申请日2018.03.01
公开(公告)日2019.01.04
IPC分类号C02F9/14; C02F101/10; C02F101/16; C02F101/30
摘要
本实用新型提供一种提高光合细菌处理污水及资源化效率的装置，包括磁场装置和光合细菌反应器，所述光合细菌反应器设置有废水出口和回水口，废水出口和回水口连接有废水管道，构成废水循环回路，在所述废水管道上设置有磁场装置。本实用新型提出的装置，选择使用高强磁铁作为外源磁场，使反应器中的光合细菌及废水循环经过磁场，从而达到比用磁处理水培养光合细菌处理污水更好的效果。
权利要求书
1.一种提高光合细菌处理污水及资源化效率的装置，其特征在于，包括磁场装置和光合细菌反应器，所述光合细菌反应器设置有废水出口和回水口，废水出口和回水口连接有废水管道，构成废水循环回路，在所述废水管道上设置有磁场装置，所述磁场装置包括上下两层磁铁，两层磁铁之间留有高0.6～2cm的间隙，间隙的两端分别为进水口和出水口;连位于进水口和出水口之间的废水管道包括多根支管。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，废水管道从进水口分流，通过分流管连接于平行的多根支管，相邻支管的间距为2～4cm;所述多根支管经过汇流管连接至出水口。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，上层磁铁和下层磁铁均是由长方体形状的磁铁组成，各层磁铁的厚度为1～3cm，充磁方向为厚度充磁。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述废水管道上设置有循环泵、流量计和压力表，所述磁场装置的进水口位于所述出水口的下方。
说明书
一种提高光合细菌处理污水及资源化效率的装置
技术领域
本实用新型属于废水处理领域，具体涉及一种利用磁场的废水处理装置。
背景技术
豆制品中含有丰富的蛋白质，是人们生活中不可缺少的蛋白质食品之一。近年来我国豆制品市场不断扩大，豆制品产量迅速增长，年消耗大豆300多万吨。与此同时，大豆加工废水体量也逐渐增加。大豆加工废水主要来自于豆制品加工过程产生的冲洗水、泡豆水以及压榨出的黄浆水。其中浓度较高的废水来源于泡豆水和黄浆水。特别是黄浆水，有机污染物含量高，极易腐烂变质，且pH较低，如果不能有效处理，将对环境产生极大的危害。
光合细菌是可以进行不产氧光合作用的细菌，能够有效处理高有机负荷的污水，同时合成自身的生物量。光合细菌中含有多种维生素、辅酶、蛋白质、色素等高价值附加物，具有很高的利用价值。光合细菌用于污水处理高浓度有机废水具有很大优势，一方面可以有效处理高浓度有机废水，有效去除氮、磷元素，且耐盐能力强;另一方面大豆加工废水中无毒害物质，可以在污水处理的同时生产光合细菌生物量，进行回收利用。
磁场生物效应是生物磁学的重要组成部分，国内外已有不少研究证明磁场对微生物和酶活性有影响。磁场作用于微生物可引起系列生物学反应，产生宏观微生物磁效应，还会影响蛋白质大分子、酶和DNA的特性而改变细胞器结构及生物膜的通透性，从而影响生物体系统的新陈代谢。磁场对微生物生长的影响较为复杂，磁场类型、磁场强度、因素选择不同等均可能导致不同结果或结论。随着磁技术及磁生物效应在环境保护和生物工程等领域的应用，磁场对微生物及其酶影响的研究也越来越受到重视。
有研究表明磁处理水配制的培养基对细菌生长有促进作用，磁场对细菌增长、污水处理效果都有改善作用，但磁处理在工业化处理废水 的应用方法尚需进一步探讨。
实用新型内容
针对本领域存在的不足之处，本实用新型的目的是提出一种提高光合细菌处理污水及资源化效率的装置。
本实用新型上述的目的通过以下技术方案来实现：
一种提高光合细菌处理污水及资源化效率的装置，包括磁场装置和光合细菌反应器，所述光合细菌反应器的废水出口和回水口连接有废水管道，构成废水循环回路，在所述废水管道上设置有磁场装置。
其中，所述磁场装置包括上下两层磁铁，两层磁铁之间留有高0.6～2cm的间隙，间隙的两端分别为进水口和出水口;连位于进水口和出水口之间的废水管道包括多根支管。
优选地，废水管道从进水口分流，通过分流管连接于平行的多根支管，相邻支管的间距为2～4cm;所述多根支管经过汇流管连接至出水口。
其中，上层磁铁和下层磁铁均是由长方体形状的磁铁组成，各层磁铁的厚度为1～3cm，充磁方向为厚度充磁。
其中，所述废水管道上设置有循环泵、流量计和压力表，所述磁场装置的进水口位于所述出水口的下方。
采用本实用新型的装置，一种提高光合细菌处理污水及资源化效率的方法，包括以下操作：
1)将大豆加工废水加入光合细菌反应器中接种处于对数生长期的光合细菌，
2)驱动接种了光合细菌的废水循环流动，，经过磁场装置后再回流至所述光合细菌反应器，达到光合细菌的生长平台期，收获光合细菌，用于高价值附加物的制取。
其中，所述大豆加工废水的COD浓度为12000～15000mg/L，TN浓度为1000～2000mg/L，TP浓度30～40mg/L，在加入所述光合细菌反应器前先过滤去除悬浮颗粒，并调节pH值为6.0～7.8。
调节pH值的药剂可以为氢氧化钠、盐酸、硫酸、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种。
进一步地，所述光合细菌为沼泽红假单胞菌Rhodopseudomonas palustris、类球红细菌Rhodobacter sphaeroides、荚膜红细菌Rhodobacter capsulatus的质量比1:(1～2):(1～3)的混合菌，接种量为800-1800mg/L干重。
所述菌种均购自中国普通微生物保藏管理中心(地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所)，其中沼泽红假单胞菌保藏编号为No.1.8928，类球红细菌保藏编号为No.1.5028，荚膜红细菌保藏编号为No.1.3366。
优选地，所述磁场装置的磁场强度为0.6～1.0T，磁场方向和废水流动方向垂直。
持续运行该系统，形成序批式污水处理和光合细菌培养系统。废水循环流动的水力停留时间HRT为24～48h。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提出的装置，选择使用高强磁铁作为外源磁场，使反应器中的光合细菌及废水循环经过磁场，从而达到比用磁处理水培养光合细菌处理污水更好的效果。
采用本实用新型的装置，通过高强磁铁的使用，缩短了光合细菌膜生物反应器的水力停留时间，从而提高废水处理效率。
试验结果表明，高强磁铁可以影响光合细菌的新陈代谢，进而提高光合细菌的生物量产量。
