申请日2015.06.17
公开(公告)日2017.04.19
IPC分类号C02F3/30; C02F3/34; C02F101/10
摘要
提供了用于处理废水以减少或去除磷的方法和系统。将聚磷生物体以及任选地碳源添加到废水过程流中，以增强除磷。将经过处理的废水引导至好氧槽中，这促进了其中的细菌对磷的消耗。可以直接在过程流中加入结合碳源的外源聚磷生物体，如直接引入厌氧槽中，或间接经由底流或来自污泥脱水的再循环。还提供了组合物和强化的聚磷生物体。还描述了用碳源预处理聚磷生物体，以及稳定的配制品。
摘要附图
权利要求书
1.一种用于处理废水以去除磷的过程，该过程包括：
使废水过程流与结合一种或多种碳源的一种或多种外源聚磷生物体接触，以形成混合液，其中该一种或多种外源聚磷生物体从该混合液中吸收磷，并且
将该一种或多种外源聚磷生物体从该混合液中分离。
2.如权利要求1所述的过程，其中该接触步骤包括：
使该混合液流入包含细菌的一个或多个池中，在好氧或缺氧条件下操作，以引发该细菌和/或一种或多种外源聚磷生物体对磷的吸收，并且
其中该分离步骤包括将该细菌从该混合液中分离。
3.如权利要求2所述的过程，其中该一个或多个池是曝气的或缺氧的。
4.根据权利要求1所述的过程，其中该一种或多种外源聚磷生物体是长体四球虫(Tetrasphaera elongata)。
5.根据权利要求1所述的过程，其中该一种或多种碳源选自下组，该组由以下各项组成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物、甲醇以及其组合。
6.根据权利要求1所述的过程，其中该一种或多种碳源获得自再循环的污泥。
7.根据权利要求1所述的过程，废水过程流是底流。
8.根据权利要求1所述的过程，其中该废水过程流是厌氧池。
9.根据权利要求1所述的过程，其中该废水过程流是好氧或缺氧池。
10.根据权利要求1所述的过程，其中磷吸收发生在好氧或缺氧池中。
11.一种用于处理废水以去除磷的过程，该过程包括：
使废水过程流与结合一种或多种碳源的一种或多种外源聚磷生物体接触，以形成混合液;
使该混合液流入包含细菌的一个或多个曝气或缺氧池中，在好氧或缺氧条件下操作，以引发该细菌和一种或多种外源聚磷生物体对磷的吸收;并且
从该废水中分离该细菌和一种或多种外源聚磷生物体。
12.根据权利要求11所述的过程，其中该一种或多种外源聚磷生物体是长体四球虫(Tetrasphaera elongata)。
13.根据权利要求11所述的过程，其中该一种或多种碳源选自下组，该组由以下各项组成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、以及甲醇。
14.根据权利要求11所述的过程，其中该一种或多种碳源获得自脱水污泥再循环。
15.根据权利要求11所述的过程，废水过程流是底流或从污泥中分离的水。
16.根据权利要求11所述的过程，其中该废水过程流是该厌氧池。
17.根据权利要求11所述的过程，其中该废水过程流是该好氧或缺氧池。
18.根据权利要求11所述的过程，其中该磷吸收发生在好氧或缺氧池中。
19.如权利要求11所述的过程，其中该混合液中碳源的浓度为每mg/L待除去的磷至少3mg/L碳源的量。
20.如权利要求1所述的过程，其中将该一种或多种外源聚磷生物体以至少一种外源蓄磷生物体为1X101至1X1010菌落形成单位/ml的过程流的量添加到该过程流中。
21.如权利要求11所述的过程，其中该过程流中外源聚磷生物体的浓度为1X101至1X1010菌落形成单位/ml的过程流，其中该过程流是从污泥中分离的水或底流。
22.一种用于处理废水以去除磷的过程，该过程包括：
使废水流入流流入厌氧池中，以形成厌氧过程流;
使该厌氧过程流流入好氧池中，以形成好氧过程流;
使该好氧过程流与结合一种或多种碳源的一种或多种外源聚磷生物体接触，以形成混合液;
