利用光合細(xì)菌處理大豆加工廢水并實(shí)現(xiàn)資源化的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用光合細(xì)菌處理大豆加工廢水并實(shí)現(xiàn)資源化的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]大豆加工廢水是食品加工行業(yè)中排放量較大的一類廢水。大豆加工廢水無(wú)毒無(wú)害，富含大量的高分子多糖、蛋白質(zhì)以及纖維素等大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。已知的大豆加工廢水處理方法有混凝沉淀、催化氧化、物化-水解酸化-接觸氧化法、UASB等，但這些方法的使用會(huì)產(chǎn)生大量的剩余污泥，處理處置費(fèi)用高，資源化程度低，并且容易造成二次污染。已有研究證明光合細(xì)菌對(duì)多類食品加工廢水進(jìn)行處理并實(shí)現(xiàn)資源化，但主要針對(duì)糖蜜廢水、酒糟廢水、果膠廢水以及牛奶制品廢水，對(duì)大豆廢水無(wú)法進(jìn)行有效處理，主要原因在于大豆廢水中含有大量的氮源物質(zhì)。因此亟需提供一種操作簡(jiǎn)單易行，無(wú)二次污染問題，可實(shí)現(xiàn)大豆廢水資源化的技術(shù)方法。
[0003]使用光合細(xì)菌處理大豆加工廢水能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢水污染物的去除和廢水資源的回收。光合細(xì)菌有兩套能量代謝體系，能夠在光照厭氧與黑暗好氧條件下生存，同化低分子有機(jī)物，實(shí)現(xiàn)污染物的去除；同時(shí)，光合細(xì)菌菌體無(wú)毒無(wú)害，可不經(jīng)過處理直接被綜合利用于飼料加工等行業(yè)。傳統(tǒng)理論認(rèn)為光合細(xì)菌的代謝特性決定了其不能夠降解大分子物質(zhì)，因此在傳統(tǒng)的光合細(xì)菌廢水處理工藝中，需要在光合細(xì)菌處理廢水之前加預(yù)處理過程，其目的是將大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)，再由光合細(xì)菌對(duì)廢水中的小分子物質(zhì)進(jìn)行同化處理。但是預(yù)處理不僅會(huì)消耗廢水中的大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，產(chǎn)生大量剩余污泥，而且容易產(chǎn)生感染光合細(xì)菌的雜菌，對(duì)光合細(xì)菌廢水處理段產(chǎn)生不利影響，從而降低光合細(xì)菌廢水處理效率以及整個(gè)廢水處理工藝的資源化程度，不能避免二次污染等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)光合細(xì)菌廢水處理工藝中預(yù)處理帶來的工藝流程復(fù)雜、污水資源化程度低、二次污染嚴(yán)重等問題，提出一種能夠有效地處理大豆加工廢水，并實(shí)現(xiàn)大豆加工廢水資源化的方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:
一種利用光合細(xì)菌處理大豆加工廢水并實(shí)現(xiàn)廢水資源化的方法，包括以下步驟: 首先向大豆加工廢水中投加小分子碳源物質(zhì)到終濃度為400?1200 mg/L；
再調(diào)節(jié)廢水的pH值為7.0-9.0；
然后向廢水中投加球形紅細(xì)菌到終濃度為600?1900 mg/L；
處理?xiàng)l件如下:處理溫度為25?30°C，處理時(shí)間為96?120小時(shí);采用白熾燈作為外加光源，控制外加光照強(qiáng)度為4500?5000 lux，通過曝氣栗向污水中曝氣，控制污水中的溶解氧濃度為0.5?1.0 mg/L;每隔24小時(shí)測(cè)定一次污水中COD濃度。
[0006]上述的大豆加工廢水是一種含大分子多糖、蛋白質(zhì)以及脂肪等豐富氮源的廢水，COD為8000?30000 mg/L。
[0007]上述的小分子碳源物質(zhì)是蘋果酸、琥珀酸、琥珀酸鈉、酒石酸鉀鈉、葡萄糖和果糖中的一種或多種。
[0008]上述的球形紅細(xì)菌處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。
[0009]上述的沼澤紅假單胞菌屬于Rhodopseudomonas Palustris屬，購(gòu)自中國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心(地址:北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路I號(hào)院中科院微生物研究所)，保藏編號(hào)為CGMCC N0.1.2180ο
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所述的利用光合細(xì)菌處理大豆加工廢水并實(shí)現(xiàn)廢水資源化的方法，省略廢水預(yù)處理段，簡(jiǎn)化工藝流程，提高廢水處理效率與資源化程度，避免二次污染等環(huán)境問題。本發(fā)明采用小分子碳源作為光合細(xì)菌生長(zhǎng)的初始基質(zhì)，能夠提高光合細(xì)菌的活性，刺激降解大分子關(guān)鍵酶的產(chǎn)生，使光合細(xì)菌降解大分子物質(zhì)成為可能，能夠極大地提高污水處理效率和污水資源化的程度。使用該方法可以使廢水中的COD去除率達(dá)至丨」90%以上，菌體轉(zhuǎn)化率可達(dá)900%?1000%。
