多功能菌丝球强化好氧颗粒污泥处理油气田压返液的方法

技术领域

本发明涉及生物法污水处理技术领域，具体涉及多功能菌丝球强化好氧颗粒污泥处理油气田压返液的方法。

背景技术

水力压裂对油气井的增产和开发至关重要。压裂后的开采过程中，注入的压裂液会返排回地表。在某些工况下，会混入地层渗入的物质或地层水，这类废水统称为油气田压裂返排液(或称为“压返液”)。压返液中含有高浓度悬浮物及有机物(例如聚丙烯酰胺、胍胶等大分子有机物，以及芳香烃、长链烃等小分子有机物)，同时含有一定的盐离子。如果处置不当将会对生态环境和人类健康造成巨大危害。

传统的物理化学方法诸如物理吸附、化学氧化(例如电催化氧化、芬顿氧化、臭氧催化氧化)等处理页岩气采出水中的有机物时不仅成本高、能耗大，有时还会产生二次污染。相比之下，生物法处理具有成本低、环境友好等优点。然而，一般活性污泥法在面对较高盐度环境时容易发生污泥上浮等问题，并且污泥中的微生物对其中难降解有机物的降解能力有限。

一般的丝状真菌菌丝球作为载体，不具备降解有机污染物的能力，同时其盐度耐受能力也有限，无法适用于高盐度环境(例如5％盐度以上)，往往会在接种后很快地被其他微生物所替代，难以持续发挥作用，导致启动期出水不达标、颗粒污泥培养效果差等问题。并且，仅利用一般菌丝球接种策略，其对于油气田压返液中有机物去除仅依赖于活性污泥中的功能微生物，处理负荷有限，不能在高有机负荷下启动，且颗粒污泥培养前期污染物去除率低，出水不达标。例如，黑曲霉、塔宾曲霉、茎点霉、桔青霉、构巢曲霉、黄孢原毛平革菌等，并不适用于降解油气田压返液有机物。

例如，现有技术申请号为202111263435.1、题为“处理高盐废水的好氧颗粒污泥快速培养方法”，其通过前期补加糖类碳源的方法诱导菌丝球形成，加速耐盐好氧颗粒污泥启动，低成本、快速培养出耐受高盐度的好氧颗粒污泥。该现有技术通过碳源投加方式诱导菌丝球出现存在菌丝球物种重复性差的问题，同时，由于反应前期仅以污泥投加为主，难以实现油气田压返液污染物的高效去除，易出现污泥上浮、流失等问题。

目前，好氧颗粒污泥的颗粒形成慢以及启动期废水处理效果差是困扰其产业化应用的瓶颈问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，在第一方面，本发明的目的在于提供一种多功能菌丝球强化型好氧颗粒污泥。在第二方面，本发明的目的在于提供一种多功能菌丝球强化好氧颗粒污泥处理油气田压返液的方法。本发明采用多功能菌丝球接种策略，不仅具备加速培养好氧颗粒污泥的能力，该多功能菌丝球还可以耐受较宽范围盐度并且降解油气田压返液中有机物，可以实现体系启动期污染物的高效去除，并且可以在高有机负荷下启动。

本发明采用以下技术方案：

在第一方面，本申请提供了一种多功能菌丝球以及多功能菌丝球强化型好氧颗粒污泥，所述多功能菌丝球通过包括或由以下步骤1)和2)的方法制备得到，所述多功能菌丝球强化型好氧颗粒污泥通过包括或由以下步骤1)至4)的方法制备得到：

1)接种真菌菌株，可选地，例如将真菌菌株于固体培养基上，例如可以采用在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)斜面划线接种(多功能)真菌菌株，培养成熟后洗涤获得真菌孢子悬浮液；任选地，洗涤的方式可以采用水洗涤，优选地，所述水为去离子水、蒸馏水、双蒸水、超纯水、无菌水中的至少一种；

作为示例而并非限制，将保存(多功能)真菌菌株的甘油管从-80℃冰箱中取出，采用接种环在无菌马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基斜面上划线，并将划好线的斜面置于约30℃的培养箱中培养约7天。在超净台中将斜面上的孢子洗到无菌生理盐水中制得孢子悬浮液，并采用血球计数法在显微镜下数出每毫升孢子悬浮液中的孢子数量。

