酵母菌在含油廢水處理中的應(yīng)用含油廢水的來(lái)源、危害和性質(zhì)含油廢水的常用處理方法用酵母菌處理含油廢水的優(yōu)點(diǎn)酵母菌處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用實(shí)例內(nèi)容

含油廢水的來(lái)源很廣,其中主要有石油工業(yè)的煉油廠含油廢水、鐵路機(jī)務(wù)段的洗油罐含油廢水、拆船廠的油貨輪含油廢水、油輪壓艙水、洗艙水、機(jī)械切削加工的乳化油廢水、以及餐飲業(yè)、食品加工業(yè)、洗車(chē)業(yè)排放的含油廢水等。含油廢水的來(lái)源油類(lèi)物質(zhì)漂浮在水面,形成一層薄膜,能阻止空氣中的氧溶解于水中,使水中的溶解氧減少,致使水體中浮游生物等因缺氧而死亡,也防礙水生植物的光合作用,從而影響水體的自?xún)糇饔?甚至使水質(zhì)變臭,破壞水資源的利用價(jià)值，而且在水體表面的聚結(jié)油還有可能燃燒而產(chǎn)生安全問(wèn)題。含油廢水的危害另外,由于溢油的漂移和擴(kuò)散,會(huì)荒廢海灘和海濱旅游區(qū),造成極大的環(huán)境危害和社會(huì)危害。但更主要的危害是石油中含有致癌烴,被魚(yú)、貝富集并通過(guò)食物鏈危害人體健康。因此,對(duì)石油和石化等行業(yè)產(chǎn)生的含油廢水進(jìn)行有效處理是極其必要的。浮油,其粒經(jīng)一般大于100μｍ,以連續(xù)相的形式漂浮于水面,形成油膜或油層;

分散油,以微小的油滴懸浮于水中,不穩(wěn)定,靜置一段時(shí)間后通常變成浮油,油滴的粒經(jīng)一般介于10～100μｍ之間;含油廢水的性質(zhì)根據(jù)含油廢水來(lái)源和油類(lèi)在水中的存在形式不同，分為浮油、分散油、乳化油和溶解油四類(lèi):乳化油,當(dāng)廢水中含有某種表面活性劑時(shí)或油水混合物經(jīng)轉(zhuǎn)數(shù)為3000r/min左右的離心泵高速旋轉(zhuǎn)后,油滴便成為穩(wěn)定的乳化液分散于水中,油滴粒經(jīng)極小,一般小于10μｍ,多數(shù)在0.1～2μｍ之間,單純用靜置方法分離較困難;

溶解油,以一種化學(xué)方式溶解的微粒分散油,油粒直徑一般小于0.1μｍ。含油廢水的處理方法使油水分離,首先要破壞油珠的界膜，使油珠相互接近并聚集成大滴油珠，從而浮于水面。破乳破乳后再處理乳化液經(jīng)破乳除油后，一般尚需進(jìn)一步處理。方法名稱(chēng)

適用范圍

去除粒徑/μｍ

主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)重力分離浮油,分散油>60效果穩(wěn)定,運(yùn)行費(fèi)用低占地面積大加壓氣浮分散油、乳化油>10效果好,工藝成熟占地面積大,浮油難處理化學(xué)凝聚乳化油>10效果好,工藝成熟占地大,藥劑用量多,污泥難處理電解乳化油>10除油率高,連續(xù)操作裝置復(fù)雜,耗電量大,消耗大量鋁材,難大型化電磁吸附乳化油<60除油率高,裝置占地面積小耗電大,工藝未成熟膜過(guò)濾乳化油、溶解油<60出水水質(zhì)好,設(shè)備簡(jiǎn)單膜清洗困難,操作費(fèi)用高砂濾分散油>10出水水質(zhì)好,投資少無(wú)浮油反吹操作要求較高粗?；稚⒂?、乳化油>10設(shè)備小型化,操作簡(jiǎn)單濾料易堵,存在表面活性劑時(shí)效果差活性污泥溶解油<10出水水質(zhì)好,基建費(fèi)用低進(jìn)水要求高,操作費(fèi)用高生物濾池溶解油<10適應(yīng)性強(qiáng),運(yùn)行費(fèi)用低基建費(fèi)用高吸附溶解油<10出水水質(zhì)好設(shè)備占地面積小吸附劑再生困難,投資較高

由上表比較可以看出，含油廢水的處理方法雖然較多，但各種方法都有其局限性，如果只使用單一的處理方法，難以達(dá)到滿(mǎn)意的效果，在實(shí)際應(yīng)用中通常是采用幾種方法結(jié)合在一起，形成多級(jí)處理的工藝，從而實(shí)現(xiàn)良好的除油效果，使出水水質(zhì)達(dá)到廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。含油廢水水質(zhì)分析含油廢水類(lèi)型COD/（mg/L）BOD/(mg/L)SS/(mg/L)油/（mg/L）油公司2500-150001000-6000350-800300-3500洗毛廢水5000-12000

