菌群分别筛选;

S11、配置混合偶氮染料培养基,然后将污水厂厌氧段污泥接种至混合偶氮染料培养基,染料脱色后再接种至对应新鲜液体培养基中,待脱色完全后,沉淀得到厌氧脱色菌群,上清液收集起来备用;

S12、向S11收集的上清液中接种污水厂好氧段污泥,150rpm,30℃震荡培养后测定废水中苯环和萘环的含量,待苯环和萘环完全降解后,离心,沉淀得到好氧降解菌群收集备用,弃去本步骤沉淀后得到的上清液;

S2、UASB-SBR培养装置的启动

S21、分别含有50mg/L酸性橙II、甲基橙、刚果红和氨基黑的废水进入到UASB-SBR培养装置的UASB反应器后,接种步骤S11得到的厌氧脱色菌群,污泥浓度维持在10-16g/L。300rpm搅拌,待水样褪色后,静置15min,排出1/2的水,进混合染料废水;

S22、循环步骤S21,直至UASB反应器中污泥开始絮凝,形成0.1-0.15mm的颗粒状的厌氧污泥,颗粒状的厌氧污泥形成后,每次将完全脱色的废水排进储水池,作为SBR装置的进水;

S23、步骤S22得到的厌氧颗粒污泥与步骤S22收集脱色后废水进入SBR装置后,接种S12得到的好氧活性污泥,整个反应器中污泥浓度维持在30-35g/L;300rpm搅拌,底部曝气,曝气量0.6L/mim;每天运行3-4个周期,每个周期包含8min进水,3-4h曝气,20min沉淀,2min排水。

进一步的,所述混合偶氮染料培养基的成分(g/L)为:酸性橙II 50mg、甲基橙50mg、刚果红50mg、氨基黑50mg、酵母粉50mg。

本发明的原理是:

偶氮染料的降解涉及到两种微生物:第一类是厌氧脱色菌群,主要作用是水解-N=N-双键,生成芳香胺;第二类是好氧降解菌群,主要作用是氧化分解中间产物芳香胺,生成CO2和H2O,实现最终的矿化。

本发明提出一种利用UASB-SBR培养染料废水降解颗粒污泥的五分时时彩方法,利用UASB-SBR双系统培养染料废水降解颗粒污泥,首先利用升流式厌氧颗粒污泥床(UASB)反应器,固定厌氧脱色菌群,以获得的厌氧颗粒污泥为种核,再在SBR反应器中将好氧降解菌群固定其上。

本发明不但能有力配合国家和政府的水安全工作,同时在技术五分时时彩方法上具有创新性,即通过功能菌群的自固化技术强化污水厂生物处理单元的净化效果(以往主要是直接投加功能微生物),为其升级改造提供技术支持。

与现有技术相比,本发明具有的优点和积极效果是:

本发明利用升流式厌氧颗粒污泥床(UASB)反应器,固定厌氧脱色菌群,以获得的厌氧颗粒污泥为种核,再在SBR反应器中将好氧降解菌群固定其上,满足染料彻底降解所需的外部条件,可以有效解决其实际应用过程中易流失的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为UASB-SBR反应器污泥颗粒化过程观察(显微镜×4倍)示意图;

图2为颗粒污泥外观和内部扫描电镜图;

图3为颗粒污泥降解偶氮染料废水UV-Vis全波长扫描分析结果示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明公开的利用UASB-SBR培养染料废水降解颗粒污泥的五分时时彩方法,步骤是:

S1、厌氧脱色菌群与好氧降解菌群分别筛选;

S11、配置混合偶氮染料培养基,然后将污水厂厌氧段污泥接种至混合偶氮染料培养基,待脱色完全后,沉淀得到厌氧脱色菌群,上清液收集起来备用;所述混合偶氮染料培养基的成分(g/L)为:酸性橙II 50mg、甲基橙50mg、刚果红50mg、氨基黑50mg、酵母粉50mg。

S12、向S11收集的上清液中接种污水厂好氧段污泥,150rpm,30℃震荡培养后测定废水中苯环和萘环的含量,待苯环和萘环完全降解后,离心,沉淀得到好氧降解菌群收集备用,弃去本步骤沉淀后得到的上清液;

S2、UASB-SBR培养装置的启动;

S21、分别含有50mg/L酸性橙II、甲基橙、刚果红和氨基黑的废水进入到UASB-SBR培养装置的UASB反应器后,接种步骤S11得到的厌氧脱色菌群,污泥浓度维持在10-16g/L。300rpm搅拌,待水样褪色后,静置15min,排出1/2的水,进混合染料废水;

