申请日2016.10.26
公开(公告)日2017.02.22
IPC分类号C02F3/32; C02F3/34
摘要
本发明提供的一种处理污泥水热碳化废液的方法，将水热碳化法固液分离后得到的废液的化学需氧量浓度范围稀释至15000～20000mg/L，调节pH值至4～6，得到反应液;在反应液加入驯化后的酵母菌，于温度为22～37℃下连续培养3～7天后离心分离，得到第一水溶液，调节第一水溶液的pH值至6～8，并加入驯化好的光合细菌进行自然光照、爆气，于温度为25～35℃下连续培养2‑3天后离心分离，得到第二水溶液，在第二水溶液中加入驯化后的微藻进行光照、爆气，于温度为20～40℃下连续培养3～6天后，离心分离，得到处理后的水溶液，上述方法，利用酵母菌、光合细菌、微藻联合处理水热碳化废液，节约水资源，工艺简单，环境友好。
摘要附图
权利要求书
1.一种处理污泥水热碳化废液的方法，其特征在于，包括下述步骤：
步骤S110：污泥经水热碳化法、固液分离后得到的废液;
步骤S120：将所述废液的化学需氧量浓度范围稀释至15000～20000mg/L，调节pH值至4～6，得到反应液;
步骤S130：在所述反应液中加入驯化后的酵母菌，并于温度为22～37℃下连续培养3～7天后离心分离，得到第一水溶液;
步骤S140：调节所述第一水溶液的pH值至6～8，并加入驯化好的光合细菌进行自然光照、爆气，并于温度为25～35℃下连续培养2-3天后离心分离，得到第二水溶液;
步骤S150：在所述第二水溶液中加入驯化后的微藻进行自然光照、爆气，并于温度为20～40℃下连续培养3～6天后，离心分离，得到处理后的水溶液。
2.根据权利要求1所述的处理污泥水热碳化废液的方法，其特征在于，步骤S110中，所述固液分离采用离心分离，离心转速为3000～6000rpm。
3.根据权利要求1所述的处理污泥水热碳化废液的方法，其特征在于，步骤S110中，所述废液中化学需氧量的浓度为30000～55000mg/L、水体中各种形态氮的浓度为3000～8000mg/L，总磷的浓度为200～700mg/L。
4.根据权利要求1所述的处理污泥水热碳化废液的方法，其特征在于，步骤S120中，用水将所述废液的化学需氧量浓度范围稀释至15000～20000mg/L。
5.根据权利要求1所述的处理污泥水热碳化废液的方法，其特征在于，步骤S120中，调节pH值至4～6的试剂为HCl或NaOH溶液。
6.根据权利要求1所述的处理污泥水热碳化废液的方法，其特征在于，步骤S130中，驯化后的酵母菌的接种比例为V水：V酵母菌=20：0.5～5之间。
7.根据权利要求1所述的处理污泥水热碳化废液的方法，其特征在于，步骤S140中，所述光合细菌包括沼泽红假单胞菌、球形红假单胞菌的一种或两种。
8.根据权利要求7所述的处理污泥水热碳化废液的方法，其特征在于，步骤S140中，驯化后的光合细菌的接种比例为V水：V光合细菌=20：0.5～5之间。
9.根据权利要求1所述的处理污泥水热碳化废液的方法，其特征在于，步骤S150中，所述微藻包括小球藻、葡萄藻、栅藻、硅藻、纤维藻中的一种或多种。
10.根据权利要求9所述的处理污泥水热碳化废液的方法，其特征在于，步骤S150中，驯化后的微藻的接种比例为V水：V微藻=20：3.5。
11.根据权利要求1所述的处理污泥水热碳化废液的方法，其特征在于，步骤S140及S150中，所述爆气的气体为空气，控制流量为0.05～0.2L/minL-1。
说明书
一种处理污泥水热碳化废液的方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其是涉及一种处理污泥水热碳化废液的方法。
背景技术
水热碳化法以水为热的载体，是目前碳化技术发展中的新起之秀，无需对污泥进行事先干燥，对原料污泥的含水率要求低，反应条件温和，工艺过程简单，因而在能量耗费和生产控制上较传统碳化法具有明显的优势。然而，作为污泥水热碳化副产物—水热碳化液，具有高有机组分浓度、高氮磷含量、低碳氮比、含有大量重金属、难以生物降解的特点，若直接排放，对环境造成巨大影响。