【附圖說明】
[0011 ]圖1是實(shí)施例1、對(duì)比例I COD去除率隨時(shí)間的變化趨勢(shì)圖；其中，橫坐標(biāo)為時(shí)間，單位是小時(shí)，縱坐標(biāo)為去除率，單位是百分比。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無(wú)特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無(wú)特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。
[0013]實(shí)施例1:
本實(shí)施例以大豆加工廢水進(jìn)行了發(fā)明效果的檢驗(yàn)。大豆加工廢水初始COD濃度為8250mg/L。
[0014]首先向大豆加工廢水中投加小分子碳源物質(zhì)到終濃度為400mg/L；
再調(diào)節(jié)廢水的pH值為7.5;
然后向廢水中投加球形紅細(xì)菌到終濃度為630 mg/L；
處理?xiàng)l件如下:處理溫度為25°C，處理時(shí)間為120小時(shí);采用白熾燈作為外加光源，控制外加光照強(qiáng)度為4500?5000 lux，通過曝氣栗向污水中曝氣，控制污水中的溶解氧濃度為1.0 mg/L;每隔24小時(shí)測(cè)定一次污水中COD濃度。
[0015]實(shí)施例2:
本對(duì)比例大豆加工廢水初始COD濃度為15455 mg/L，投加小分子碳源物質(zhì)到終濃度為1200 mg/L，投加球形紅細(xì)菌終濃度為1850 mg/L。除了初始⑶D濃度有區(qū)別外，本對(duì)比例和實(shí)施例1的操作方法和操作條件完全相同。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用光合細(xì)菌處理大豆加工廢水并實(shí)現(xiàn)資源化的方法，其特征在于，包括如下步驟: 首先向大豆加工廢水中投加小分子碳源物質(zhì)到終濃度為400?1200 mg/L； 再調(diào)節(jié)廢水的pH值為7.0-9.0； 然后向廢水中投加球形紅細(xì)菌到終濃度為600?1900 mg/L； 處理?xiàng)l件如下:處理溫度為25?30°C，處理時(shí)間為96?120小時(shí)；采用白熾燈作為外加光源，控制外加光照強(qiáng)度為4500?5000 lux，通過曝氣栗向污水中曝氣，控制污水中的溶解氧濃度為0.5?1.0 mg/L。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述大豆加工廢水是一種含大分子多糖、蛋白質(zhì)以及脂肪等豐富氮源的廢水，COD為8000~30000 mg/L。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的小分子碳源物質(zhì)是蘋果酸、琥珀酸、琥珀酸鈉、酒石酸鉀鈉、葡萄糖和果糖中的一種或多種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的球形紅細(xì)菌處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，本發(fā)明使用的沼澤紅假單胞菌屬于Rhodopseudomonas Palustris屬，購(gòu)自中國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心(地址:北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路I號(hào)院中科院微生物研究所)，保藏編號(hào)為CGMCC N0.1.2180ο
【專利摘要】本發(fā)明公開了利用光合細(xì)菌處理大豆加工廢水并實(shí)現(xiàn)資源化的方法，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用一株球形紅細(xì)菌（Rhodobacter？sphaeroides）處理大豆加工廢水，首先向大豆加工廢水中添加小分子碳源物質(zhì)到終濃度為400~1200？mg/L；再調(diào)節(jié)廢水的pH值為7.0~9.0；然后向廢水中投加處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的球形紅細(xì)菌到終濃度為600~1900？mg/L；在25~30℃下處理96~120小時(shí)；同時(shí)采用白熾燈控制外加光照強(qiáng)度為4500~5000？lux和控制污水中的溶解氧濃度為0.5~1.0？mg/L。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單易行，簡(jiǎn)化工藝流程，提高污水資源化程度，避免傳統(tǒng)污水處理工藝帶來的二次污染問題并能實(shí)現(xiàn)污水資源化。
【IPC分類】C02F103/32, C02F3/34
【公開號(hào)】CN105461082
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610002107
【發(fā)明人】張光明, 彭猛, 盧海鳳, 王航瑤, 楊安琪
【申請(qǐng)人】中國(guó)人民大學(xué), 彭猛
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2016年1月6日