公布日：2023.06.23
申請(qǐng)日：2023.04.24
分類號(hào)：C02F3/34(2023.01)I;C12N1/20(2006.01)I;C12N1/04(2006.01)I;C02F101/34(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C12R1/38(2006.01)N;
C12R1/07(2006.01)N;C12R1/05(2006.01)N;C12R1/01(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種高濃度DMF廢水的生物處理方法，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域；包括：混合菌種的篩選，進(jìn)行活化并擴(kuò)大培養(yǎng)；并加入DMF廢水中；發(fā)酵處理中，定時(shí)監(jiān)測(cè)微生物的生長(zhǎng)及COD的變化情況，當(dāng)微生物生長(zhǎng)處于對(duì)數(shù)期時(shí)，提取微生物基因組DNA，對(duì)發(fā)酵廢水中的微生物進(jìn)行高通量測(cè)序，確定最終發(fā)酵廢水中的菌屬比例及優(yōu)勢(shì)菌屬；發(fā)酵過(guò)程中，當(dāng)混合菌種處理效率降低時(shí)，按照菌屬比例添加某類菌屬使其比例一致，并添加碳源和生長(zhǎng)因子；本發(fā)明選用的混合菌種相較于單菌降解DMF，通過(guò)混合菌種生物發(fā)酵的工藝將廢水中的DMF轉(zhuǎn)化為二甲基胺和甲基胺，并最終轉(zhuǎn)化成氨氣和二氧化碳，生化性可提高2‑5倍，降低后續(xù)常規(guī)污泥系統(tǒng)的負(fù)荷。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種高濃度DMF廢水的生物處理方法，其特征在于，所述方法如下：步驟S1：對(duì)化工廠周邊進(jìn)行采樣；步驟S2：配置不同濃度的以DMF為唯一碳氮源的富集培養(yǎng)基，將步驟S1中采樣所得的樣品進(jìn)行處理后加入培養(yǎng)基中培養(yǎng)；步驟S3：當(dāng)培養(yǎng)基中OD600nm達(dá)到最大值時(shí)，檢測(cè)DMF的濃度；步驟S4：當(dāng)DMF降解率達(dá)到90％時(shí)，對(duì)其進(jìn)行高通量測(cè)序，得到其菌種組成；當(dāng)DMF降解率不足50％時(shí)，補(bǔ)充碳源，當(dāng)DMF降解率提高至80％以上時(shí)，對(duì)其進(jìn)行高通量測(cè)序，得到其菌種組成；步驟S5：對(duì)步驟S4中DMF降解率達(dá)到80％-90％的混合菌種進(jìn)行保種，制成含20％甘油的凍存管保存至-80℃中；步驟S6：將步驟S5中混合菌種凍存管進(jìn)行活化并擴(kuò)大培養(yǎng)；步驟S7：將步驟S6中的混合菌種加入高濃度DMF廢水，進(jìn)行生物發(fā)酵預(yù)處理；步驟S8：在發(fā)酵處理過(guò)程中，定時(shí)監(jiān)測(cè)微生物的生長(zhǎng)情況及COD的變化情況，當(dāng)微生物生長(zhǎng)處于對(duì)數(shù)期時(shí)，提取微生物基因組DNA，對(duì)發(fā)酵廢水中的微生物進(jìn)行高通量測(cè)序，確定最終發(fā)酵廢水中的菌屬比例及優(yōu)勢(shì)菌屬；步驟S9：在發(fā)酵過(guò)程中，當(dāng)混合菌群處理效率降低時(shí)，按照步驟S8中的菌屬比例添加某類菌屬使其比例一致，并添加碳源和生長(zhǎng)所需的生長(zhǎng)因子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高濃度DMF廢水的生物處理方法，其特征在于，步驟S2中所述的配置不同濃度的以DMF為唯一碳氮源的富集培養(yǎng)基，分別是濃度為0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％的以DMF為唯一碳氮源的富集培養(yǎng)基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高濃度DMF廢水的生物處理方法，其特征在于，步驟S2中培養(yǎng)的條件，具體為：在30℃、pH為7的條件下培養(yǎng)。
4.權(quán)利要求1所述的一種高濃度DMF廢水的生物處理方法，其特征在于，步驟S5中所述混合菌種的微生物包括Paracoccus屬、Pseudomonas屬、Alcaligenes屬、Ochrobacturm屬、Bacillus屬。
5.權(quán)利要求1所述的一種高濃度DMF廢水的生物處理方法，其特征在于，步驟S4中所述碳源和步驟S9中所述碳源包括葡萄糖、淀粉。
6.權(quán)利要求1所述的一種高濃度DMF廢水的生物處理方法，其特征在于，步驟S7所述的高濃度DMF廢水中可生化有機(jī)碳占總有機(jī)碳的比列大于50％，B/C>0.3，COD在10000～30000mg/L，DMF濃度在500～3500mg/L。
7.權(quán)利要求1所述的一種高濃度DMF廢水的生物處理方法，其特征在于，步驟S7中發(fā)酵體系前期先低負(fù)荷間歇進(jìn)水，后期再高負(fù)荷連續(xù)進(jìn)水。
8.權(quán)利要求1所述的一種高濃度DMF廢水的生物處理方法，其特征在于，步驟S7中加入混合菌種前，投加尿素和磷鹽使廢水中C∶N∶P的摩爾比＝190-210∶4-6∶1。
