[发明专利]膜酵母反应器(MYR)法处理高浓度有机废水

说明书

技术领域

本发明涉及一种“膜酵母反应器(MYR)”法处理高浓度有机废水的方法，属于废水处理技术领域。

背景技术

高浓度有机废水广泛地分布在发酵、养殖、食品、化学工业等领域。其主要特点为COD浓度较高，一般在10000mg/L以上，有的甚至高达十几万或几十万(mg/L)，其中某些废水还含有高浓度的硫份、氨、盐分和有毒的有机物。如果这些废水未经处理直接排入河道，会导致水体污染，同时影响后续污水处理厂的稳定运行和达标率，给环境保护带来严重问题，其破坏性远远超过市政污水和其它低浓度有机废水。

目前，国内外对这类废水的处理方法主要是传统的“厌氧工艺+好氧活性污泥”法。由于厌氧微生物对油分的亲和力较低，在高盐成分下其生长与存活容易受到抑制，并且高浓度的氨氮、硫酸盐也对厌氧微生物有较高的毒性。因此，限制了厌氧工艺的应用范围。针对单纯厌氧工艺的局限性，许多研究者采取了一些其它的前处理方法。包括：“水解酸化+复合厌氧组合工艺”法、絮凝法、催化氧化法以及酵母处理法。祁佩时等在采用水解酸化与复合厌氧组合工艺处理高浓度抗生素废水的研究中发现：组合工艺对COD和SO₄^2-的去除率分别达到75.5％、95.2％；张燕燕等对高浓度有机废水酵母菌低氧处理技术进行了初步研究；K.chigusa等研究了酵母菌对炼油厂废水的处理效果。这些方法虽然各有特色，但其对COD的去除率普遍不高，并且由于单纯的酵母处理系统容易被霉菌污染，引起污泥膨胀，从而严重影响了固液分离的效果，所以目前能实际应用的很少。

膜生物反应器(Membrane Bioreactor，简称MBR)技术是一种将膜分离技术与传统污水生物处理工艺有机结合的新型高效污水处理与回用工艺，近年来在国际水处理技术领域中得到广泛关注。膜生物反应器以膜的高效分离作用取代传统活性污泥中的二沉池，实现了传统工艺无法比拟的泥水分离和污泥浓缩效果，消除了污泥膨胀的影响，缩短了水力停留时间，提高了处理效率，节省了污泥回流工序，降低了基建投资及运行费用。

本发明中涉及到的“膜酵母反应器(MYR)法”是在充分利用膜分离技术优点的基础上，用针对不同水质筛选驯化的特异性酵母替代常规MBR法中的活性污泥，通过膜分离过程实现特异性酵母菌在反应器内的有效截留。在达到良好固液分离效果的同时也大大提高了菌体的降解效果。经查阅大量文献和检索证明，我国至今没有类似将酵母和膜分离技术相结合处理高浓度有机废水，特别是高浓度制药废水的公开文章发表，也没有类似的公开专利技术报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种简便易行、设备少、投资低、无二次污染的利用酵母和膜分离技术相结合高效处理高浓度有机废水的方法。

本发明所述的膜酵母反应器(MYR)法处理高浓度有机废水工艺，采用以下技术路线：

(1)膜酵母反应器试验装置的制作：试验装置设置了调节池、酵母池、储水罐、辅助设备。辅助设备包括抽吸泵、鼓风机、微孔曝气器、流量计、液位计、管道阀门，通过自控系统将各部分有机结合，进行处理高浓度有机废水试验；

(2)特异性酵母菌的筛选：针对高浓度有机废水化学需氧量(CODcr)浓度高的特点，采用酵母菌富集分离技术，筛选获得降解该种废水能力强的特异性酵母菌；

a.菌体富集：取1～3g受试废水排放口周围泥样接入200～500mL PDA培养基中富集培养1～3天，取出6000～8000rpm离心10～15min，得到活化的污泥沉淀。将3～5g沉淀接种到200～500mL含有受试废水的培养基中富集培养1～3天，静置，弃上清，在污泥沉淀中加入含废水的培养基继续富集培养，方法同上。经过反复驯化，污泥中富集得到大量特异性降解受试废水中有机物的酵母菌；

b.菌体分离：将0.2～0.5g富集后污泥接入100～300mL生理盐水中作为种源，在以废水为唯一碳源的固体培养基上，通过涂布、划线的方法分离筛选出能降解受试废水中有机物的酵母菌10～15株。

c.特异酵母菌筛选：将分离得到的每株酵母菌进行降解废水能力试验，筛选出2～4株对废水中有机物降解效果最好的酵母菌作为菌种，进行处理高浓度有机废水研究。

(3)膜酵母反应器法处理高浓度有机废水试验：取1～4株分离得到的特异酵母菌进行扩大培养，将发酵后菌液接入酵母池中。高浓度废水(CODcr：10000mg/L～40000mg/L)经调节池进入酵母池中，同时利用鼓风机曝气，反应器末端的专有膜将处理后的废水和酵母菌进行分离，出水进入储水罐。整个试验废水停留时间为24～72h。