一种污泥裂解液的制备及其在高盐废水厌氧处理的应用制造技术

本发明专利技术属于高盐废水处理技术领域，涉及一种污泥裂解液的制备及其在高盐废水厌氧处理的应用。将污水处理站的二沉池污泥自然沉降，去除上清液，调节污泥浓度为20‑25g/L；用物理化学联合的方法对污泥中的微生物进行破胞，释放出微生物的内溶物，制得污泥裂解液。将污泥裂解液加入到高盐废水的生化反应池中，厌氧条件下充分混合均匀。本发明专利技术有效的缩短了常规的耐盐微生物的驯化的周期，污泥裂解液的制备方式简单、耗能低且无污染，实现了污泥的减量化和资源化再利用，经济且稳定可靠。

Preparation of a sludge pyrolysis solution and its application in anaerobic treatment of high salinity wastewater

The invention belongs to the technical field of high salt wastewater treatment, relates to the preparation of sludge cracking fluid and its application in the anaerobic treatment of high salt wastewater. The sludge in the secondary sedimentation tank of sewage treatment station was settled naturally, the supernatant was removed, and the sludge concentration was adjusted to 20_25g/L. The microorganisms in the sludge were decomposed by physicochemical method, and the endolytes of microorganisms were released to produce sludge cracking fluid. The sludge lysate was added to the biochemical reaction tank of high salinity wastewater and fully mixed under anaerobic conditions. The invention effectively shortens the domestication period of conventional salt-tolerant microorganisms, has the advantages of simple preparation method of sludge cracking fluid, low energy consumption and no pollution, realizes sludge reduction and resource reuse, and is economical, stable and reliable.