2)在培养基中接种所述真菌孢子悬浮液，培养并获得多功能菌丝球；

作为示例而并非限制，将真菌孢子悬浮液接种到装有无菌培养基的摇瓶中，接种量为例如10

3)在反应器中接种所述多功能菌丝球；例如，所述反应器为废水处理反应器；

4)将废水引入到反应器中，序批式运行所述反应器处理废水，培养并获得所述多功能菌丝球强化型好氧颗粒污泥；

其中所述真菌包括聚多曲霉、极细枝孢霉中的至少一种；所述真菌由聚多曲霉、极细枝孢霉中的至少一种组成。例如，所述真菌为聚多曲霉；可替代地，所述真菌为极细枝孢霉。

在本文中，(多功能)真菌具备降解油气田压返液中有机物的特性，同时具有可成球的特性及宽范围的盐度耐受性。

不希望受到理论的束缚，在一些可行的实施方案中，所述聚多曲霉的名称为聚多曲霉NXY1(Aspergillus sydowii NXY1)，已于2022年06月17日保藏于中国微生物菌株保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏编号为CGMCC No:40215。

不希望受到理论的束缚，在一些可行的实施方案中，所述极细枝孢霉的名称为极细枝孢霉NXY8(Cladosporium tenuissimum NXY8)，已于2022年03月04日保藏于中国微生物菌株保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏编号为CGMCC No:40141。

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，所述多功能菌丝球的形态包括但不限于球形、椭球形、橄榄球形、放射状球形、不规则球形中的至少一种。

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，所述真菌的盐度耐受能力，以氯化钠计为1g/L至100g/L，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100g/L，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第一方面，在一些可替代的实施方案中，所述真菌可耐受的盐度范围为高达10％，例如高达9％、高达8％、高达7％、高达6％，例如5％、4％、3％、2％、1％，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，所述真菌的盐度耐受能力，以电导率(例如，使用电导率仪在25℃下测定)计为2mS/cm至170mS/cm，例如2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、110、120、130、140、150、160、170mS/cm，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤2)中，所述培养基为液体培养基。

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤2)中，所述培养基含有或由以下项组成：5g/L至80g/L葡萄糖、0.5g/L至8g/L NH

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤2)中，所述培养基含有或由以下项组成：5g/L至80g/L葡萄糖、0.5g/L至8g/L NH

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤2)中，所述培养基经过高压灭菌后制得。

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤2)中，真菌孢子的接种量为1×10

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤2)中，真菌孢子的接种量为1×10

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤2)中，所述多功能菌丝球的培养条件为15℃至35℃下培养，例如15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35℃，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤2)中，所述多功能菌丝球的培养条件为60rpm至400rpm下培养，例如60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400rpm，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤2)中，所述多功能菌丝球的培养条件为恒温培养20h至240h，例如20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240h，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤3)中，所述多功能菌丝球的接种量为0.1g/L至10g/L，例如，0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10g/L，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤3)中，在反应器中接种所述多功能菌丝球和活性污泥；接种所述活性污泥与多功能菌丝球的质量比为0至90：1，例如1：1，2：1，3：1，4：1，5：1，6：1，7：1，8：1，9：1，10：1，20：1，30：1，40：1，50：1，60：1，70：1，80：1，90：1，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤4)中，所述序批式运行的过程包括进水、曝气、静置沉降、出水和闲置阶段。

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤4)中，序批式运行的每个运行周期的总时间为1h至24h，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24h，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤4)中，序批式运行时反应体系的pH维持在5至9，例如5、6、7、8、9，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤4)中，序批式运行时的反应温度维持在15℃至35℃，例如15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35℃，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤4)中，序批式运行时每周期体积交换率维持在30％至80％，例如30％、40％、50％、60％、70％、80％，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤4)中，在序批式运行的曝气阶段，空气由底部进入，表观气速(空气流量与反应器内截面积的比值)维持在0.1cm/s至4.5cm/s，例如0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、4.5cm/s；溶解氧浓度控制在2mg/L至10mg/L，例如2、3、4、5、6、7、8、9、10mg/L，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤4)中，序批式运行时静置沉降阶段的时间范围是0.1min至30min，例如0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30min，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤4)中，序批式运行时反应体系的有机负荷范围为0.3kg COD/(m

