CN101712523B - 基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法 - Google Patents
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Abstract
基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法，它涉及一种污水处理方法，本发明解决了现有的光合细菌污水处理技术的菌体投量大和分离效率低的问题。本发明的方法如下：污水经光合细菌生物反应器和膜分离装置处理后排放，浓缩菌部分返回生物反应器，其余排出回收；方法还可以如下：污水经内部设有分离膜装置的光合细菌生物反应器处理后排放，浓缩菌部分保留在生物反应器，其余排出回收。本发明的基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法可以用于污水生物处理，不需要连续投加新菌，光合细菌的分离效率可达90％～99％。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理的方法。
背景技术
利用微生物的生命活动来减少污染物的生物处理技术是污水处理中重要的方法，对于高浓度废水来说，使用光合细菌进行污水处理，处理步骤少，可以将废水一步或两步达到国家标准，还可以将污水中的有机物合成为自身菌体中的有益物质，再通过回收细胞菌体达到污染物资源化，将其作为饲料或肥料应用于用于养殖业，种植业等。现有的光合细菌污水处理的方法中，光合细菌需要通过菌种槽不断投加新鲜菌液，菌体投量大，成本较高；而用固定法进行菌体分离的方法中光合细菌难以附着固定，达不到分离的效果，混凝沉淀法进行菌体分离的效率一般为40％～90％，分离困难，并且混凝剂投量大，成本高，带来二次污染，制约了光合细菌污水处理技术的广泛应用。
发明内容
本发明是为了解决现有的光合细菌污水处理技术的菌体投量大和分离效率低的问题，提供基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法。
本发明的基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法按以下步骤进行：污水进入光合细菌生物反应器，在光合细菌浓度为400mg/L～20000mg/L、溶解氧浓度为0.2mg/L～2mg/L、温度为15℃～35℃和光照强度为500lux～5000lux的条件下处理12h～60h，然后进入膜分离器，待过膜压差为0.02MPa～0.3MPa时将经膜分离器处理的污水排放，最后按上述光合细菌生物反应器的细菌浓度，将浓缩菌液的一部分返回到光合细菌生物反应器中，其余浓缩菌液排出系统回收。
基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法还可以按以下步骤进行：污水进入内部设有膜分离装置的光合细菌生物反应器，在光合细菌浓度为400mg/L～20000mg/L、溶解氧浓度为0.2mg/L～2mg/L、温度为15℃～35℃和光照强度为500lux～5000lux的条件下处理12h～60h，待过膜压差为0.02MPa～0.3MPa时将经膜分离器处理的污水排放，最后按光合细菌生物反应器的细菌浓度，将浓缩菌液的一部分保留在光合细菌生物反应器中，其余浓缩菌液排出系统回收。
本发明的基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法，利用光合细菌把污水中的有机物合成为自身菌体中的有益物质，通过回收细胞菌体作为饲料或者肥料应用于养殖和种植业，使污水得到处理的同时又使污染物资源化，在处理系统正常处理运行后，不需要投加新鲜菌液，菌体投量小，成本较低，利用膜分离装置，在过膜压差仅为0.02MPa～0.3MPa，操作压力低，每48h～72h反冲洗一次，运行10～15个反冲洗周期后进行化学反冲洗，能长时间运作，菌体分离容易、分离效率达到90％～99％。
附图说明
图1是具体实施方式九的流程图；图2是具体实施方式十八的流程图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式中的基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法按以下步骤进行：污水进入光合细菌生物反应器，在光合细菌浓度为400mg/L～20000mg/L、溶解氧浓度为0.2mg/L～2mg/L、温度为15℃～35℃和光照强度为500lux～5000lux的条件下处理12h～60h，然后进入膜分离器，待过膜压差为0.02MPa～0.3MPa时将经膜分离器处理的污水排放，最后按上述光合细菌生物反应器的细菌浓度，将浓缩菌液的一部分返回到光合细菌生物反应器中，其余浓缩菌液排出系统回收。