使该混合液流入二次沉淀池中，以形成活性污泥、污泥和流出物;
其中该磷在该污泥中。
23.如权利要求22所述的方法，其中该一种或多种外源聚磷生物体是长体四球虫(Tetrasphaera elongata)。
24.根据权利要求22所述的过程，其中该一种或多种碳源选自下组，该组由以下各项组成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、甲醇、碳质工业废物以及其组合。
25.根据权利要求22所述的过程，其中该一种或多种碳源获得自脱水污泥。
26.一种用于处理废水以去除磷的过程，该过程包括：
用一种或多种碳源预处理一种或多种聚磷生物体，以形成一种或多种具有储存碳的预处理的聚磷生物体;
使具有储存碳的预处理的聚磷生物体与废水过程流接触，以形成液体;并且
从该废水中分离该聚磷生物体细菌，这样使得磷得以减少或消除。
27.根据权利要求26所述的过程，其中该一种或多种聚磷生物体是长体四球虫(Tetrasphaera elongata)。
28.根据权利要求26所述的过程，其中该一种或多种碳源选自下组，该组由以下各项组成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、甲醇、碳质工业废物以及其组合。
29.一种用于处理废水以去除磷的过程，该过程包括：
用来自污泥的循环水或底流预处理一种或多种聚磷生物体，以形成预处理的聚磷生物体;
使预处理的聚磷生物体与废水过程流接触，以形成液体;
使该液体流入包含细菌的曝气池中，在好氧条件下操作，以引发该细菌和预处理的聚磷生物体对磷的吸收;并且
从该废水中分离该细菌。
30.一种包括一种或多种聚磷生物体和一种或多种碳源的组合物。
31.一种用于处理废水以去除磷的系统，该系统包括：
一个或多个接收工厂流入废水的沉降池;
一个或多个接收来自沉降槽的流入液的厌氧池;
一个或多个接收来自厌氧槽的流入液的好氧池;
一个或多个接收污泥的厌氧消化池;
一个或多个分离污泥和水的脱水装置;
其中该好氧槽包含细菌和/或外源聚磷生物体，在好氧条件下操作，以当与包括结合一种或多种碳源的一种或多种外源聚磷生物体的混合物的混合液接触时，引发该细菌和/或外源聚磷生物体对磷的吸收。
32.一种用于处理废水以去除磷的过程，该过程包括：
使废水过程流与结合一种或多种碳源的一种或多种外源聚磷生物体接触，以形成混合液;
使该混合液流入包含细菌的一个或多个曝气或缺氧池中，在好氧或缺氧条件下操作，以引发该细菌对磷的吸收;并且
从该废水中分离该细菌。
33.一种减少用于除磷的碳需要量的方法：
使废水过程流与结合一种或多种碳源的一种或多种外源聚磷生物体接触，以形成混合液;
使该混合液流入包含细菌的一个或多个曝气或缺氧池中，在好氧或缺氧条件下操作，以引发该细菌和一种或多种外源聚磷生物体对磷的吸收;并且
从该废水中分离该细菌。
34.一种冻干组合物，其包括：聚磷生物体;
一种或多种碳源;以及
冻干保护剂。
35.如权利要求34所述的冻干组合物，其中该聚磷生物体是长体四球虫(Tetrasphaeraelongata)。
36.如权利要求34所述的冻干组合物，其中该冻干保护剂选自下组，该组由以下各项组成：碳水化合物、麦芽糊精、脱脂乳、以及蔗糖。
37.如权利要求34所述的冻干组合物，其中该冻干保护剂以总冻干组合物的20%-30%的量存在。
说明书
从废水中去除生物磷
相关申请的交叉引用
本申请要求了2014年6月17日提交的美国临时申请号62/013,100的优先权权益，该申请的内容通过引用完全结合在此。
对序列表的引用
本申请包括计算机可读形式的序列表，将其通过引用结合在此。
发明领域
本披露涉及从废水中除磷。根据本披露，使用本文披露的方法，使废水过程流与聚磷生物体接触，以减少或消除废水中的磷。还披露了聚磷生物体的稳定配制品。
背景