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，所述废水为油气田压返液，所述油气田压返液的来源包括或由以下项组成：油田压返液、天然气田采出水、页岩气压返液、页岩气采出水、致密气采出水中的至少一种。

结合第一方面，在一些可行的实施方案中，所述废水为油气田压返液，所述油气田压返液中包含或由以下项组成：聚丙烯酰胺、瓜胶、异丙醇、乙二醇、碳氢化合物、杂环化合物、苯酚、苯胺、石油及其衍生物中的至少一种；任选地，所述碳氢化合物包含多环芳烃、烷基苯、脂肪族碳氢化合物及其衍生物中的至少一种。

在第二方面，本申请提供了一种多功能菌丝球强化好氧颗粒污泥处理油气田压返液的方法，包括以下步骤：

1)接种真菌菌株，可选地，例如将真菌菌株于固体培养基上，例如可以采用在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)斜面划线接种(多功能)真菌菌株，培养成熟后洗涤获得真菌孢子悬浮液；任选地，洗涤的方式可以采用水洗涤，优选地，所述水为去离子水、蒸馏水、双蒸水、超纯水、无菌水中的至少一种；

作为示例而并非限制，将保存(多功能)真菌菌株的甘油管从-80℃冰箱中取出，采用接种环在无菌马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基斜面上划线，并将划好线的斜面置于约30℃的培养箱中培养约7天。在超净台中将斜面上的孢子洗到无菌生理盐水中制得孢子悬浮液，并采用血球计数法在显微镜下数出每毫升孢子悬浮液中的孢子数量。

2)在培养基中接种所述真菌孢子悬浮液，培养并获得多功能菌丝球；

3)在反应器中接种所述多功能菌丝球；例如，所述反应器为废水处理反应器；

4)将废水引入到反应器中，序批式运行所述反应器培养处理废水并获得多功能菌丝球强化型好氧颗粒污泥，所述废水为油气田压返液，通过序批式运行反应器培养的好氧颗粒污泥同时处理油气田压返液；

其中所述真菌包括聚多曲霉、极细枝孢霉中的至少一种；所述真菌由聚多曲霉、极细枝孢霉中的至少一种组成。例如，所述真菌为聚多曲霉；可替代地，所述真菌为极细枝孢霉。

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，所述聚多曲霉的名称为聚多曲霉NXY1(Aspergillus sydowii NXY1)，保藏编号为CGMCC No:40215；和/或，所述极细枝孢霉的名称为极细枝孢霉NXY8(Cladosporium tenuissimum NXY8)，保藏编号为CGMCC No:40141。

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，所述多功能菌丝球的形态包括球形、椭球形、橄榄球形、放射状球形、不规则球形中的至少一种。

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，所述真菌的盐度耐受能力，以氯化钠计为1g/L至100g/L，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100g/L，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第二方面，在一些可替代的实施方案中，所述真菌可耐受的盐度范围为10％，例如高达9％、高达8％、高达7％、高达6％，例如5％、4％、3％、2％、1％，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，所述真菌的盐度耐受能力，以电导率(例如，使用电导率仪在25℃下测定)计为2mS/cm至170mS/cm，例如2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、110、120、130、140、150、160、170mS/cm，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，步骤2)中，所述培养基为液体培养基。

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，步骤2)中，所述培养基含有或由以下项组成：5g/L至80g/L葡萄糖、0.5g/L至8g/L NH

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，步骤2)中，所述培养基含有或由以下项组成：5g/L至80g/L葡萄糖、0.5g/L至8g/L NH

