[发明专利]一种培养耐盐好氧活性污泥的方法

说明书

技术领域

本发明属于废水生化处理技术领域，具体涉及高含盐有机废水生化处理所需的耐盐好氧活性污泥的培养方法。

背景技术

高盐废水是指水中无机盐质量分数大于1％的废水，其来源包括：（1）海水利用：海水加工、海产养殖和海水代用排放产生的废水；（2）工业废水：食品、石油、化工、印染、造纸、皮革、制药、发酵等行业广泛产生高含盐高浓有机废水；（3）其它：船舶压舱水、废水最小化产生的含盐水（垃圾渗滤液、反渗透浓排水）、大型船舰生活污水。高盐废水量大来源广，直接排放对生态环境和人体健康造成极大危害。

目前高盐废水处理方法主要包括物化方法、生化方法及其组合工艺。物化方法包括蒸发、膜分离、离子交换、高级氧化、电解等，大部分是先除盐再生化处理。由于除盐投资成本和运行成本均很高，而且除盐产生的蒸发母液、固体盐、反渗透浓缩液仍然量大而且有机物浓度更高，最终变成固废需要进一步处理。因此，目前针对高盐废水的除盐工艺大多只是将污染物转移，未根本解决高盐废水的污染问题。若要将除盐产生的浓缩物进行处理，处理费用将在蒸发费用的基础上再增加几倍。

在沿海地区，若能将高盐废水中的有机物和营养物质降低到排放标准规定的限值以下，直接排海不会对生态环境造成大的影响；在内陆地区，必须同时除去高盐废水中的无机盐、有机物和营养物才能排放，否则任何偏颇的处理或管理方式都会对生态环境造成严重损害。因此，在沿海地区，若采用生化方法及其组合工艺将高盐废水中的污染物物和营养物处理到排放标准限值以下，可直接排放，可在很大程度上降低高盐废水处理的投资和运行费用；在内陆地区，若采用基于生化及其组合工艺将高盐废水净化处理后，再采用膜法、蒸发或其它工艺进行除盐，，回收得到的无机盐稍作精制或不做精制即可作为较高纯度的工业盐，由此可抵消部分除盐投资和运行费用，而且从根本上避免了固废的产生、污染物的转移和二次污染的可能性。

相对于物化方法，生化处理一般更为经济友好，是生活污水和工业废水处理方法的首要选择；但是，传统观点和工程实践均认为：高盐浓度对普通微生物细胞的生长代谢具有抑制或毒害作用，高盐环境下生化处理效率和稳定性都较差。因此，普通生化法不能直接用于高盐废水处理，必须获得耐盐微生物或提高活性污泥的耐盐能力，才能够适应高盐废水生化处理的需要。目前，高盐废水生化处理的主要方法包括：盐度驯化、稀释生化、选择耐盐度高的生化工艺、接种嗜盐菌强化生物处理。

盐度驯化普通活性污泥可以使其获得一定的耐盐能力，但依靠驯化获得的耐盐能力很有限，一般不超过3.5%，最高不超过5%；而且，驯化获得的活性污泥耐盐能力不稳定、抗盐度冲击能力差；其缺点还包括驯化时间长、在高盐环境下处理效率下降、出水浑浊、污泥沉降性差、受淡水冲击后耐盐能力容易丧失等。先稀释再生化可以避免高盐浓度对微生物的抑制和毒害作用，但废水处理投资和运行费用都增加，只适用于水量小且有其它低盐废水来源进行稀释的情况。不同生化工艺的耐盐能力不同，同济大学环境生物教学实验室指出，曝气生物滤池及其它膜法工艺具有相对较高的耐盐能力。嗜盐菌能够在高盐环境下进行正常的生长代谢，因此嗜盐菌处理高盐废水不会受到高浓度无机盐的抑制。目前有关接种嗜盐菌菌剂到普通活性污泥中处理高盐有机废水的相关研究愈来愈多，但相关成熟的工程成功案例仍然很少，主要停留在实验室阶段。

活性污泥法处理废水的历史100年有余，但高盐废水处理领域却鲜有进展，其根本原因在于传统方法具有一些认识、理论或实现方法上的缺陷，导致目前仍然没有出现一种简单且能工程化实施的耐盐活性污泥的培养方法：

（1）耐盐微生物和非耐盐微生物的耐盐范围和耐盐能力具有本质区别。普通活性污泥长期处理低盐废水，因此其活性污泥的微生物构成中缺乏耐盐能力强的嗜盐微生物，只有少部分弱耐盐微生物；因此盐度驯化虽可以使活性污泥获得一定耐盐能力，但会造成大量非耐盐微生物的死亡，而那些具有一定耐盐能力的微生物，其生长代谢能力仍然受到不同程度的抑制。

（2）生化处理系统发挥稳定的处理效果依赖于活性污泥法中多种微生物种群构成的复杂生态系统及其相互作用，盐度驯化破坏了普通非耐盐微生物形成的高度稳定的微生物群落结构。盐度驯化过程促使活性污泥中的少数弱嗜盐微生物和耐盐微生物获得竞争优势，但由于种类太少、驯化时间往往不够，而难以形成稳定的种群群落结构，从而导致处理效率不高且效果不稳定。