● 摘要
随着人类对于能源需求的不断扩大,世界各国都加大了对油气资源的开发利用,在石油开采过程产生的采油废水对周边环境的污染日益严重。苯酚作为采油废水的常见组分,具有很高的生物毒性,在对采油废水进行无害化处理的同时需要考虑苯酚的去除。此外许多石油化工行业排出的废水中不止含有高浓度的酚类化合物还含有高浓度的盐,目前国内外已针对苯酚的生物处理开展了深入研究,但是对高含盐含酚废水的研究所见不多。高盐高酚使得生物处理的难度很大,利用一般的菌种达不到很好的处理效果,因此,必须要驯化筛选出既能耐受高盐又能高效降酚的微生物以取得预期效果。本课题以采油废水中苯酚的去除为出发点,以嗜盐菌为菌源,筛选能够在高盐环境下对苯酚有良好降解性能的高效降酚嗜盐菌,并结合生物活性炭方法和新型二段式生物活性炭流化床工艺,从工程菌应用和处理工艺设计的角度对采油废水进行生物处理的研究。 经过筛选,得到了可在盐浓度为6%、酚浓度为500mg/L的含酚废水中以苯酚为唯一碳源并且生长良好的高效降酚嗜盐菌复合菌系,在确定水力停留时间为6h的前提下,实验室内处理盐浓度为6%、酚浓度为100-500mg/L的废水达标排放所需的最佳投菌量范围为0.5-2.0g湿菌体/100mL废水,苯酚降解的最优运行条件为温度37℃,pH值7.0,DO 2.93mg/L。批处理的实验结果表明,将本研究驯化得到的高效降酚嗜盐菌作为优势菌种的处理系统在运行30-48h后达到稳定,出水中的苯酚浓度小于0.5mg/L,达到GB8978-1996中规定的0.5mg/L的二级排放标准。 生物活性炭处理不同盐浓度采油废水的研究结果表明,向系统中接种降酚嗜盐菌可以达到强化生物膜对高盐浓度适应能力的同时增强生物处理效果的目的,水力停留时间为5h时,经高效降酚嗜盐菌强化并成功驯化后的生物活性炭对盐浓度范围在1%-3%的乐安联污水站出水的COD去除率在64.9%-66.7%之间。 设计处理规模为100m3/d的二段式生物活性炭流化床中试反应器在稳定运行后具有一定的抗冲击负荷能力,处理乐安联污水站出水COD平均去除率达到56.2%,出水COD平均值为101.6mg/L;石油类平均去除率达到90.2%,出水石油类平均值为3.6mg/L,2项指标分别达到GB8978-1996中规定的150mg/L和10mg/L的二级排放标准。
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