申请日2019.06.23
公开(公告)日2019.10.11
IPC分类号C12N1/20; C12N1/02; C02F3/34; C12R1/01; C12R1/05; C12R1/085; C02F103/36
摘要
本发明涉及一种羟乙基纤维素生产过程排放废水的脱氮方法，具体步骤为向羟乙基纤维素生产过程排放废水的生化处理系统中投加脱氮菌剂，启动生物脱氮处理，废水处理温度为25‑40℃，溶解氧为0.2‑7mg/L;本发明采用脱氮菌种进行优势组合，复配成高效脱氮菌剂，能实现同一反应器内氨氮、亚硝态氮、硝态氮和COD的去除，总氮去除率可达99%，废水处理效果好。
权利要求书
1.一种脱氮菌剂，其特征在于：所述脱氮菌剂包括气单胞菌(Aeromonas sp.)PR-DN1、产碱杆菌(Alcaligenes sp.)PR-DN2、不动杆菌(Acinetobacter sp.)PR-DN3、蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus.)PR-DN4、微小杆菌(Exiguobacterium sp.)PR-DN5;五种菌株分别于2019年4月15日、2019年5月20日、2019年5月20日、2019年5月20日、2019年5月31日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，PR-DN1的保藏编号为CCTCC NO:M2019255，PR-DN2的保藏编号为CCTCC NO:M2019372，PR-DN3的保藏编号为CCTCC NO:M 2019373，PR-DN4的保藏编号为CCTCC NO:M2019374、PR-DN5的保藏编号为CCTCC NO:M 2019413。
2.根据权利要求1所述的脱氮菌剂，其特征在于：所述脱氮菌剂的总活菌数为1×109cfu/g-4×109cfu/g。
3.根据权利要求1所述的脱氮菌剂，其特征在于：所述脱氮菌剂中还包括营养剂、保藏助剂以及载体。
4.根据权利要求4所述的脱氮菌剂，其特征在于：所述脱氮菌剂中五种菌种的体积之和为脱氮菌剂总体积的20%-50%。
5.根据权利要求1-4所述的脱氮菌剂，其特征在于，所述生产工艺包括以下步骤：
(1)分别取发酵获得的气单胞菌(Aeromonas sp.)PR-DN1、产碱杆菌(Alcaligenes sp.)PR-DN2、不动杆菌(Acinetobacter sp.)PR-DN3、蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus.)PR-DN4、微小杆菌(Exiguobacterium sp.)PR-DN5;
(2)将上述五种菌种分别放入至5000r/min离心机离心15min后，去除上清液;
(3)向上述五种菌种中分别加入生理盐水，并在5000r/min离心机离心15min，去除上清液;
(4)向上述获得的五种菌种中分别加入生理盐水，并配制成菌液悬浊液，测定活菌数后，将五种菌种按活菌数比例制成微生物脱氮菌剂。
6.根据权利要求5所述的脱氮菌剂，其特征在于：所述步骤(4)中气单胞菌(Aeromonas sp.)PR-DN1、产碱杆菌(Alcaligenes sp.)PR-DN2、不动杆菌(Acinetobacter sp.)PR-DN3、蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus.)PR-DN4、微小杆菌(Exiguobacterium sp.)PR-DN5五种菌种的活菌数比例为1-10：1-5：1-5：1-10：1-5。
7.根据权利要求5所述的脱氮菌剂在处理羟乙基纤维素生产过程中废水排放的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，具体步骤如下：向羟乙基纤维素生产过程排放废水的生化处理系统中投加脱氮菌剂，并进行脱氮处理。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述废水处理温度为25-40℃，溶解氧为0.2-7mg/L，pH为6-10。
10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述排放废水中NH3-N浓度为1-20mg/L，NO3--N浓度为200-800mg/L，NO2--N浓度为10-50mg/L，CODCr浓度为900-2000 mg/L，pH为6.0-9.0。
说明书
一种羟乙基纤维素生产过程排放废水的脱氮方法
技术领域
本发明涉及一种羟乙基纤维素生产过程排放废水的脱氮方法，属于环境工程污水处理生物处理技术领域。
背景技术
羟乙基纤维素生产过程排放废水具有污染物成分复杂，废水浓度高，存在生物难降解物质等特点。废水中含有大量毒性含氮物质，尤其含有大量的硝态氮。目前羟乙基纤维素化工废水的方法主要有：厌氧+缺氧+好氧、SBR工艺等。羟乙基纤维素生产废水中含有的生物毒性物质对生化系统中的微生物的生命活动具有强烈的抑制作用，废水中含有的大量硝态氮，需要延长生化系统处理时间，因而降低了生化系统处理效率。因此，如何在现有生化处理工艺的基础上，高效去除含氮污染物，是羟乙基纤维素生产废水处理必须要解决的问题。
氮素污染会带来严重的环境问题，废水生物脱氮技术历经传统硝化-反硝化，到新型生物脱氮技术的转变，新型脱氮微生物的发现，如异养硝化菌、好氧反硝化细菌、厌氧氨氧化细菌等相继被发现，使生物强化技术在新型脱氮工艺上得到更为广泛的应用。
现有的生物强化技术，还没有完全针对羟乙基纤维素生产废水的微生物菌剂，可以高效强化羟乙基纤维素生产废水脱氮及COD去除。