本实施方式的基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法，利用光合细菌把污水中的有机物合成为自身菌体中的有益物质，通过回收细胞菌体作为饲料或者肥料应用于养殖和种植业，在处理系统正常处理运行后，不需要投加新鲜菌液，菌体投量小，成本较低，使污水得到处理的同时又使污染物资源化，菌体分离容易，分离效率达到90％～99％。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述的光合细菌生物反应器的光合细菌浓度为1000mg/L～15000mg/L、溶解氧浓度为0.3mg/L～1.8mg/L、温度为18℃～32℃、光照强度为1000-4500lux。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述的光合细菌生物反应器的光合细菌浓度为8000mg/L、溶解氧浓度为1.0mg/L、温度为25℃、光照强度为3000lux。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三不同的是：所述的膜分离器中的过滤膜为微滤膜或超滤膜。其它与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四不同的是：污水在光合细菌生物反应器的处理时间为10h～50h。其它与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五不同的是：污水在光合细菌生物反应器的处理时间为36h。其它与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六不同的是：膜分离装置的过膜压差为0.05MPa～0.25MPa。其它与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七不同的是：膜分离装置的过膜压差为0.15MPa。其它与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九： (参见图1)本实施方式基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法按以下步骤进行：污水进入光合细菌生物反应器，在光合细菌浓度为10000mg/L、溶解氧浓度为0.3mg/L、温度为20℃、光照强度为2000lux的条件下处理24h后，再进入膜分离装置采用的是超滤膜的膜分离器中，在过膜压差为0.1MPa的条件下将经膜分离装置处理的水排放，浓缩菌液按光合细菌生物反应器的细菌浓度部分返回光合细菌生物反应器，其余排出系统回收。
本实施方式选用大豆废水为处理对象，进水的化学需氧量(COD)为15000mg/L、总氮(TN)为85mg/L、总磷(TP)为45mg/L、氨氮(NH3-N)为222mg/L、pH为6.0，经处理后的出水水质稳定，其中COD为60mg/L、TN为18mg/L、NH3-N为6mg/L，pH为6.2，出水水质基本符合城镇污水处理厂污染物排放二级标准GB18918-2002中的规定，菌体分离容易，分离效率达到97％，分离装置的过膜压差为0.3MPa，操作压力较小，每48h～72h反冲洗一次，运行周期长，回收的浓缩光合细菌能够做有营养的物质回收利用，达到水物同时资源化的目的。
具体实施方式十：本实施方式的基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法按以下步骤进行：污水进入内部设有膜分离装置的光合细菌生物反应器，在光合细菌浓度为400mg/L～20000mg/L、溶解氧浓度为0.2mg/L～2mg/L、温度为15℃～35℃和光照强度为500lux～5000lux的条件下处理12h～60h，待过膜压差为0.02MPa～0.3MPa时将经膜分离器处理的污水排放，最后按光合细菌生物反应器的细菌浓度，将浓缩菌液的一部分保留在光合细菌生物反应器中，其余浓缩菌液排出系统回收。
本实施方式的基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法，利用光合细菌把污水中的有机物合成为自身菌体中的有益物质，通过回收细胞菌体作为饲料或者肥料应用于养殖和种植业，使污水得到处理的同时又使污染物资源化，在处理系统正常处理运行后，不需要投加新鲜菌液，菌体投量小，成本较低，利用内置的膜分离装置，在0.02MPa～0.3MPa的过膜压力作用下，使光合细菌生物反应器中的菌水迅速分离，设备占地面积小，菌体分离容易、分离效率达到90％～99％。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式十不同的是：所述的光合细菌生物反应器的光合细菌浓度为1000mg/L～15000mg/L、溶解氧浓度为0.3mg/L～1.8mg/L、温度为18℃～32℃、光照强度为800lux～2500lux。其它与具体实施方式十相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式十至十一不同的是：所述的光合细菌生物反应器的光合细菌浓度为7000mg/L、溶解氧浓度为1.1mg/L、温度为25℃、光照强度为1500lux。其它与具体实施方式十至十一相同。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式十至十二不同的是：所述的膜分离装置的过滤膜为微滤膜或超滤膜。其它与具体实施方式十至十二相同。
具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式十至十三不同的是：污水在光合细菌生物反应器的处理时间为24h～50h。其它与具体实施方式十至十三相同。
具体实施方式十五：本实施方式与具体实施方式十至十四不同的是：污水在光合细菌生物反应器的处理时间为36h。其它与具体实施方式十至十四相同。