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，步骤2)中，所述培养基经过高压灭菌后制得。

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，步骤2)中，真菌孢子的接种量为1×10

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，步骤2)中，真菌孢子的接种量为1×10

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，步骤2)中，所述多功能菌丝球的培养条件为15℃至35℃下培养，例如15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35℃，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，步骤2)中，所述多功能菌丝球的培养条件为60rpm至400rpm下培养，例如60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400rpm，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，步骤2)中，所述多功能菌丝球的培养条件为恒温培养20h至240h，例如20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240h，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，步骤3)中，所述多功能菌丝球的接种量为0.1g/L至10g/L，例如，0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10g/L，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，步骤3)中，在反应器中接种所述多功能菌丝球和活性污泥；接种所述活性污泥与多功能菌丝球的质量比为0至90：1，例如1：1，2：1，3：1，4：1，5：1，6：1，7：1，8：1，9：1，10：1，20：1，30：1，40：1，50：1，60：1，70：1，80：1，90：1，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，步骤4)中，所述序批式运行的过程包括进水、曝气、静置沉降、出水和闲置阶段。

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，步骤4)中，序批式运行的每个运行周期的总时间为1h至24h，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24h，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，步骤4)中，序批式运行时反应体系的pH维持在5至9，例如5、6、7、8、9，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，步骤4)中，序批式运行时的反应温度维持在15℃至35℃，例如15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35℃，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，步骤4)中，序批式运行时每周期体积交换率维持在30％至80％，例如30％、40％、50％、60％、70％、80％，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，步骤4)中，在序批式运行的曝气阶段，空气由底部进入，表观气速(空气流量与反应器内截面积的比值)维持在0.1cm/s至4.5cm/s，例如0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、4.5cm/s；溶解氧浓度控制在2mg/L至10mg/L，例如2、3、4、5、6、7、8、9、10mg/L，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，步骤4)中，序批式运行时静置沉降阶段的时间范围是0.1min至30min，例如0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30min，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，步骤4)中，序批式运行时反应体系的有机负荷范围为0.3kg COD/(m

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，所述废水为油气田压返液，所述油气田压返液的来源包括或由以下项组成：油田压返液、天然气田采出水、页岩气压返液、页岩气采出水、致密气采出水中的至少一种。

结合第二方面，在一些可行的实施方案中，所述废水为油气田压返液，所述油气田压返液中包含或由以下项组成：聚丙烯酰胺、瓜胶、异丙醇、乙二醇、碳氢化合物、杂环化合物、苯酚、苯胺、石油及其衍生物中的至少一种；任选地，所述碳氢化合物包含多环芳烃、烷基苯、脂肪族碳氢化合物及其衍生物中的至少一种。

如本文中所使用的术语“压返液”可以与“压裂返排液”可互换地使用。

如本文中所使用的术语“页岩气采出水”中包含来自压裂液的大量化学添加组分，例如凝胶剂、减阻剂、交联剂、杀菌剂和表面活性剂等，还包含来自地层的金属离子和烷烃、芳香烃等有机物。

如本文中所使用的术语“有机负荷”是指单位体积废水处理反应器在单位时间内接纳的有机污染物量，一般不包括反应器回流中的有机物(采用回流系统时)。有机物可以用COD表示，因此又称COD负荷，单位为kg/(m

如本文中所使用的术语“好氧颗粒污泥(aerobic granular sludge，AGS)”是指污泥中微生物在好氧环境下自凝聚形成的结构致密的生物聚集体。与普通活性污泥相比，好氧颗粒污泥具有不易发生污泥膨胀、抗冲击能力强、能承受高有机负荷，集不同性质的微生物(好氧、兼氧和厌氧微生物)于一体等特点。

如本文中所使用的术语“菌丝球”是指由丝状真菌自缠绕形成的球体，它具有大量互相缠绕的菌丝，因此即使不添加起絮凝作用的化学试剂也可以通过细胞间的捕捉作用以及表面电荷的静电吸附作用聚集环境中的颗粒物质和功能菌群。菌丝球具有比表面积大、吸附性能优越、沉降速度快、利于固液分离、生物相容性高、不产生二次污染等特点。

菌丝球粒径测定方法，随机取30颗菌丝球，拍照后使用图像处理软件(ImageJ.JS,v0.5.5)测量菌丝球直径，取平均值为菌丝球的平均粒径。

如本文中所使用的术语“序批式反应器(Sequencing Batch Reactor，SBR)”是指按时间顺序间歇操作运行的反应器，其特点是在空间上完全混合，时间上交替进行，整个处理过程(包括除磷脱氮过程)在同一反应器中进行。