从废水中除去磷可能是困难的，并且包括需要向废水处理过程中添加诸如金属盐或碳源的添加剂的高成本过程。例如，可以在厌氧槽中向该过程中添加碳源，例如甘油，以帮助除磷。然而，由于处理的废水的体积非常大，必须添加极大量的碳源以有效地增加其在废水中的浓度。因此，向废水中添加碳源是苛刻的，并且显着地促进了处理废水的费用。已知的处理方法和配制品也存在问题的，因为它们可能是不稳定的。此外，可能难以稳定废水处理厂的生物除磷活性或难以在扰乱之后恢复这种工厂。此外，已知的碳源施用不能有效地靶向聚磷生物体。因此，在废水处理过程中持续需要稳定的和/或减少或消除碳源的废水处理过程和配制品或其它添加剂。
概述
本披露涉及通过使废水处理过程流与单独或与碳源组合的聚磷生物体接触来处理废水的方法。在实施例中，在施用于废水处理过程流之前，用碳源预处理聚磷生物体。在实施例中，该聚磷生物体表征为外源的。
在实施例中，本披露提供了用于处理废水以除去磷的适合的过程，该过程包括：使废水过程流与结合一种或多种碳源的一种或多种聚磷生物体接触，以形成混合液，其中该一种或多种聚磷生物体从该混合液中吸收磷，并且从该混合液中分离出该一种或多种聚磷生物体。在实施例中，接触步骤包括：使混合液流入包含细菌的一个或多个池中，在好氧或缺氧条件下操作，以引发细菌和/或一种或多种聚磷生物体对磷的吸收，并且该分离步骤包括从该混合液中分离该细菌。在实施例中，该一个或多个池是曝气的或缺氧的。在实施例中，该一种或多种聚磷生物体是长体四球虫(Tetrasphaera elongata)。在实施例中，该一种或多种碳源包括工业碳质废物。在实施例中，该一种或多种碳源选自下组，该组由以下各项组成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物、甲醇、以及这些的组合。在实施例中，该一种或多种碳源获自再循环的污泥。在实施例中，该废水过程流是底流。在实施例中，该废水过程流是厌氧池。在实施例中，该废水过程流是好氧或氧池。在实施例中，磷吸收发生在好氧或缺氧池中。
在实施例中，本披露提供了用于处理废水以除去磷的适合的过程，该过程包括：使废水过程流与结合一种或多种碳源的一种或多种聚磷生物体接触，以形成混合液;使混合液流入包含细菌的一个或多个曝气或缺氧池中，在好氧或缺氧条件下操作，以引发细菌和一种或多种聚磷生物体对磷的吸收;并且从该废水中分离该细菌和一种或多种聚磷生物体。在实施例中，该一种或多种聚磷生物体是长体四球虫。在实施例中，该一种或多种碳源包括工业碳质废物。在实施例中，该一种或多种碳源选自下组，该组由以下各项组成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物、甲醇、以及这些的组合。在实施例中，一种或多种碳源获自脱水污泥循环。在实施例中，该废水过程流是底流。在实施例中，该废水过程流是厌氧池。在实施例中，该废水过程流是好氧或缺氧池。在实施例中，该磷吸收发生在好氧或缺氧池中。在实施例中，该混合液中碳源的浓度为每mg/L待除去的磷至少3mg/L碳源的量。在实施例中，将一种或多种聚磷生物体以至少一种蓄磷生物体为1X101至1X1010菌落形成单位/ml的过程流的量添加到该过程流中。在实施例中，过程流中聚磷生物体的浓度为1X101至1X1010菌落形成单位/ml的过程流，其中该过程流是底流或经加工的底流。
在实施例中，本披露提供了用于处理废水以除去磷的适合过程，该过程包括：使废水流入流流入厌氧池中，以形成厌氧过程流;使该厌氧过程流流入好氧池，以形成好氧过程流;使该好氧过程流与结合一种或多种碳源的一种或多种聚磷生物体接触，以形成混合液;使混合液流入二次沉淀池中，以形成活性污泥、污泥和流出物;其中该磷在该污泥中。在实施例中，该一种或多种聚磷生物体是长体四球虫。在实施例中，该一种或多种碳源包括工业碳质废物。在实施例中，该一种或多种碳源选自下组，该组由以下各项组成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物、甲醇、以及这些的组合。在实施例中，一种或多种碳源获自脱水污泥循环。在实施例中，该废水过程流是底流。
