[发明专利]矿材填料高效脱色菌厌氧生物滤池

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物滤池，尤其是涉及一种用于偶氮染料废水脱色，采用火山碎石填料，接种高效脱色菌的厌氧生物滤池。

背景技术

印染、染料废水在工业废水中占有很高比例，因其排放量大、有机物含量高、色度大、碱性高、水质变化大等特点，属难处理的工业废水之一。其中偶氮染料是所有染料中使用最多的一种，约占全部染料的50％以上。

分子中含有偶氮基(-N＝N-)的染料统称为偶氮染料，其中包括酸性、媒染、活性、阳离子、中性、分散染料等，它们被大量使用于纺织、印染、食品、化妆品和印刷工业中，其中以纺织、印染行业使用最多。染料分子不能完全与纤维牢固结合，都有不同程度的流失，流失率低的如碱性染料有2％，流失率高的活性染料可达50％。没有与纤维结合的染料进入水体后，不但会造成感官污染，还阻挡光线进入水体，影响水生生态。此外偶氮染料及其降解中间产物一般含有芳香胺等分子结构，能致癌、致畸、致突变，会造成严重的环境污染问题。因此，印染、染料废水中偶氮染料的有效降解成为工业废水处理技术中亟待解决的问题。

目前，印染、染料废水的处理以生物方法为主，物化方法为辅，二者相结合的处理工艺。物化法主要包括混凝、气浮、吸附、高级氧化等，均有较好的处理效果，但是处理费用较高，不适合大规模使用。在自然界的微生物中，已知的能降解偶氮染料的有藻类、细菌、酵母菌等，其降解原理一般认为是：这些微生物能在厌氧或缺氧条件下产生偶氮还原酶，偶氮化合物分子首先被偶氮还原酶还原，偶氮双键(-N＝N-)断裂，产生芳香胺类化合物，此时染料的颜色即被去除，但由于产生的芳香胺类化合物有毒，并致癌、致畸、致突变，还需要对其进一步降解。芳香胺类化合物在有氧条件下被脱氮，生成酚类化合物；酚类化合物再被开环，生成脂肪烃和脂肪酸类化合物；最后脂肪烃和脂肪酸类化合物被氧化分解，产生CO₂和H₂O。

目前国内大多数印染、染料废水处理厂都使用物化与生化结合的处理技术，但是处理效果普遍较低，主要原因是生化处理效率较低，究其原因主要有：

1.偶氮染料因其特殊的分子结构，较难被生物分解，且大多需要在厌氧或缺氧条件下实现；

2.偶氮染料的生物降解中间产物以芳香胺类物质为主，对微生物有毒害作用，会抑制微生物的生长；

3.传统的活性污泥法对偶氮染料废水的降解不但效率低下，且由于活性污泥易流失，一旦工艺条件控制不好，就会导致微生物流失，污泥负荷过高，处理效率低下；

4.大多数印染、染料废水有着高pH、高盐度的水质特点，pH可高达14，盐度可高达15％，且含有重金属或有毒有机物质等，这些水质条件都不利于微生物的生长，使得微生物在废水处理系统中难易大量繁殖。

生物强化技术是一种通过向废水处理系统中直接投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因重组技术产生的高效菌种，以改善原处理系统的能力，达到对某一种或某一类有害物质的去除或某方面性能改进的目的的环境生物技术([1]刘恢等.活性污泥处理重金属废水的研究进展[J].工业用水与废水，2004，35(4)：9-11)。该方法可有效提高有毒有害物的去除效果，改善污泥性能，加快系统启动，增强系统稳定性、耐负荷冲击能力等，操作简便，易于管理([2]喻晖，王栋，郭建博.工程菌群在水处理中的研究和应用[J].辽宁化工，2005，34(8)：350-352)。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的以偶氮染料为主的印染、染料废水处理系统脱色率低、微生物易流失的缺点，提供一种矿材填料高效脱色菌厌氧生物滤池。

本发明设有池体、火山碎石填料、承托板、布水装置、出水与反冲洗装置、密闭装置。承托板设于池体内下部，承托板上设至少1个通孔，设于池体内的承托板上填入火山碎石填料；布水装置设于承托板的下方，布水装置设有布水管和布水室，布水管设于承托板下方的布水室内，布水管外接进水管；出水与反冲洗装置设有出水室和出水管，出水室设于池体上部，出水室的底部与池体顶部相连接，出水室的顶部开口连接出水管，作为滤池的出水口。

本发明由于采用填料和高效脱色菌构成生物滤池的核心部分，影响着滤池对染料废水的处理效果与运行控制，因此选择合适的填料和高效脱色菌对厌氧生物滤池工艺的推广和应用具有重要意义。本发明采用火山碎石作为厌氧生物滤池的填料，接种高效脱色菌，并使其附着生长在填料表面，以达到较高的微生物浓度，可显著提高对以偶氮染料为主的印染、染料废水的脱色效果。

附图说明