本申请中的好氧颗粒污泥展现出了替代传统活性污泥技术的巨大潜力：(1)颗粒污泥具备优异的沉降性能，可以省去占地面积较大的二沉池和耗能巨大的回流设施；(2)好氧颗粒污泥结构致密，因而该技术具备污泥含量高、污泥持留能力强、抗逆(例如盐度、有毒物质、水质波动冲击等)性能强等优势；(3)好氧颗粒污泥具备层次结构，内层核心为厌氧/缺氧区，外层为好氧区，这赋予不同微生物适宜的生态位，使得生物氧化、硝化、反硝化、聚磷等多个生物反应可以在同一颗粒中进行。

本申请中的菌丝球具有沉降速度快、固液分离容易、生物活性高、对污染物吸附能力强、能分泌多种酶等优点。将菌丝球投加到活性污泥中，可以作为核心载体，为微生物提供吸附生长的空间，促进微生物的聚集，从而加速颗粒污泥的形成。

本申请中的温度参数，如无特别限定，既允许为恒温处理，也允许在一定温度区间内进行处理。所述的恒温处理允许温度在仪器控制的精度范围内进行波动。

相比于现有技术，本发明的有益效果：

(1)相比于现有技术，本发明选用的菌丝球属于多功能菌丝球，具备降解页岩气压返液中有机物的能力，可以释放胞外酶降解或自身代谢页岩气压返液中的有机物，提升反应体系的处理负荷。同时，菌丝结构可以为其他微生物提供骨架，提升其他功能微生物的停留时间，避免随出水排出。此外，菌丝球结构可以更好地提升污泥的沉降性能，减少二沉池的构筑，并且显著加速污泥造粒，形成好氧颗粒污泥后可以以更为优异的性能同步脱氮除碳；

(2)相比于现有技术，本发明对初始活性污泥的性状要求低，避免了各地接种污泥性状不一带来的困扰，提高了工业应用的可控性；

(3)相比于现有技术，本发明选用的菌丝球属于多功能菌丝球，在反应器启动前期直接投加具有污染物去除能力的多功能菌丝球，避免了反应器启动前期因活性污泥不适应油气田压返液而导致有机物及氨氮去除率低的问题，保证了出水质量；

(4)相比于现有技术，本发明可以绿色、经济地实现油气田压返液污染物的高效去除。

附图说明

图1示出了实施例1中形成的聚多曲霉菌丝球；

图2示出了实施例1中形成的好氧颗粒污泥；

图3示出了对比例1中形成的好氧颗粒污泥。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，下面将结合具体实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本发明所属的技术领域中普通技术人员普遍理解的相同的含义。进一步理解，术语，诸如在常用词典中定义，解释与它们在相关领域的环境下的含义一致，并且不是理想化或过于正式的意义，除非这里明确地如此定义。

除非本文另外指出或上下文明显矛盾，否则本文描述的所有方法可以以任何合适的顺序执行。

除非另外指出，否则本文提供的任何和所有实施例或示例性语言(诸如，“例如”)的使用仅意在更好地阐明本发明，而不对本发明的范围构成限制。除非明确说明，否则说明书中的语言均不应解释为表示任何要素对于实施本发明是必不可少的。

如本申请中所使用，术语“约”用以描述及说明小的变化。当与事件或情形结合使用时，所述术语可指代其中事件或情形精确发生的例子以及其中事件或情形极近似地发生的例子。举例来说，当结合数值使用时，术语可指代小于或等于所述数值的±10％的变化范围，例如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％、或小于或等于±0.05％。另外，有时在本申请中以范围格式呈现量、比率和其它数值。应理解，此类范围格式是用于便利及简洁起见，且应灵活地理解，不仅包含明确地指定为范围限制的数值，而且包含涵盖于所述范围内的所有个别数值或子范围，如同明确地指定每一数值及子范围一般。

本文所描述的示例性发明可以适当地缺少任何一种或多种要素限制，这里没有特别公开。因此，“包含”，“包括”，“含有”等的术语应被宽泛和非限制性地理解。另外，本文所使用的术语表达被用作描述，没有限制，并且在使用这些不包括任何等价特性的术语表达是无意的，只是描述它们的一部分特性，但是根据权利，在本发明的范围内各种修改是可能。因此，虽然本发明已通过优选实施例和任选特征被具体公开，在此公开的修改以体现的本发明的变化可能会被本领域的技术人员记录，并且这样的修改和变化会被认为在本发明的范围之内。

