[發明專利]一種基于活細胞固定化技術的煤化工廢水深度處理方法

有效

• 申請號: 201711329743.3
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108002547B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 劉羽;劉永軍;劉靜;劉喆;張愛寧;徐芳
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C12N11/084;C02F101/32;C02F101/34
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

本發明公開了一種基于活細胞固定化技術的煤化工廢水深度處理方法，內容包括：(1)廢水來源為經過了除油、脫酚、吹氨等預處理及厭氧消化和好氧生化處理后的煤化工廢水，廢水水質不達標，仍有多環芳烴、含氮雜環等難降解物質存在。(2)針對難降解有機物，以納米氧化銅改性后聚乙烯醇(PVA)吸水海綿材料為載體，利用難降解有機物馴化篩選優勢菌群，進行基于活細胞固定化技術的煤化工廢水生化方法深度處理，發現固定化菌群對普通生化處理方法難以去除的有機物具有穩定高效的降解性能，最終實現了煤化工廢水的無害化處理，對實際廢水處理提供有益的借鑒。

技術領域

本發明屬于污水、廢水處理技術領域，特別涉及一種基于活細胞固定化技術的煤化工廢水深度處理方法。

背景技術

煤化工行業在迅速發展的同時帶來了較大環境問題。煤化工項目需水量巨大，不管是傳統煤化工還是新型煤化工，其生產過程中均會產生大量的工業廢水，其中包括焦化廢水、蘭炭廢水、煤氣化及煤液化生產廢水等，這些廢水含有酚、氨氮、石油烴、多環芳烴、含氮雜環、氰化物等多種有毒有害污染物質，成份復雜，濃度高、毒性大，性質穩定，屬較難生化降解的高濃度有機工業廢水，其污染控制一直是國內外工業廢水污染控制的重大難題。煤化工廢水的治理及回用技術逐步成為制約煤化工行業迅速發展的瓶頸，尋求經濟有效的廢水處理方法具有十分重要意義。

現有的煤化工廢水的處理一般是先進行針對性的物化預處理，再進行生物處理，最后進行深度處理。廢水預處理主要包括除油、脫酚、蒸氨、去除懸浮固體等，生物處理常用工藝包括A²O、A/O、SBR、UASB等。煤化工廢水COD、氨氮和酚的濃度高，含難降解有機物，為了更好處理該種廢水，一般的生化處理工藝難以達到理想效果，出水COD由于含難降解有機物或其他物質存在而不能達標排放，因此需要進行深度處理。常用的深度處理方法包括化學混凝、吸附、高級氧化技術，膜分離技術等，這些物理化學方法普遍存在成本和維護費用較高，易造成二次污染等問題，因此尋求更加環境友好的深度處理方法對煤化工行業廢水處理意義重大。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種基于活細胞固定化技術的煤化工廢水深度處理方法，篩選高效利用難降解有機物的菌群，采用固定化技術制備固定化細胞對廢水進行深度處理，解決煤化工廢水中常規生物處理單元降解效率低，出水水質差，物理化學深度處理方法成本高、易導致二次污染等問題，最終實現煤化工廢水無害化處理。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種基于活細胞固定化技術的煤化工廢水深度處理方法，包括如下步驟：

步驟1，對煤化工廢水進行物化預處理及常規生化處理；經過該步驟處理后，廢水中仍還有多環芳烴、揮發酚等難降解有機物，例如喹啉、苯酚、萘等；

步驟2，將馴化過后的優勢菌群負載到改性納米氧化銅(CuO NPs)-聚乙烯醇(PVA)基海綿載體上，制備固定化菌群，利用所得固定化菌群進一步吸附和代謝步驟1中難降解的有機物，實現廢水的無害化排放。

所述改性納米氧化銅(CuO NPs)-聚乙烯醇(PVA)基海綿載體的制備方法如下：

(1)PVA基海綿的預處理：先用質量濃度5％-8％的鹽酸浸泡攪拌20min-30min，純水沖洗兩遍，再用質量濃度5％-8％的氫氧化鈉浸泡攪拌20min-30min，純水沖洗至pH＝6-8，純水浸泡超聲1h-2h，50℃-60℃烘干；

(2)改性納米氧化銅(CuO NPs)-聚乙烯醇(PVA)基海綿載體的制備：將預處理過的PVA基海綿0.2g-0.3g，加入到80mL-150mL濃度為50mg/L-150mg/L的納米氧化銅溶液中，在超聲波反應器中充分混合30min-40min，然后將負載了CuO NPs的PVA基海綿分離出來，50℃-60℃下真空干燥10-15小時，即得納米氧化銅-聚乙烯醇基海綿材料。

所述優勢菌群的馴化方法如下：