S22、循环步骤S21,直至UASB反应器中污泥开始絮凝,形成0.1-0.15mm的颗粒状的厌氧污泥,颗粒状的厌氧污泥形成后,每次将完全脱色的废水排进储水池,作为SBR装置的进水;

S23、步骤S22得到的厌氧颗粒污泥与步骤S22收集脱色后废水进入SBR装置后,接种S12得到的好氧活性污泥,整个反应器中污泥浓度维持在30-35g/L;300rpm搅拌,底部曝气,曝气量0.6L/mim;每天运行3-4个周期,每个周期包含8min进水,3-4h曝气,20min沉淀,2min排水。

偶氮染料的降解涉及到两种微生物:第一类是厌氧脱色菌群,主要作用是水解-N=N-双键,生成芳香胺;第二类是好氧降解菌群,主要作用是氧化分解中间产物芳香胺,生成CO2和H2O,实现最终的矿化。

本发明提出一种利用UASB-SBR培养染料废水降解颗粒污泥的五分时时彩方法,利用UASB-SBR双系统培养染料废水降解颗粒污泥,首先利用升流式厌氧颗粒污泥床(UASB)反应器,固定厌氧脱色菌群,以获得的厌氧颗粒污泥为种核,再在SBR反应器中将好氧降解菌群固定其上。

本发明不但能有力配合国家和政府的水安全工作,同时在技术五分时时彩方法上具有创新性,即通过功能菌群的自固化技术强化污水厂生物处理单元的净化效果(以往主要是直接投加功能微生物),为其升级改造提供技术支持。

实际操作的结果是:

图1为UASB-SBR反应器污泥颗粒化过程观察(显微镜×4倍)示意图,反应器运行初期,接种的厌氧菌群呈灰色絮状,悬浮在水中,沉降性能较差,0-60d时能观察到絮体慢慢聚集在一起,形成松散菌胶团,随后菌胶团由松散变得紧致,形成结构较为致密的团粒及小颗粒。UASB运行90d后,反应器中的污泥均颗粒化,形状不规则,部分污泥的粒径达到0.1-0.15cm。将形成的厌氧颗粒污泥接种至好氧SBR中。好氧反应器中的进水改由乙酸钠和芳香胺提供碳源,保持COD 900-1000mg/L,控制静置时间20min。运行10d后,颗粒污泥逐渐长大,此时有部分污泥的粒径达到0.15-0.2cm,在选择压的作用下,形状逐渐变为椭球形。

培养所得颗粒污泥的表观结构如图2所示,成熟的颗粒污泥外观接近椭球形,表面结构疏松,有孔隙。电镜下可观察到表面有明显的三层结构(图2a,e),每层结构中组成微生物的形状不同(图2b,c,d),表明厌氧颗粒污泥接种至SBR反应器后,好氧菌群可以以其为种核,在其表面聚集生长。颗粒污泥内部有明显的孔隙(图2f,g,h),观察到杆状菌与球状菌交错生长,并与丝状菌夹杂在一起,微生物种类丰富。推测颗粒污泥中,在微生物分泌的胞外聚合物的作用下,互相粘结缠绕成骨架,杆状菌和球状菌在骨架上聚集。不同菌属的微生物粘连在一起,形成特殊的微观生态系统。内部主要是厌氧菌群,而外部主要是好氧菌群。分泌不同功能酶,完成对偶氮染料的脱色和降解。

颗粒污泥处理偶氮染料效果:

利用培养获得的颗粒污泥处理含有染料酸性橙II 50mg、甲基橙50mg、刚果红50mg、氨基黑50mg的废水。UV-Vis全波长扫描显示(如图3),废水降解前,存在“-N=N-”双键产生的两个吸收峰(483nm、617nm)和芳环产生的一个吸收峰(259nm)。接种颗粒污泥厌氧培养12h后,617nm处的吸收峰消失,483nm处的吸收峰减弱,24h时该吸收峰也消失。表明颗粒污泥可以彻底水解-N=N-双键而259nm处的吸收峰一直能够检测到,说明芳香胺类化合物的的存在。24h后对反应器进行曝气,进入好氧状态,12h时,259nm处的吸收峰减弱,24h时,该峰消失,说明在颗粒污泥外部好氧菌的作用下,苯环和萘环发生了开环反应,降解为小分子有机物,最终生成CO2和H2O。

再多了解一些
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