9.權(quán)利要求1所述的一種高濃度DMF廢水的生物處理方法，其特征在于，步驟S8中混合菌種的微生物的組成為25-36％Paracoccus屬、23-30％Pseudomonas屬、18-22％Alcaligenes屬、15-20％Ochrobacturm屬、10-15％Bacillus屬和其他<5％。
10.權(quán)利要求1所述的一種高濃度DMF廢水的生物處理方法，其特征在于，步驟S9中所述的生長(zhǎng)因子為維生素、生物素和微量元素。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高濃度DMF廢水的生物處理方法，采用菌種對(duì)高濃度DMF廢水進(jìn)行處理，到達(dá)高效、低成本，對(duì)環(huán)境友好的效果
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種高濃度DMF廢水的生物處理方法，所述方法如下：
步驟S1：對(duì)化工廠周邊進(jìn)行采樣；
步驟S2：配置不同濃度的以DMF為唯一碳氮源的富集培養(yǎng)基，將步驟S1中采樣所得的樣品進(jìn)行處理后加入培養(yǎng)基中培養(yǎng)；
步驟S3：當(dāng)培養(yǎng)基中OD600nm達(dá)到最大值時(shí)，檢測(cè)DMF的濃度；
步驟S4：當(dāng)DMF降解率達(dá)到90％時(shí)，對(duì)其進(jìn)行高通量測(cè)序，得到其菌種組成；當(dāng)DMF降解率不足50％時(shí)，補(bǔ)充碳源，當(dāng)DMF降解率提高至80％以上時(shí)，對(duì)其進(jìn)行高通量測(cè)序，得到其菌種組成；
步驟S5：對(duì)步驟S4中DMF降解率達(dá)到80％-90％的混合菌種進(jìn)行保種，制成含20％甘油的凍存管保存至-80℃中；
步驟S6：將步驟S5中混合菌種凍存管進(jìn)行活化并擴(kuò)大培養(yǎng)；
步驟S7：將步驟S6中的混合菌種加入高濃度DMF廢水，進(jìn)行生物發(fā)酵預(yù)處理；
步驟S8：在發(fā)酵處理過(guò)程中，定時(shí)監(jiān)測(cè)微生物的生長(zhǎng)情況及COD的變化情況，當(dāng)微生物生長(zhǎng)處于對(duì)數(shù)期時(shí)，提取微生物基因組DNA，對(duì)發(fā)酵廢水中的微生物進(jìn)行高通量測(cè)序，確定最終發(fā)酵廢水中的菌屬比例及優(yōu)勢(shì)菌屬；
步驟S9：在發(fā)酵過(guò)程中，當(dāng)混合菌群處理效率降低時(shí)，按照步驟S8中的菌屬比例添加某類菌屬使其比例一致，并添加碳源和生長(zhǎng)所需的生長(zhǎng)因子。
優(yōu)選的，步驟S2中所述的配置不同濃度的以DMF為唯一碳氮源的富集培養(yǎng)基，分別是濃度為0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％的以DMF為唯一碳氮源的富集培養(yǎng)基。
優(yōu)選的，步驟S2中培養(yǎng)的條件，具體為：在30℃、pH為7的條件下培養(yǎng)。
優(yōu)選的，步驟S5中所述混合菌種的微生物包括Paracoccus屬、Pseudomonas屬、Alcaligenes屬、Ochrobacturm屬、Bacillus屬。
優(yōu)選的，步驟S4中所述碳源和步驟S9中所述碳源包括葡萄糖、淀粉。在混合菌種篩選過(guò)程中加入葡萄糖、淀粉等其他碳源，提高DMF的可生化性，幫助DMF降解菌形成生物膜，進(jìn)而提高DMF的降解率。
優(yōu)選的，步驟S7所述的高濃度DMF廢水中可生化有機(jī)碳占總有機(jī)碳的比列大于50％，B/C>0.3，COD在10000～30000mg/L，DMF濃度在500～3500mg/L。
優(yōu)選的，步驟S7中發(fā)酵體系前期先低負(fù)荷間歇進(jìn)水，后期再高負(fù)荷連續(xù)進(jìn)水。前期先低負(fù)荷間歇進(jìn)水，讓廢水與混合菌種進(jìn)行充分混合；再高負(fù)荷連續(xù)進(jìn)行，借助高負(fù)荷的沖擊力使廢水充分進(jìn)行生化處理。
優(yōu)選的，步驟S7中加入混合菌種前，投加尿素和磷鹽使廢水中C∶N∶P的摩爾比＝190-210∶4-6∶1。
優(yōu)選的，步驟S8中混合菌種的微生物的組成為25-36％Paracoccus屬、23-30％Pseudomonas屬、18-22％Alcaligenes屬、15-20％Ochrobacturm屬、10-15％Bacillus屬和其他<5％。
優(yōu)選的，步驟S9中所述的生長(zhǎng)因子為維生素、生物素和微量元素。
本發(fā)明具有以下有益效果：(1)本發(fā)明在特殊環(huán)境下進(jìn)行取樣，有針對(duì)性篩選混合菌種，提供專一性強(qiáng)、效果好的混合菌種進(jìn)行生物預(yù)處理。，尤其針對(duì)高含DMF廢水。
(2)本發(fā)明選用的混合菌種相較于單菌降解DMF，通過(guò)混合菌種生物發(fā)酵的工藝將廢水中的DMF轉(zhuǎn)化為二甲基胺和甲基胺，并最終轉(zhuǎn)化成氨氣和二氧化碳，生化性可提高2-5倍，并去除廢水中60％-90％的COD和氨氮，降低后續(xù)常規(guī)污泥系統(tǒng)的負(fù)荷，提高后續(xù)常規(guī)污泥系統(tǒng)的處理效率。
（發(fā)明人：張靜洲）