“由……制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由……组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由……组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至10”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至10”、“1至9”、“1至8”、“1至7”、“1至6”、“1至5”、“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至3以及5至10”、“1至4以及8”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

在具体实施方式及权利要求书中，由术语“中的至少一者”、“中的至少一个”、“中的至少一种”或其他相似术语所连接的项目的列表可意味着所列项目的任何组合。例如，如果列出项目A及B，那么短语“A及B中的至少一者”意味着仅A；仅B；或A及B。在另一实例中，如果列出项目A、B及C，那么短语“A、B及C中的至少一者”意味着仅A；或仅B；仅C；A及B(排除C)；A及C(排除B)；B及C(排除A)；或A、B及C的全部。项目A可包含单个元件或多个元件。项目B可包含单个元件或多个元件。项目C可包含单个元件或多个元件。

此外，本文所使用的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开实施例的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

实施例1

多功能菌丝球强化好氧颗粒污泥处理油气田压返液的方法：

1)在PDA斜面划线接种具备页岩气压返液有机物降解能力的聚多曲霉，并用去离子水洗获得成熟聚多曲霉的孢子悬浮液，使用的聚多曲霉(Aspergillus sydowii)在页岩气压返液中分离得到，已于2022年06月17日保藏于中国微生物菌株保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏编号为CGMCC No:40215；

2)在液体培养基中接种聚多曲霉孢子悬浮液培养多功能菌丝球，其中液体培养基由10g/L无水葡萄糖、1g/L NH

3)在废水处理反应器中接种1g/L聚多曲霉菌丝球和3g/L活性污泥；

4)序批式运行反应器培养好氧颗粒污泥处理模拟页岩气压返液(盐度为3％，COD浓度为850mg/L)，运行过程包括进水、曝气、静置沉降、出水以及闲置阶段。其中模拟页岩气压返液由聚丙烯酰胺200mg/L、异丙醇220mg/L、瓜胶100mg/L、乙二醇25mg/L、正十六烷40mg/L、苯酚20mg/L、苯胺30mg/L、CaCl

好氧颗粒污泥在第16天形成，好氧颗粒污泥平均粒径为870μm，图2示出了实施例1中形成的好氧颗粒污泥，好氧颗粒污泥启动期1-16天，即第1天开始形成，直至第16天彻底形成。经过实验测得，实施例1中有机物去除率平均为56.8％，聚丙烯酰胺去除率平均为18.4％，异丙醇去除率平均为82.9％；第17-22天有机物去除率逐渐提高至71.0％并维持稳定。

实施例2

多功能菌丝球强化好氧颗粒污泥处理油气田压返液的方法：

1)在PDA斜面划线接种具备页岩气压返液有机物降解能力的极细枝孢霉，并用去离子水洗获得成熟极细枝孢霉的孢子悬浮液，使用的极细枝孢霉(Cladosporiumtenuissimum)在土壤中分离得到，已于2022年03月04日保藏于中国微生物菌株保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏编号为CGMCC No:40141；

2)在液体培养基中接种极细枝孢霉孢子悬浮液培养多功能菌丝球，其中孢子接种量为10

3)在废水处理反应器中接种极细枝孢霉菌丝球和活性污泥，其中极细枝孢霉菌丝球接种量为1g/L，活性污泥接种量为3g/L；

4)序批式运行反应器培养好氧颗粒污泥处理页岩气压返液(盐度为3％，COD浓度为850mg/L)，运行过程包括进水、曝气、静置沉降、出水以及闲置阶段。其中模拟页岩气压返液由聚丙烯酰胺200mg/L、异丙醇220mg/L、瓜胶100mg/L、乙二醇25mg/L、正十六烷40mg/L、苯酚20mg/L、苯胺30mg/L、CaCl

经过实验测得，好氧颗粒污泥在第17天形成，平均粒径为1190μm，好氧颗粒污泥启动期1-17天，有机物去除率平均为36.5％，聚丙烯酰胺去除率平均为9.2％，异丙醇去除率平均为82.1％；第18-29天有机物去除率逐渐提高至70.2％并维持稳定。

