本發(fā)明涉及一種油田壓裂返排液廢水的處理工藝，特別涉及一種結(jié)合生物強(qiáng)化技術(shù)的處理方法，屬于廢水深度處理。

背景技術(shù)：

1、油田的壓裂返排液中含有油類、鹽類、硬度、重金屬離子和高分子聚合物等，這些污染物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且具有高濃度，給廢水的處理帶來了巨大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)處理方法如″老三段″工藝存在沉淀時間長、處理能力低下、占地面積大、凈化藥劑投加量大等問題，導(dǎo)致處理成本高昂；生化處理法中的活性污泥常受體系中酚類、氰、硫、苯系物、多環(huán)芳烴等毒性的脅迫，導(dǎo)致功能微生物菌群數(shù)量銳減，影響化學(xué)需氧量codcr等指標(biāo)的去除。

2、在工業(yè)廢水處理過程中，微生物降解技術(shù)與物理、化學(xué)法相比，具有綠色低碳且成本低的優(yōu)勢，微生物降解技術(shù)主要通過以下幾種機(jī)制發(fā)揮作用：(1)吸附作用：微生物通過細(xì)胞壁或細(xì)胞表面的吸附位點(diǎn)，將廢水中的有害物質(zhì)吸附到細(xì)胞表面，為后續(xù)降解過程提供物質(zhì)基礎(chǔ)；(2)酶解作用：微生物分泌的酶能夠催化廢水中的有機(jī)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將其分解為小分子物質(zhì)，如二氧化碳、水等；(3)共代謝作用：某些微生物能夠利用廢水中的有害物質(zhì)作為碳源或能源，進(jìn)行生長繁殖，同時實現(xiàn)對有害物質(zhì)的降解。

3、在油田壓裂返排液廢水的處理過程中，如能夠?qū)⑸飶?qiáng)化降解技術(shù)與物理、化學(xué)技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)對廢水中多種有害物質(zhì)的協(xié)同降解，提升廢水的處理效率、降低廢水的處理成本是本行業(yè)的迫切需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出了一種油田壓裂返排液廢水的處理工藝，該工藝通過引入特定的生物強(qiáng)化菌劑以及活性炭載體，強(qiáng)化了生物處理過程，顯著提升了廢水中難降解有機(jī)物的去除效率，同時確保了處理過程的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

2、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

3、一種油田壓裂返排液廢水的處理工藝，包括如下步驟：

4、1)旋流油水分離：將油田壓裂返排液廢水引入旋流油水分離器，在離心力的作用下，實現(xiàn)油、水分離，油相回用，水相進(jìn)行破乳絮凝；

5、2)超霧化溶氣氣?。航?jīng)破乳絮凝沉淀后的廢水進(jìn)入超霧化溶氣氣浮機(jī)，廢水中的懸浮物隨霧化氣泡上浮，進(jìn)而刮除；

6、3)一級生化：將氣浮處理后的廢水引入水解酸化反應(yīng)池，將部分污染物進(jìn)行水解酸化，提高廢水的可生化性；

7、4)二級生化：將水解酸化反應(yīng)池的出水引入好氧池，向好氧池中投加生物強(qiáng)化菌劑并加以培養(yǎng)，生物強(qiáng)化菌劑與活性污泥配合發(fā)揮作用，降解去除廢水中剩余的污染物成分；所述生物強(qiáng)化菌劑由如下菌種組成：甲基桿菌(methylobacterium?phyllosphaerae)、脫氮假單胞菌(pseudomonas?denitrificans)、赤紅球菌(rhodococcus?ruber)和小麥蒼白桿菌(ochrobactrum?tritici)，其中甲基桿菌和脫氮假單胞菌均保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，甲基桿菌的保藏編號為：cgmcc?no.3660；脫氮假單胞菌的保藏編號為：cgmcc?no.10845；其他菌種均可選自市面上任一購買渠道所購得的菌種，且上述各菌種的活菌量均不低于108cfu/g；

8、5)三級生化：將好氧池的出水引入三級生化池，三級生化采用活性炭一微生物聯(lián)合處理，向三級生化池中投加粉末活性炭，形成活性炭一微生物的專有環(huán)境，對廢水中剩余的污染物進(jìn)行吸附和生化去除；

9、6)活性炭生物過濾：將三級生化池的出水引入活性炭生物過濾反應(yīng)器，對廢水進(jìn)行過濾的同時，進(jìn)一步降低廢水中剩余有機(jī)物的含量，出水的氨氮、總氮和cod即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

10、進(jìn)一步，步驟4)所述生物強(qiáng)化菌劑中各菌種的活菌量之比為1：(2-3)：(2-3)：1，投加量為100ppm以上，優(yōu)選200-500ppm。

11、進(jìn)一步，步驟4)中好氧池的溫度控制在15-25℃，ph控制在6-8，有機(jī)cod去除負(fù)荷取0.1-0.2kg?cod/(mlss*d)，停留時間為16-24h。