4000-500006000-50000由上表中數(shù)據(jù)可知，這類(lèi)廢水的BOD5/COD較高，可生化性較好，宜采用生化法；但由于油脂含量較高，常用的活性污泥法與厭氧處理法在這類(lèi)廢水的處理上都有問(wèn)題，因?yàn)閰捬鯒l件下細(xì)菌不能產(chǎn)生脂肪酶，而用活性污泥法處理時(shí),在曝氣過(guò)程中會(huì)造成油脂的上浮，因此要增加預(yù)處理工藝進(jìn)行除油，如（如酸化除油、隔油、氣浮除油等)。這使得工藝更加復(fù)雜，另一方面效果也不理想（以酸化除油為例，在油幾乎全部被除去的情況下，COD去除率僅為70％—80％，并且酸化后還需加堿中和才能用活性污泥法處理），而且對(duì)處理過(guò)程中排放的廢油處置也是一個(gè)難題。另外，活性污泥法將ＢＯＤ的40%—60%轉(zhuǎn)化為剩余污泥，而厭氧處理也會(huì)導(dǎo)致一部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為剩余污泥，污泥的填埋需要大量的土地,而污泥堆肥技術(shù)的推廣多年來(lái)也一直未能突破，剩余污泥的處置問(wèn)題也越來(lái)越顯著。酵母菌處理技術(shù)是近年來(lái)在日本發(fā)展起來(lái)的一種新型有機(jī)廢水的生物處理技術(shù)。酵母菌經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期自然選擇，對(duì)高糖環(huán)境、高碳環(huán)境、高滲透壓環(huán)境等具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，而且，酵母菌為真菌類(lèi)微生物，它在分解酶等方面與常規(guī)處理法中使用的細(xì)菌相比也有自身的一些特異性，同時(shí)剩余的酵母菌可以用作單細(xì)胞蛋白（SCP），不存在污泥處置的問(wèn)題。這使其與其它生物處理技術(shù)相比，在處理負(fù)荷、污泥生成量、需氧量和耐滲透壓等方面具有很大優(yōu)勢(shì)。酵母菌處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

酵母菌和細(xì)菌的異同特征酵母菌細(xì)菌細(xì)胞形態(tài)多為單細(xì)胞，球形、橢圓形等，有的有假菌絲單細(xì)胞，呈球狀、桿狀等細(xì)胞大小細(xì)胞直徑或?qū)挾?～5μm，長(zhǎng)度5～30μm細(xì)胞直徑或?qū)挾葹?.3~0.6μm菌落形態(tài)較大、厚，光滑、粘稠，易挑起。乳白色，少數(shù)紅色一般為易挑起的單細(xì)胞菌落，有各種顏色，表面特征各異繁殖方式一般為芽殖，少數(shù)為裂殖，有的產(chǎn)子囊孢子一般為裂殖細(xì)胞結(jié)構(gòu)具有完整的細(xì)胞核、線(xiàn)粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等；核糖體為80S；細(xì)胞壁組成主要是葡聚糖和甘露聚糖等只有擬核，無(wú)線(xiàn)粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等；核糖體為70S；細(xì)胞壁主要成分是肽聚糖和脂多糖等生長(zhǎng)pH偏酸性中性偏堿活性污泥法和酵母菌技術(shù)的比較

BOD，SS負(fù)荷Kg（BOD）/(Kg(SS)*d)BOD容積負(fù)荷Kg（BOD）/(m3*d)需氧量KgO2/Kg（BOD）污泥生成量Kg（SS）/Kg（BOD）活性污泥法0.2-0.40.6-0.810.4-0.6酵母處理法0.5-1.58-100.60.2-0.3可見(jiàn)，酵母菌處理工藝與活性污泥工藝相比具有負(fù)荷高、污泥生成量小、需氧量小等優(yōu)點(diǎn)。

20世紀(jì)70年代開(kāi)始，日本有人開(kāi)始研究用酵母菌處理發(fā)酵廢水等高濃度有機(jī)廢水，在80年代末，日本一家公司解決了酵母菌處理技術(shù)的實(shí)用化問(wèn)題。該公司將酵母菌處理工藝用于活性污泥的前段處理，用于最大限度地降低廢水的有機(jī)負(fù)荷。處理后的廢水用常規(guī)活性污泥法等工藝進(jìn)行進(jìn)一步處理即可達(dá)標(biāo)。目前日本已建成了近50套使用該工藝的處理裝置，用于處理含油廢水、水產(chǎn)品加工廢水、發(fā)酵工業(yè)廢水、制醬廢水等。酵母菌處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用