实施例3

多功能菌丝球强化好氧颗粒污泥处理油气田压返液的方法：

1)在PDA斜面划线接种具备页岩气压返液有机物降解能力的聚多曲霉，并用去离子水洗获得成熟聚多曲霉的孢子悬浮液；

2)在液体培养基中接种聚多曲霉孢子悬浮液培养多功能菌丝球，其中液体培养基由20g/L无水葡萄糖、2g/L NH

3)在废水处理反应器中接种1g/L聚多曲霉菌丝球和3g/L活性污泥；

4)序批式运行反应器培养好氧颗粒污泥处理实际页岩气压返液(盐度为5％，COD浓度为800mg/L)，运行过程包括进水、曝气、静置沉降、出水以及闲置阶段。其中序批式运行时每个运行周期的总时间为6h，运行时反应体系pH维持在7-8，温度维持在20℃-25℃，每周期体积交换率为50％，曝气阶段空气由底部进入，表观气速维持在1.2cm/s，静置沉降时间为5min。反应体系的有机负荷为1.6kg COD/(m

好氧颗粒污泥在第13天形成，好氧颗粒污泥平均粒径为1060μm，好氧颗粒污泥启动期1-13天。经过实验测得，有机物去除率平均为42.1％，聚丙烯酰胺去除率平均为13.9％，异丙醇去除率平均为74.6％；第14-23天有机物去除率逐渐提高至68.2％并维持稳定。

实施例4

多功能菌丝球强化好氧颗粒污泥处理油气田压返液的方法：

1)在PDA斜面划线接种具备页岩气压返液有机物降解能力的极细枝孢霉，并用去离子水洗获得成熟极细枝孢霉的孢子悬浮液；

2)在液体培养基中接种极细枝孢霉孢子悬浮液培养多功能菌丝球，其中孢子接种量为10

3)在废水处理反应器中接种极细枝孢霉菌丝球和活性污泥，其中极细枝孢霉菌丝球接种量为1g/L，活性污泥接种量为2g/L；

4)序批式运行反应器培养好氧颗粒污泥处理页岩气压返液(盐度为10％，COD浓度为850mg/L)，运行过程包括进水、曝气、静置沉降、出水以及闲置阶段。其中模拟页岩气压返液由聚丙烯酰胺200mg/L、异丙醇220mg/L、瓜胶100mg/L、乙二醇25mg/L、正十六烷40mg/L、苯酚20mg/L、苯胺30mg/L、CaCl

经过实验测得，好氧颗粒污泥在第18天形成，平均粒径为950μm，好氧颗粒污泥启动期1-18天，有机物去除率平均为33.5％，聚丙烯酰胺去除率平均为8.7％，异丙醇去除率平均为74.4％。第19-35天有机物去除率逐渐提高至62.0％并维持稳定。

对比例1

1)在废水处理反应器中接种活性污泥，其中活性污泥接种量为3g/L；

2)序批式运行反应器培养好氧颗粒污泥处理模拟页岩气压返液(盐度为3％，COD浓度为850mg/L)，运行过程包括进水、曝气、静置沉降、出水以及闲置阶段。其中模拟页岩气压返液由聚丙烯酰胺200mg/L、异丙醇220mg/L、瓜胶100mg/L、乙二醇25mg/L、正十六烷40mg/L、苯酚20mg/L、苯胺30mg/L、CaCl

3)好氧颗粒污泥在第41天形成，平均粒径为1050μm，图3示出了对比例1中形成的好氧颗粒污泥，好氧颗粒污泥启动期有机物去除率平均为29.8％，聚丙烯酰胺去除率平均为7.4％，异丙醇去除率平均为59.9％。

与实施例1大体上相比，对比例1没接种聚多曲霉菌丝球。

对比例2

1)在废水处理反应器中接种活性污泥，其中活性污泥接种量为3g/L；

2)序批式运行反应器培养好氧颗粒污泥处理页岩气压返液(盐度为5％，COD浓度为800mg/L)，运行过程包括进水、曝气、静置沉降、出水以及闲置阶段。其中序批式运行时每个运行周期的总时间为6h，运行时反应体系pH维持在7-8，温度维持在20℃-25℃，每周期体积交换率为50％，曝气阶段空气由底部进入，表观气速维持在1.2cm/s，静置沉降时间为5min。反应体系的有机负荷为1.6kg COD/(m

