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一種基于高濃度酵母菌的可調度式廢水快速處理工藝.pdf

關 鍵 詞:
一種 基于 濃度 酵母菌 調度 廢水 快速 處理 工藝
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摘要
申請專利號:

CN201510221561.9

申請日:

2015.05.05

公開號:

CN104891668A

公開日:

2015.09.09

當前法律狀態:

駁回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的駁回IPC(主分類):C02F 3/34申請公布日:20150909|||實質審查的生效IPC(主分類):C02F 3/34申請日:20150505|||公開
IPC分類號: C02F3/34 主分類號: C02F3/34
申請人: 北京師范大學; 中國環境科學研究院
發明人: 宋永會; 宋晨; 劉曉玲
地址: 100080北京市海淀區新街口外大街19號
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510221561.9

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.09.14|||2015.10.07|||2015.09.09

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的駁回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種基于高濃度酵母菌的可調度式廢水快速處理工藝,其工藝步驟為:a.將酵母菌接種于酵母池中培養,獲得所需濃度的酵母菌,或者一次性投加大量酵母菌達到目標濃度;b.待達到酵母菌所需濃度時,將培養液全部排出,通過過濾將酵母菌體截留在酵母池中,進待處理廢水,進行反應,將COD下降至目標值;c.進水方式改為連續流進水,酵母池中一邊進入待處理廢水,同時經酵母菌處理后的水流入物化池進行處理,酵母菌被膜截留在酵母池內;d.將最終處理后的水直接接管外排;其中酵母池和物化池之間為可拆卸連接。本發明可提高廢水處理速率及反應器處理能力,反應池級數與銜接順序可根據需要靈活調整。

權利要求書

權利要求書
1.  一種基于高濃度酵母菌的可調度式廢水快速處理工藝,其工藝步驟為:
a.將酵母菌接種于酵母池中培養,獲得所需濃度的酵母菌,或者一次性投入大量酵母菌達到所需濃度;b.待達到酵母菌所需濃度時,將培養液全部排出,通過過濾將酵母菌體截留在酵母池中,進待處理廢水,進行反應,將COD下降至目標值;
c.將進水方式改為連續流,酵母池中一邊進入待處理廢水,同時經酵母菌處理后的水流入物化池進行處理,酵母菌被膜截留在酵母池內;
d.將最終處理后的水直接接管外排;其特征在于所述酵母池和物化池之間為可拆卸連接。

2.  根據權利要求1所述的可調度式廢水快速處理工藝,其特征在于,所述酵母池與物化池的反應級數為1至3級。

3.  根據權利要求1或2所述的可調度式廢水快速處理工藝,其特征在于,步驟a)具體為將酵母菌接種于酵母池中培養一段時間后,排出培養液,通過過濾將酵母菌體截留在酵母池中,分離的水被排出酵母池,同時進新鮮培養液進行酵母菌培養,重復操作多次,獲得所需濃度的酵母菌。