具体实施方式十六：本实施方式与具体实施方式十至十五不同的是：光合细菌生物反应器的膜分离装置的过膜压差为0.03MPa～0.28MPa。其它与具体实施方式十至十五相同。
具体实施方式十七：本实施方式与具体实施方式十至十六不同的是：光合细菌生物反应器的膜分离装置的过膜压差为0.18MPa。其它与具体实施方式十至十六相同。
具体实施方式十八：(参见图2)本实施方式的基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法按以下步骤进行：污水进入内部设有分离膜装置的光合细菌生物反应器，在光合细菌浓度为10000mg/L、溶解氧浓度为0.2mg/L、温度为20℃、光照强度为1000lux的条件下处理48h，然后在光合细菌生物反应器的膜分离装置的过膜压差为0.08MPa的条件下将处理后的水排放，浓缩菌液排出系统回收；所述的；所述的过滤膜为微滤膜。
本实施方式选用啤废水为处理对象，进水的COD为4000～5000mg/L、TP为21mg/L、NH3-N为32mg/L；pH为7.6、SS为400mg/L，经处理后的出水水质稳定，其中COD为60mg/L、TP为1.3mg/L、NH3-N为18mg/L、pH为7.1、SS为20mg/L，出水水质符合城镇污水处理厂污染物排放二级标准GB18918-2002中的规定，在处理系统正常处理运行后，不需要投加新鲜菌液，菌体投量小，成本较低，菌体分离容易，分离效率达到98.5％，并且回收的浓缩光合细菌能够做有营养的物质回收利用，达到水物同时资源化的目的。
Claims (10)
1.基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法，其特征在于基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法按以下步骤进行：污水进入光合细菌生物反应器，在光合细菌浓度为400mg/L～20000mg/L、溶解氧浓度为0.2mg/L～2mg/L、温度为15℃～35℃和光照强度为500lux～5000lux的条件下处理12h～60h，然后进入膜分离器，待过膜压差为0.02MPa～0.3MPa时将经膜分离器处理的污水排放，最后按上述光合细菌生物反应器的细菌浓度，将浓缩菌液的一部分返回到光合细菌生物反应器中，其余浓缩菌液排出系统回收。
2.根据权利要求1所述的基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法，其特征在于所述的光合细菌生物反应器的光合细菌浓度为1000mg/L～15000mg/L、溶解氧浓度为0.3mg/L～1.8mg/L、温度为18℃～32℃、光照强度为1000lux～4500lux。
3.根据权利要求1或2所述的基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法，其特征在于所述的膜分离器中的过滤膜为微滤膜或超滤膜。
4.根据权利要求3所述的基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法，其特征在于污水在光合细菌生物反应器的处理时间为10h～50h。
5.根据权利要求1、2或4所述的基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法，其特征在于膜分离装置的过膜压差为0.05MPa～0.25MPa。
6.基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法，其特征在于基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法按以下步骤进行：污水进入内部设有膜分离装置的光合细菌生物反应器，在光合细菌浓度为400mg/L～20000mg/L、溶解氧浓度为0.2mg/L～2mg/L、温度为15℃～35℃和光照强度为500lux～5000lux的条件下处理12h～60h，待过膜压差为0.02MPa～0.3MPa时将经膜分离器处理的污水排放，最后按光合细菌生物反应器的细菌浓度，将浓缩菌液的一部分保留在光合细菌生物反应器中，其余浓缩菌液排出系统回收。
7.根据权利要求6所述的基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法，其特征在于所述的光合细菌生物反应器的光合细菌浓度为1000mg/L～15000mg/L、溶解氧浓度为0.3mg/L～1.8mg/L、温度为18℃～32℃、光照强度为800lux～2500lux。
8.根据权利要求6或7所述的基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法，其特征在于所述的膜分离装置的过滤膜为微滤膜或超滤膜。
9.根据权利要求8所述的基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法，其特征在于污水在光合细菌生物反应器的处理时间为24h～50h。
10.根据权利要求8所述的基于光合细菌生物处理的膜生物反应器污水处理方法，其特征在于光合细菌生物反应器的膜分离装置的过膜压差为0.03MPa～0.28MPa。
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