【技术实现步骤摘要】
一种污泥裂解液的制备及其在高盐废水厌氧处理的应用
本专利技术属于高盐废水处理
，涉及一种污泥裂解液的制备及其在高盐废水厌氧处理的应用。
技术介绍
废水中无机盐质量百分数大于1％时称为高盐废水，是废水处理领域的一大难题。工业生产中很多环节会产生大量的高盐度废水，如海产品加工过程、印染、采油、造纸、化工以及海水利用等，而且这些废水中除了含有高浓度的盐以外，通常还含有高浓度的有机污染物，如果这些未处理的废水直接排放到环境中将引起许多环境污染问题，如土壤的盐碱化、水体的富营养化等，因此采取一种经济有效的处理手段处理高盐废水的成为目前研究者和工程师的当务之急。用一般的物理化学方法如高级氧化、离子交换、多效蒸发、反渗透等工艺已经成功应用到高盐废水的处理，但是这些复杂性的高科技和高费用的运作限制了这些技术的广泛应用，而生物法因具有良好的运行经济性且无二次污染，目前被认为是使去除有机物的最有效的方法。与好氧处理相比，在生物过程中厌氧处理在去除有机物和生物燃料气体回收中有显著的优势，但是高盐废水中盐度的急剧升高引起微生物细胞渗透压升高进而导致细胞的质壁分离和死亡，抑制50％产甲烷菌的活性，因此用传统的厌氧生物处理方法去处理高盐废水是非常困难的，用生物法处理高盐废水仍需要更复杂的处理方式。当微生物受到盐度冲击时，其正常的新陈代谢受到抑制，微生物一般会通过两种盐度机制来应对外界高渗透压和离子强度，即细胞内盐机制和有机物渗透机制。有机物渗透机制指在细胞内积累(合成或从外界吸收)小分子物质来抗衡外界高渗环境，目前已发现的渗透保护剂主要有甘氨酸、脯氨酸、甜菜碱、海藻糖和钾离子等，但是提纯的成本较高，不适合工业化的大规模应用。通常从生物中提取的渗透保护剂的效果要好于合成的保护剂，污泥主要是由微生物组成，可以通过物理化学方法裂解微生物细胞，释放出许多营养物质，包括氨基酸、核苷酸、单糖和维生素等以及它们的聚合物，比如蛋白质、DNA、RNA及其多糖等，这些小分子营养物质不仅可以本微生物再利用用于生长，在外界环境骤然改变的情况下，可以透过细胞膜进入到细胞内以维持细胞内外渗透压的平衡，避免因失水而失去活性。因此与其它的物理化学相比较，通过污泥裂解液强化高盐废水的厌氧处理过程，不仅是对剩余活性污泥的一种资源化利用，且经济无污染。
技术实现思路
未解决上述问题本专利技术提供了一种用污泥裂解液作为渗透保护剂，有效的解决了耐盐菌驯化周期长、微生物质壁分离和死亡的问题，同时对过量的剩余污泥实现减量化和资源化的利用，为处理高盐废水提供了一种有效的强化生物处理的方法。本专利技术是利用剩余污泥制备污泥裂解液，作为渗透保护剂加入到高盐废水的生物处理过程中，实现对高盐废水厌氧生物处理产甲烷的强化。本专利技术的技术方案：一种污泥裂解液的制备方法，步骤如下：将二沉池污泥自然沉降，去除上清液，调节污泥浓度为20-25g/L；用物理化学联合方法对污泥中的微生物进行破胞，采用的物理化学联合的方法是用超声和碱投加的方法联合，先将污泥在声能密度为3w/ml的条件下超声20min，再按1g/g(TS/NaOH)的比例投加碱，混合搅拌5h。释放出微生物的内溶物，制得污泥裂解液。其中，TS是总固体，指污泥在105℃下蒸发至恒重所有剩余固体的总量，包括污泥中的悬浮物、胶体物和溶解性物质，其中既有有机物也有无机物。一种污泥裂解液在高盐废水厌氧处理的应用，步骤如下：将污泥裂解液加入到高盐废水的生化反应池中，厌氧条件下充分混合均匀；控制生化反应池中的污泥浓度为2～3g/L，污泥裂解液的体积和加入裂解液后生化反应池中泥水混合物的总体积比为0.05～0.15，COD为1000mg/L～1500mg/L，反应温度为30～35℃，pH为7.0～8.0，水力停留时间为18～24h。本专利技术方法有益的效果：本专利技术有效的缩短了常规的耐盐微生物的驯化的周期，污泥裂解液的制备方式简单、耗能低且无污染，实现了污泥的减量化和资源化再利用，经济且稳定可靠。附图说明图1为随时间的推移，在35g/L的盐度下甲烷的产量示意图；图2为随时间的推移，在40g/L的盐度下甲烷的产量示意图；图3为随时间的推移，在45g/L的盐度下甲烷的产量示意图；图4为随时间的推移，在50g/L的盐度下甲烷的产量示意图。具体实施方式以下结合附图和技术方案，进一步说明本专利技术的具体实施方式。实施例1(1)污泥裂解液的制备取沉降后去上清的二沉池污泥，调节其浓度为20g/L，在100℃的条件下裂解1小时，再按照0.7g/g(TS/NaOH)的比例投加碱NaOH，将混合物在35℃、150rpm的摇床中充分反应破碎细胞，5小时后，在10000r/min离心20分钟，并收集上清液，即为污泥裂解液。(2)污泥裂解液强化处理高盐废水的厌氧发酵阶段将从工厂取回的高盐废水进行稀释，使其含盐量分别为35g/L、40g/L、45g/L、50g/L，在处理高盐废水的厌氧发酵阶段，将步骤1得到的污泥裂解液加入反应瓶中，保持厌氧环境，瓶中污浓度为2.5g·VSS/L，PH＝7.0，COD为1000，然后加入污泥裂解液和总体积比为0.05，混合后在35℃、150rpm的摇床中进行污泥的驯化。连续培养并检测厌氧产甲烷的产量。实施例2(1)污泥裂解液的制备取沉降后去上清的二沉池污泥调节其浓度为25g/L，在超声破碎仪内，3w/ml的声能密度下超声20分钟，再按照1g/g(TS/NaOH)的比例投加碱NaOH，将混合物倒入厌氧瓶中，在35℃、150rpm的摇床中充分反应破碎细胞，5小时后，在10000r/min离心20分钟，并收集上清液，即为污泥裂解液。(2)污泥裂解液强化处理印染高盐废水将从印染工厂取回的高盐废水进行稀释，使其含盐量分别为35g/L、40g/L、45g/L、50g/L，将步骤1得到的污泥裂解液和污泥一起加入到高盐废水中，保持厌氧环境，瓶中污浓度为2.5g·VSS/L，PH＝7.0～8.0，COD为1000，然后加入污泥裂解液和总体积比为0.1，混合后在35℃、150rpm的摇床中进行污泥的驯化。连续培养并检测厌氧产甲烷的产量。实验结果如图1-4所示，强化组为添加裂解液的体系，对照组为未添加裂解液的体系，图中表明在连续培养的过程中，对于在不同盐浓度下，污泥裂解液强化体系的产甲烷量都明显高于无污泥裂解液的对照体系。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污泥裂解液的制备方法，其特征在于，步骤如下：将二沉池污泥自然沉降，去除上清液，调节污泥浓度为20‑25g/L；用物理化学联合方法对污泥中的微生物进行破胞，释放出微生物的内溶物，制得污泥裂解液。

【技术特征摘要】
1.一种污泥裂解液的制备方法，其特征在于，步骤如下：将二沉池污泥自然沉降，去除上清液，调节污泥浓度为20-25g/L；用物理化学联合方法对污泥中的微生物进行破胞，释放出微生物的内溶物，制得污泥裂解液。2.根据权利要求1所述的污泥裂解液的制备方法，其特征在于，采用的物理化学联合的方法是用超声和碱投加的方法联合。3.根据权利要求2所述的污泥裂解液的制备方法，其特征在于，采用的物理化学联合的方法具体步骤如下：先将污泥在声能密度为2w/ml～4w/ml的条件下超声10m...

【专利技术属性】
技术研发人员：周集体，曲艺，金若菲，柳广飞，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21