在实施例中，本披露提供了用于处理废水以除去磷的适合的过程，该过程包括：用一种或多种碳源预处理一种或多种聚磷生物体，以形成具有储存碳的一种或多种预处理的聚磷生物体;将具有储存碳的预处理的聚磷生物体与废水过程流接触以形成液体;使该液体流入曝气槽中，在好氧条件下操作，以引发聚磷生物体细菌对磷的吸收;并且从该废水中分离该聚磷生物体细菌。在实施例中，该一种或多种预处理的聚磷生物体是长体四球虫。在实施例中，该一种或多种碳源包括工业碳质废物。在实施例中，该一种或多种碳源选自下组，该组由以下各项组成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物、甲醇、以及这些的组合。在实施例中，一种或多种碳源获自脱水污泥循环。在实施例中，该废水过程流是底流。
在实施例中，本披露提供了用于处理废水以除去磷的适合的过程，该过程包括：用底流或经加工的底流(如从污泥中去除的水)预处理一种或多种聚磷生物体，以形成预处理的聚磷生物体;使预处理的聚磷生物体与废水过程流接触，以形成液体;使该液体流入包含细菌的曝气池中，在好氧条件下操作，以引发细菌和预处理的聚磷生物体对磷的吸收;并且从废水中分离细菌。
在实施例中，本披露提供了包括一种或多种聚磷生物体和一种或多种碳源的组合物。在实施例中，该一种或多种聚磷生物体是长体四球虫。在实施例中，该一种或多种碳源包括工业碳质废物。在实施例中，该一种或多种碳源选自下组，该组由以下各项组成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物、甲醇、以及这些的组合。根据本披露的合适的组合物包括非液体或固体配制品。固体配制品的一个非限制性实例包括在施用于冻干过程之前用碳源预处理的冻干的聚磷生物体。冻干的配制品的一个非限制性实例包括在施用于冻干过程之前用碳源预处理的冻干的长体四球虫。在实施例中，该冻干组合物包括一种或多种碳水化合物。
在实施例中，本披露提供了用于处理废水以除去磷的适合系统，该系统包括：一个或多个接收工厂流入废水的沉降池;一个或多个接收来自沉降槽的流入液的厌氧池;一个或多个接收来自厌氧槽的流入液的好氧池;一个或多个接收污泥的厌氧消化池;一个或多个分离污泥和水的脱水装置;其中该好氧槽包含细菌和/或聚磷生物体，在好氧条件下操作，以当与包括结合一种或多种碳源的一种或多种聚磷生物体的混合物的混合液接触时，引发该细菌和/或聚磷生物体对磷的吸收。
在实施例中，本披露提供了用于处理废水以除去磷的适合的过程，该过程包括：使废水过程流与结合一种或多种碳源的一种或多种预处理的聚磷生物体接触，以形成混合液;使该混合液流入包含细菌的一个或多个曝气或缺氧池中，在好氧或缺氧条件下操作，以引发细菌对磷的吸收;并且从废水中分离细菌。在实施例中，预处理的聚磷生物体包括在与废水接触之前与碳源接触的PAO。
在实施例中，本披露提供了减少除磷的碳需求的适合方法，该方法包括：使废水过程流与结合一种或多种碳源的一种或多种经预处理的聚磷生物体接触，以形成混合液;使混合液流入包含细菌的一个或多个曝气或缺氧池中，在好氧或缺氧条件下操作，以引发细菌和一种或多种预处理的聚磷生物体对磷的吸收;并且从废水中分离细菌。在实施例中，预处理的聚磷生物体包括在与足够量的废水接触之前与碳源接触的PAO。
在实施例中，本披露提供了减少除磷的碳需求的合适方法，包括：在施用于冻干过程之前，使废水过程流与一种或多种预处理的聚磷生物体(如用碳源预处理的长体四球虫)接触。合适的非限制性碳源包括乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖浆、工业碳质废物和甲醇。在实施例中，制备稳定的冻干配制品，其包括结合碳水化合物的PAO。