4.  根據權利要求1或2所述的可調度式廢水快速處理工藝,其特征在于,步驟a)通過一次性投加大量菌體獲得所需濃度的酵母菌。

5.  根據權利要求1或2所述的可調度式廢水快速處理工藝,其特征在于,步驟c)所采用的連續流每分鐘進水量為相應酵母池或物化池的有效容積的1%-5%。

6.  根據權利要求1或2所述的可調度式廢水快速處理工藝,其特征在于,所述酵母池與物化池通過PVC軟管連接。

7.  根據權利要求1或2所述的可調度式廢水快速處理工藝,其特征在于,待處理廢水在進入酵母池之前先經過預處理物化池進行預處理。

8.  根據權利要求6所述的一種基于高濃度酵母菌的小型可調度式廢水快速處理工藝,其特征在于,所述預處理為過濾去掉固體雜質和/或調節pH值。

9.  根據權利要求1或2所述的可調度式廢水快速處理工藝,其特征在于,最終處理后的水回流至前述酵母池和/或物化池中進行水質調節。

說明書

說明書一種基于高濃度酵母菌的可調度式廢水快速處理工藝
技術領域
本發明涉及廢水處理技術領域,具體涉及一種基于高濃度酵母菌的可調度式廢水快速處理工藝。
背景技術
酵母菌是人類文明史中被應用得最早的微生物之一,在食品、醫藥、現代生物學研究、新能源開發、單細胞蛋白(Single Cell Protein,SCP)的生產中,酵母菌都突顯出巨大的價值。日本于20世紀90年代首次成功利用酵母菌處理廢水,使酵母菌法成為廢水處理技術之一,開拓了酵母菌資源化應用方向。盡管酵母菌法相對于傳統微生物法起步晚、應用案例少,但酵母菌因環境適應性強,工藝簡單高效,污泥量少等優點仍然被各國所關注,利用酵母菌處理廢水已然成了一大研究熱點,研究的污染物質有苯系物、酚類化合物、醇醚類化合物、農藥、染料、油類、磷、重金屬等。此外,現下的廢水處理技術雖然已較為成熟,但是普遍存在廢水處理時間長,單位反應池處理能力有限,工程建設龐大等問題,必須進行土建作業,占用過多土地資源,大規模的處理線一旦建設完成后,如果改變工藝或增加新生產線就需要對處理系統進行大規模改造甚至推翻重建,其運營問題主要體現在工程龐大,造價高,工藝復雜,對水質適應性差等。因此,有必要研發一種簡單高效、低價靈活的廢水處理工藝。
發明內容
本發明的目的是提供一種基于高濃度酵母菌的可調度式廢水快速處理工藝,該工藝處理效率高,所需反應池體積小,減少占地面積,避免工程繁冗,低投資,系統可靈活多變,反應池可隨意安置,適應各種地形,便于運輸,亦可作為應急處理站使用。
為解決上述技術問題,本發明采用的技術方案是:一種基于高濃度酵母菌的可調度式廢水快速處理工藝,其工藝步驟為:
a.將酵母菌接種于酵母池中培養,獲得所需濃度的酵母菌,或者一次性投入大量酵母菌達到所需濃度;
b.待達到酵母菌所需濃度時,將培養液全部排出,通過過濾將酵母菌體截留在酵母池中,進待處理廢水,進行反應,將COD下降至目標值;
c.將進水方式改為連續流,酵母池中一邊進入待處理廢水,同時經酵母菌處理后的水流入物化池進行處理,酵母菌被膜截留在酵母池內;
d.將最終處理后的水直接接管外排;
e.其特征在于所述酵母池和物化池之間為可拆卸連接。
本發明的有益效果:
1.本發明可提高廢水處理速率及反應器處理能力,并在此基礎上可減小反應器體積與占地面積,減少土地資源的利用,避免土建作業,降低投資成本。
2.本發明采用較小比例的連續流工藝,在保證水力停留時間與出水水質的情況下,可大幅提高反應池的處理能力,反應池日處理能力可達自身有效容積的數倍甚至數十倍。
3.本發明采用PVC軟管進行各反應池的連接,即插即拔,可實現系統的快速拼裝與拆卸的功能。
4.本發明中涉及的單個反應池體積與占地面積與整個系統總體積與總占地大小有限,故適應各種地形與安置方式,可以方便裝入集裝箱式貨車,實現廢水系統可移動的特點。
5.本發明反應池級數與銜接順序可根據需要靈活調整。
6.本發明研發了具有投資少、體積小、占地少、可移動、可拼裝、無需土建等優點的反應器,亦可作為應急廢水處理站使用。
附圖說明
圖1為本發明的廢水快速處理工藝的流程示意圖;
圖2為本發明的單個反應器結構示意圖;
圖3為本發明的廢水處理系統的總體結構示意圖。
在圖2中:1-反應器本體 2-進水口 3-出水口 4-金屬護欄 5-金屬底座
在圖3中:1-可移動反應器 2-軟管
具體實施方式
下面結合實施例和附圖對本發明做更進一步的解釋。下述實施例不以任何形式限制本發明。凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案,均處于本發明的保護范圍之中。
本發明的基于高濃度酵母菌的可調度式廢水快速處理工藝采用了小型廢水處理系統。這種廢水處理系統主要由多級酵母池與多級物化池組成。如無特別說明,下文中的反應池或池為酵母池和物化池的統稱。每個反應池有效容積優選地為1m3左右,占地面積為1m2左右。通過可拆卸管道(比如PVC軟管)將各反應池的進出水口連接從而使各反應池組合在一起,使得各反應池有機組合形成一個小型水處理系統。酵母池中包含比如生物富集強化與膜生物反應器(MBR)。物化池可采用目前所有的物化處理技術,根據需要確定所使用的物化方法。該系統中的反應池之間為可拆卸連接,從而級數可根據需要任意選擇,優選的1-3級。反應池的銜接順序亦可根據工藝需求任意改變。整個系統既可單獨使用,亦可配合處理廠自有工藝使用。
本發明的廢水快速處理工藝過程為:
a.系統啟動階段,將酵母菌接種于酵母池中培養一段時間后,排出培養液,通過過濾將酵母菌體截留在 酵母池中,分離的水被排出酵母池,同時進新鮮培養液進行酵母菌培養,重復操作多次,獲得所需濃度的酵母菌,比如15-30g/L。當然,亦可通過一次性投加大量菌體達到目標濃度。
b.系統運行階段,待達到酵母菌所需濃度時,將最后一次培養后的培養液全部排出,通過過濾將酵母菌體截留在酵母池中,進待處理廢水,反應一段時間后待COD下降至目標值。根據待處理廢水的水質特點,也可以先經過物化池進行預處理,如過濾去掉固體雜質和/或調節pH值(比如調節至6左右)。若水質初始情況適合,也可不經預處理而直接進入酵母池中處理。
c.進水方式改為連續流進水,酵母池中一邊進入待處理廢水,同時經酵母菌處理后的水流入物化池進行處理,酵母菌被膜截留在酵母池內。
d.最終處理后的水既可回流至前幾級反應池中進行水質調節,亦可直接接管外排。
整個工藝過程中酵母池維持溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)在2-4mg/L,溫度在25-35℃。系統運行階段的整個過程采用連續流,每分鐘進水比例為反應池有效容積的5%以內。
由于系統啟動階段的處理工藝相同,故以下實施例僅針對系統運行階段的具體處理工藝進行舉例說明。
實施例1
食品添加劑廢水化學需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)為3000mg/L,酵母菌濃度取20g/L,維持溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)在2-4mg/L,進水流量控制在每分鐘4%。當廢水中有較大固體顆粒物時,本發明可接工廠原有工序。先經工廠原有過濾裝置將固體顆粒物過濾,后接軟管使廢水流入酵母池,選定酵母池級數為一級,通過酵母菌的有氧呼吸作用對廢水進行降解,經處理后的水COD可降至500mg/L(工廠園區廢水接管排放標準,下同),后使廢水經軟管進入物化池處理,選定物化池反應級數為一級,方法為臭氧法,利用臭氧的強氧化作用對廢水進行滅菌與脫色,經整個處理站處理后,出水COD可降至500mg/L。相關說明見表1。
表1實施例1使用說明(非獨立運行時)