3)好氧颗粒污泥在培养过程中未形成，1-13天有机物去除率平均为24.8％，14-30天有机物去除率平均为33.2％。

与实施例3大体上相比，对比例2没接种聚多曲霉菌丝球。

对比例3

1)在PDA斜面划线接种黑曲霉(普通市售购得)，并用去离子水洗获得成熟黑曲霉的孢子悬浮液；

2)在液体培养基中接种黑曲霉孢子悬浮液培养多功能菌丝球，其中液体培养基由20g/L无水葡萄糖、2g/L NH

3)在废水处理反应器中接种1g/L黑曲霉菌丝球和3g/L活性污泥；

4)序批式运行反应器培养好氧颗粒污泥处理模拟页岩气压返液(盐度为3％，COD浓度为850mg/L)，运行过程包括进水、曝气、静置沉降、出水以及闲置阶段。其中模拟页岩气压返液由聚丙烯酰胺200mg/L、异丙醇220mg/L、瓜胶100mg/L、乙二醇25mg/L、正十六烷40mg/L、苯酚20mg/L、苯胺30mg/L、CaCl

与实施例1大体上相比，对比例3接种的是黑曲霉菌丝球。好氧颗粒污泥在第28天形成，好氧颗粒污泥平均粒径为920μm。经过实验测得，好氧颗粒污泥启动期有机物去除率平均为30.2％，聚丙烯酰胺去除率平均为9.4％，异丙醇去除率平均为55.3％。

对比例4

1)在PDA斜面划线接种塔宾曲霉(普通市售购得)，并用去离子水洗获得成熟塔宾曲霉的孢子悬浮液；

2)在液体培养基中接种塔宾曲霉孢子悬浮液培养多功能菌丝球，其中孢子接种量为10

3)在废水处理反应器中接种塔宾曲霉菌丝球和活性污泥，其中塔宾曲霉菌丝球接种量为1g/L，活性污泥接种量为2g/L；

4)序批式运行反应器培养好氧颗粒污泥处理页岩气压返液(盐度为10％，COD浓度为850mg/L)，运行过程包括进水、曝气、静置沉降、出水以及闲置阶段。其中模拟页岩气压返液由聚丙烯酰胺200mg/L、异丙醇220mg/L、瓜胶100mg/L、乙二醇25mg/L、正十六烷40mg/L、苯酚20mg/L、苯胺30mg/L、CaCl

与实施例4大体上相比，对比例4接种的是塔宾曲霉菌丝球。高盐度条件下好氧颗粒污泥在培养过程中未形成，1-18天有机物去除率平均为23.3％，19-35天有机物去除率平均为31.7％。

对比例5

1)在PDA斜面划线接种桔青霉(普通市售购得)，并用去离子水洗获得成熟桔青霉的孢子悬浮液；

2)在液体培养基中接种桔青霉孢子悬浮液培养多功能菌丝球，其中孢子接种量为10

3)在废水处理反应器中接种桔青霉菌丝球和活性污泥，其中桔青霉菌丝球接种量为1g/L，活性污泥接种量为2g/L；

4)序批式运行反应器培养好氧颗粒污泥处理页岩气压返液(盐度为10％，COD浓度为850mg/L)，运行过程包括进水、曝气、静置沉降、出水以及闲置阶段。其中模拟页岩气压返液由聚丙烯酰胺200mg/L、异丙醇220mg/L、瓜胶100mg/L、乙二醇25mg/L、正十六烷40mg/L、苯酚20mg/L、苯胺30mg/L、CaCl

与实施例4大体上相比，对比例5接种的是桔青霉菌丝球。高盐度条件下好氧颗粒污泥在培养过程中未形成，1-18天有机物去除率平均为23.5％，19-35天有机物去除率平均为30.9％。

以上所述仅为本发明的具体实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明作的等效变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之中。

对于实施例中未注明具体条件的，按照常规条件或制造商建议的条件进行。对于所用试剂或仪器未注明生产厂商的，均为可以通过市售购买获得的常规产品。