污泥处理前废水中BOD5/COD比值约为0.10～0.15，而水热碳化处理后增加至0.36～0.46，更适合进行生化处理。由于污泥水热碳化技术起步较晚，其副产物水热碳化液的处理方法尚处于实验室研发阶段。藻类作为一种生命力强并且易得的生物资源，可以利用太阳能有效地去除污水中的营养物质和重金属等，例如中国专利CN102583749A公开了“有效利用太阳光的藻类净化系统”，涉及一种生物净化系统，合并有光转化材料和太阳追踪器以增强藻类的光合作用，可用于处理市政、农业、工业来源的废水。例如中国专利CN104211265A公开了“一种基于天然藻类去除废水中铬的方法”，提供了一种天然藻类去除废水中铬的方法，通过利用天然藻类与铬离子发生表面络合和生化反应以达到去除铬离子的目的。例如中国专利CN104710014A公开了“一种利用改性泡叶藻吸附水中重金属离子铬的方法”，该方法能够选择性的吸附水中的低浓度的Cr6+，去除率高，高效环保，不会造成二次污染。然而，藻类能耐受的有机物浓度较低，对有毒化合物耐受性较为敏感，用其处理污泥水热碳化液，需要大量水的进行稀释，造成水资源的浪费。例如中国专利CN1047926022A公开了“水热液化废水中营养元素的回收利用方法及使用设备”，主要用于处理制备生物原油过程中产生的废水，首次提出了使用光合细菌与微藻联用技术回收水热液化废水中营养元素并回收水资源的方法，不需要对高浓度废水进行稀释。
然而，水热碳化液中溶解性有机物主要是蛋白质及碳水化合物，而多用于有机废水处理的光合细菌的主要营养物质则主要是低分子的有机酸、氨基酸、糖类，对大分子物质利用速率较慢。因此，利用异养菌(eg.酵母菌)，将高分子的碳水化合物及蛋白质分解，产生低分子有机物，供光合细菌利用。到目前为止，尚未见利用酵母菌-光合细菌-藻类联用技术处理污泥水热碳化废液的报道。利用该联用技术处理污泥水热碳化废液，不仅可有效的去除废液中氮、磷、有机污染物、重金属离子等有害物质，而且可以节约水资源、成本低廉，使水热碳化废液达到排放标准，不造成二次污染。
发明内容
有鉴如此，有必要针对现在技术存在的缺陷，提供一种可节约水资源、工艺简单、环境友好的污泥水热碳化废液的处理方法。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种处理污泥水热碳化废液的方法，包括下述步骤：
步骤S110：污泥经水热碳化法、固液分离后得到的废液;
步骤S120：将所述废液的化学需氧量浓度范围稀释至15000～20000mg/L，调节pH值至4～6，得到反应液;
步骤S130：在所述反应液加入驯化后的酵母菌，并于温度为22～37℃下连续培养3～7天后离心分离，得到第一水溶液;
步骤S140：调节所述第一水溶液的pH值至6～8，并加入驯化好的光合细菌进行自然光照、爆气，并于温度为25～35℃下连续培养2-3天后离心分离，得到第二水溶液;
步骤S150：在所述第二水溶液中加入驯化后的微藻进行自然光照、爆气，并于温度为20～40℃下连续培养3～6天后，离心分离，得到处理后的水溶液。
在一些实施例中，步骤S110中，所述固液分离采用离心分离，离心转速为3000～6000rpm。
在一些实施例中，步骤S110中，所述废液中化学需氧量的浓度为30000～55000mg/L、水体中各种形态氮的浓度为3000～8000mg/L，总磷的浓度为200～700mg/L。
在一些实施例中，步骤S120中，用水将所述废液的化学需氧量浓度范围稀释至15000～20000mg/L。
在一些实施例中，步骤S120中，调节pH值至4～6的试剂为HCl或NaOH溶液。
在一些实施例中，步骤S130中，驯化后的酵母菌的接种比例为V水：V酵母菌=20：0.5～5之间。
在一些实施例中，步骤S140中，所述光合细菌包括沼泽红假单胞菌、球形红假单胞菌的一种或两种。
在一些实施例中，步骤S140中，驯化后的光合细菌的接种比例为V水：V光合细菌=20：0.5～5之间。
在一些实施例中，步骤S150中，所述微藻包括小球藻、葡萄藻、栅藻、硅藻、纤维藻中的一种或多种。
在一些实施例中，步骤S150中，驯化后的微藻的接种比例为V水：V微藻=20：3.5。
在一些实施例中，步骤S140及S150中，所述爆气的气体为空气，控制流量为0.05～0.2L/minL-1。
本发明采用上述技术方案的优点是：
本发明提供的一种处理污泥水热碳化废液的方法，将水热碳化法固液分离后得到的废液的化学需氧量浓度范围稀释至15000～20000mg/L，调节pH值至4～6，得到反应液;在所述反应液加入驯化后的酵母菌，并于温度为22～37℃下连续培养3～7天后离心分离，得到第一水溶液，调节所述第一水溶液的pH值至6～8，并加入驯化好的光合细菌进行自然光照、爆气，并于温度为25～35℃下连续培养2-3天后离心分离，得到第二水溶液，在所述第二水溶液中加入驯化后的微藻进行自然光照、爆气，并于温度为20～40℃下连续培养3～6天后，离心分离，得到处理后的水溶液，本发明提供的处理污泥水热碳化废液的方法，利用酵母菌、光合细菌、微藻联合处理污泥水热碳化废液，和现有方法相比，节约水资源，成本低廉，工艺步骤简单易行，环境友好，易于推广应用，采用上述方法处理后的出水可达到城镇污水处理厂污染物排放标准二级标准以上。