實施例2
食品添加劑廢水COD為3000mg/L,酵母菌濃度取20g/L,維持DO在2-4mg/L,進水流量控制在每分鐘4%。當廢水中無較大雜質時,本發明可作為獨立廢水處理系統使用。廢水直接進入酵母菌池,選定反應級數為一級,通過酵母菌的有氧呼吸作用對廢水進行降解,經處理后的水COD可降至500mg/L,后 使廢水進入物化池后處理,選定物化池反應級數為一級,方法為超聲-臭氧法,利用超聲-臭氧的協同強氧化作用對廢水進行滅菌與脫色,經整個處理站處理后,出水COD可降至500mg/L。相關說明見表2。
表2實施例2使用說明(獨立運行時)

實施例3
食品添加劑廢水COD為3000mg/L,酵母菌濃度取20g/L,維持DO在2-4mg/L,進水流量控制在每分鐘4%。當廢水量大且無固體雜質顆粒時,直接使廢水經軟管進入酵母菌池,選定反應池級數為2級(并聯),均通過酵母菌的有氧呼吸作用對廢水進行降解,每一級酵母池處理后的水COD可降至500mg/L,接著使廢水進入物化池處理,確定反應級數為一級,方法為臭氧法,利用臭氧的強氧化作用對廢水進行滅菌與脫色,經整個處理站處理后,出水COD可降至500mg/L。相關說明見表3。
表3實施例3使用說明(獨立運行時)

實施例4
制藥廢水COD為6000mg/L,酵母菌濃度取20g/L,維持DO在2-4mg/L,進水流量控制在每分鐘4%。當廢水無固體雜質顆粒時,直接使廢水經軟管進入酵母菌池,選定反應池級數為2級(串聯),均通過酵母菌的有氧呼吸作用對廢水進行降解,一級酵母池處理后的水COD可降至3000mg/L,然后進入二級酵母池池,處理后出水COD可降至500mg/L,接著使廢水進入物化池后處理,確定反應級數為一級,方法為臭氧法,利用臭氧的強氧化作用對廢水進行滅菌與脫色,經整個處理站處理后,出水COD可降至100mg/L。相關說明見表4。
表4實施例4使用說明(獨立運行時)

實施例5
制藥廢水COD為6000mg/L,酵母菌濃度取20g/L,維持DO在2-4mg/L,進水流量控制在每分鐘4%。 當廢水難生物降解且無固體雜質顆粒時,需要對兩個單元進行靈活調度。先使廢水進入預處理物化池,確定反應級數為一級,方法為Fenton法,出水COD可降至3000mg/L,再使廢水經軟管進入酵母菌池,選定反應池級數為一級,通過酵母菌的有氧呼吸作用對廢水進行降解,處理后的水COD可降至500mg/L,接著使廢水進入物化池后處理,確定反應級數為一級,方法為臭氧法,利用臭氧的強氧化作用對廢水進行滅菌與脫色,經整個處理站處理后,出水COD可降至100mg/L。相關說明見表5。
表5實施例5使用說明(獨立運行且需工藝調度時)

根據上述選定的參數進行廢水處理,本發明的日處理能力可達反應池自身有效容積的40倍(以20h計)。

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