在國(guó)內(nèi),利用酵母菌處理廢水的工作仍基本停留在生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的基礎(chǔ)上,如有些味精廠采用酵母菌處理味精廢水,主要目的是獲得單細(xì)胞蛋白,出水仍屬高濃度有機(jī)廢水。中科院生態(tài)環(huán)境研究中心從1998年開(kāi)始著手進(jìn)行有關(guān)酵母菌處理技術(shù)的研究工作，目前已從色拉油加工廢水、味精廢水、油田廢水、染料廢水等環(huán)境中篩選到一批酵母菌，有關(guān)色拉油加工廢水、味精廢水的酵母菌處理研究已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展。某食品加工廠進(jìn)水情況與操作條件參數(shù)流量(m3/d)BODCODMn(mg/L)SS(mg/L)油BOD負(fù)荷(kg/d)BOD容積負(fù)荷(kg/m3*d)(mg/L)(mg/L)運(yùn)行值135-2452920-158001000-10800650-321041-1212475-14004.39-12.96平均值1895213315313606079859.12參數(shù)酵母菌濃度(mg/L)BOD污泥負(fù)荷(kg/kg*d)水溫（度）pHDOSV30曝氣速率(m3/min)(mg/L)(%)運(yùn)行值8000-135000.65-1.3323.5-48.06.0-6.50.32-1.1150-6011-25平均值100000.9127.36.50.785321某食品加工廠廢水處理效果參數(shù)BOD（mg/L）COD(mg/L)SS(mg/L)T-N(mg/L)T-P(mg/L)油(mg/L)進(jìn)水52183513136019838606酵母池出水118117951092219酵母池去除率％97.796.392.944.942.196.9接觸氧化出水1223181670曝氣池去除率％89.88781.185.368.2100從表中可以看出，在BOD平均負(fù)荷大于9Kg/(ｍ3·ｄ)的條件下，酵母菌對(duì)于BOD、COD、油等的去除率均達(dá)到了95%以上的水平。該廢水中的油含量、水量及其它進(jìn)水條件變化幅度也較大，但實(shí)踐表明這些變化并未影響處理效果及出水水質(zhì)，這表明酵母菌處理系統(tǒng)對(duì)進(jìn)水也同時(shí)具有較高的抗沖擊能力。當(dāng)前高含油廢水（如豆油加工廠的生產(chǎn)廢水）通常用氣浮法等物化法進(jìn)行前處理除去大部分油再進(jìn)行其它處理，而某制油廠利用從工業(yè)廢水中分離出來(lái)的酵母菌進(jìn)行無(wú)預(yù)處理的生物處理嘗試，獲得了較好的效果。某制油廠污水處理操作條件處理量m3d-1池容積m3進(jìn)水油mg/L油負(fù)荷kgkg-1d-1BOD負(fù)荷kgkg-1d-1微生物濃度mgL-1酵母池0.37-0.831.06670-173000.3-0.90.6-1.47000-16000活性污泥池0.37-0.831.554-1980.01-0.030.1-0.31500-3000

酵母處理工藝各段處理效果油（mg/L）BOD(mg/L)COD(mg/L)SS(mg/L)進(jìn)水1190018200393008700酵母池出水1178381810509酵母池處理效率（%）99959394活性污泥池出水<212657對(duì)于平均含油量達(dá)11900ｍｇ/Ｌ的廢水,酵母菌處理可以達(dá)到除油率99%的效果，這是一般的生物處理法無(wú)法可比的。由此可見(jiàn)，采用酵母菌作為前處理可去除絕大部分的污染物，其出水經(jīng)過(guò)常規(guī)活性污泥法處理可一次性達(dá)標(biāo)。將酵母菌處理部分與活性污泥部分相聯(lián)合，可以用來(lái)直接處理高含油廢水，而無(wú)需再設(shè)單獨(dú)的預(yù)處理除油設(shè)施。由于酵母菌能在高糖環(huán)境種生存，因此在食品加工廢水（制油廢水、制糖廢水，酒精廢水等）、釀造廢水的處理上都有較強(qiáng)的應(yīng)用前景。由于這些廢水大部分為無(wú)毒、無(wú)害廢水，因此處理廢水所得到的酵母細(xì)胞將考慮作為飼料。在這些研究和應(yīng)用的基礎(chǔ)上，酵母菌處理廢水技術(shù)將在以下三方面具有很好的研究和應(yīng)用前景：應(yīng)用展望厭氧環(huán)境難于處理的高蛋白廢水、高硫廢水。這主要是利用酵母菌的耐高滲透壓能力?？股貜U水。酵母菌在大量抗生素的條件下也能生長(zhǎng)旺盛（如青霉素50-60單位/m