12、進(jìn)一步，步驟4)中向好氧池投加生物強(qiáng)化菌劑的同時還投加了碳源，所述碳源為甲醇、乙酸、乙酸鈉、面粉或葡萄糖中的一種或多種的復(fù)配，優(yōu)選的，所述碳源的投加量為50-200ppm。

13、進(jìn)一步，步驟3)的停留時間為12-24h。

14、進(jìn)一步，步驟5)中所述粉末活性炭的比表面積為800-1500m2/g，孔徑為1-5nm，投加量為100-400ppm。

15、進(jìn)一步，步驟5)中的停留時間為4-8h。

16、本發(fā)明提供的生物強(qiáng)化菌劑中各菌株的作用機(jī)理如下：

17、1)甲基桿菌為革蘭氏陰性菌，是降解高分子量多環(huán)芳烴的一種高效細(xì)菌，在高效降解水體中多環(huán)芳烴的同時具有非常好的生物脫氮作用。

18、2)脫氮假單胞菌：屬假單胞菌屬，為打開苯系物環(huán)狀結(jié)構(gòu)的一種高效細(xì)菌，在高效降解水體中苯系物的同時降低水體中氨氮和cod的含量，且對揮發(fā)酚類具有強(qiáng)抗性和適應(yīng)性，并能將其高效降解，生成無害的二氧化碳和水。

19、3)赤紅球菌：屬紅球菌屬，苯系物和萘、蒽等芳香烴開環(huán)菌，在好氧條件下，可將苯系物和芳香烴作為碳源和氮源等營養(yǎng)物質(zhì)，微生物體內(nèi)分泌功能酶作用于苯環(huán)和芳香烴結(jié)構(gòu)上的特定位點(diǎn)，使其開環(huán)形成小分子有機(jī)酸為自身利用。

20、4)小麥蒼白桿菌：在好氧條件下，可高效利用氰化物和硫氰化物等無機(jī)毒物，使其轉(zhuǎn)化為其他的無毒小分子物質(zhì)，降低系統(tǒng)的毒性。對于直鏈烷基苯磺酸鈉有一定降解作用。

21、本發(fā)明所述生物強(qiáng)化菌劑的制備方法包括以下步驟：

22、(1)一級種子培養(yǎng)：無菌條件下，分別挑取甲基桿菌、脫氮假單胞菌、赤紅球菌和小麥蒼白桿菌接種于lb培養(yǎng)基中，于25-35℃、150-300rpm的條件下培養(yǎng)24h，得到各菌株的一級種子培養(yǎng)液；

23、(2)二級種子培養(yǎng)：無菌條件下，分別將各菌株的一級種子培養(yǎng)液按照1-10vol％的接種量接種于lb培養(yǎng)基中，于25-35℃、150-300rpm的條件下培養(yǎng)24-48h，得到各菌株的二級種子培養(yǎng)液；

24、(3)發(fā)酵：待發(fā)酵罐內(nèi)的發(fā)酵培養(yǎng)基消毒完畢后，將步驟(2)所得的各菌株的二級種子培養(yǎng)液按照5-10vol％的接種量接種于lb培養(yǎng)基中，控制溫度為25-35℃、轉(zhuǎn)速150-300rpm，在通氣比為1：(1-2)的條件下發(fā)酵，待溶氧開始上升時停止發(fā)酵，得到各菌株的發(fā)酵液；

25、(4)生物強(qiáng)化菌劑的配制：將步驟(3)所得的各菌株的發(fā)酵液分別離心、凍干，得到各菌株的菌粉，按比例配制得生物強(qiáng)化菌劑。

26、本發(fā)明工藝的有益效果如下：

27、(1)本發(fā)明的生物強(qiáng)化菌劑中各菌種相互協(xié)同配合，可有效提高好氧活性污泥降解cod的能力，能夠耐受并降解壓裂返排液廢水中存在的油類、表面活性劑和高分子聚合物等毒性抑制成分，活性炭具有強(qiáng)大的吸附能力，能吸附廢水中的有機(jī)物、重金屬等污染物，為微生物菌群的生長提供空間；維持微生物群落的穩(wěn)定性和多樣性。

28、(2)超霧化溶氣氣浮可將大部分的懸浮雜質(zhì)、乳化油、表面活性劑、聚合物、重金屬等組成的聚集體顆粒快速吸附去除。

29、(3)本發(fā)明的處理工藝出水水質(zhì)好，脫氮效率高，系統(tǒng)內(nèi)附著的微生物泥齡長，具有良好的脫氮脫碳效果，能夠?qū)od濃度為3000mg/l以內(nèi)的壓裂返排液廢水進(jìn)行有效降解，cod降解率達(dá)95％以上；該方法的降解效率高、周期短、運(yùn)行穩(wěn)定，能更好地滿足市場需求。