发明内容
本发明针对现有生物脱氮技术的不足，公开了一种羟乙基纤维素生产过程排放含氮废水的脱氮方法，采用添加脱氮微生物的方法，可同时去除废水中的氨氮、硝态氮、亚硝态氮，解决羟乙基纤维素生产废水中总氮和COD达标排放问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种脱氮菌剂，所述脱氮菌剂包括气单胞菌(Aeromonas sp.)PR-DN1、产碱杆菌(Alcaligenes sp.)PR-DN2、不动杆菌(Acinetobacter sp.)PR-DN3、蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus.)PR-DN4、微小杆菌(Exiguobacterium sp.)PR-DN5;五种菌株分别于2019年4月15日、2019年5月20日、2019年5月20日、2019年5月20日、2019年5月31日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，PR-DN1的保藏编号为CCTCC NO:M 2019255，PR-DN2的保藏编号为CCTCC NO:M2019372，PR-DN3的保藏编号为CCTCC NO:M2019373，PR-DN4的保藏编号为CCTCC NO:M2019374、PR-DN5的保藏编号为CCTCC NO:M2019413。
作为本发明的一种改进，所述脱氮菌剂的总活菌数为1×109cfu/g-4×109cfu/g。
作为本发明的一种改进，所述脱氮菌剂中还包括营养剂、保藏助剂以及载体等常规添加剂。
作为本发明的一种改进，所述脱氮菌剂中五种菌种的体积之和为脱氮菌剂总体积的20%-50%，优选20%-40%。
作为本发明的一种改进，所述的脱氮菌剂生产工艺包括以下步骤：
(1)分别取发酵获得的气单胞菌(Aeromonas sp.)PR-DN1、产碱杆菌(Alcaligenes sp.)PR-DN2、不动杆菌(Acinetobacter sp.)PR-DN3、蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus.)PR-DN4、微小杆菌(Exiguobacterium sp.)PR-DN5;
(2)将上述五种菌种分别放入至5000r/min离心机离心15min后，去除上清液;
(3)向上述五种菌种中分别加入9g/L生理盐水，并在5000r/min离心机离心15min，去除上清液;
(4)向上述获得的五种菌种中分别加入9g/L生理盐水，并配制成菌液悬浊液，测定活菌数后，将五种菌种按活菌数比例制成微生物脱氮菌剂。
作为本发明的一种改进，所述气单胞菌(Aeromonas sp.)PR-DN1、产碱杆菌(Alcaligenes sp.)PR-DN2、不动杆菌(Acinetobacter sp.)PR-DN3、蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus.)PR-DN4、微小杆菌(Exiguobacterium sp.)PR-DN5五种菌种的活菌数比例为1-10：1-5：1-5：1-10：1-5。
将脱氮菌剂在处理羟乙基纤维素生产过程中废水排放中的应用。
对羟乙基纤维素生产过程中排放的废水进行处理，具体步骤如下：向羟乙基纤维素生产过程排放废水的生化处理系统中投加脱氮菌剂，并进行脱氮处理。
本发明方法中，含氮废水为羟乙基纤维素生产过程排放废水，该废水中NH3-N浓度为1-20mg/L，NO3--N浓度为200-800mg/L，NO2--N浓度为10-50mg/L，CODCr浓度为900-2000mg/L，pH为6.0-9.0，不利于生物降解。
本发明方法中，羟乙基纤维素生产过程排放废水的生化处理系统为现有的活性污泥法生化处理系统，即A/O工艺。污水的处理温度为25-40℃，溶解氧为0.2-7mg/L，pH为6-10，优选pH为7-9。
本发明方法中，脱氮菌剂中的气单胞菌PR-DN1为异养硝化好氧反硝化菌，可同时降解总氮浓度低于2500mg/L的氨氮、硝态氮和亚硝态氮。微小杆菌PR-DN2、蜡样芽孢杆菌PR-DN3、不动杆菌具有较强的反硝化脱氮能力，可同时对硝态氮、亚硝态氮进行降解。上述菌株在脱氮的同时，可去除COD。
本发明方法中，脱氮菌剂生长迅速，投加后生物增效效果明显，故系统的活性污泥浓度低于6000 mg/L条件下投加，为保持生物增效效果，7天内不建议排泥。
本发明方法中，脱氮菌剂投加方式为一次性投加或分批投加。分批投加时，每隔1天投加1次，直至出水总氮浓度低于20 mg/L，优先低于10 mg/L，并能稳定运行10天以上，可停止投加。
本发明方法中，一次性投加，投加量为每小时污水处理体积的1%-10%。分批投加，首次投加量为污水处理体积的0.2%-1%，以后逐次递减，每次比上一次投加的菌体量减少20%-40%。投加后污水处理系统在1个月内不能排泥。对于间歇处理反应器，每小时处理污水体积为每个处理周期内平均每小时处理污水体积。
本发明方法中的使用的脱氮菌剂中，可以含有适宜的添加剂，如营养物质、保藏助剂等，具体的添加剂种类及用量是本领域技术人员熟知的。例如Na+、Mg2+、Fe3+、Ca2+等。
本发明的脱氮微生物菌剂，主要由生长条件相近的异养微生物制备而成，其中负责反硝化的微生物能以亚硝酸盐为电子受体，可以及时降解系统内的亚硝态氮，降低亚硝态的生物毒性作用，并实现短程硝化反硝化。
由于采用了以上技术，本发明较现有技术相比，具有的有益效果如下：
本发明在不增加费用的前提下，可在短时间内迅速提升原有生化系统对硝态氮、亚硝态氮的降解能力。
