万寿菊提取叶黄素的压榨污水的综合处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种万寿菊提取叶黄素的压榨污水的综合处理方法，包括以下步骤：初沉淀；上层液进行过滤，滤液中添加好氧活性污泥曝气8～10天；曝气后的上层液进行沉淀；沉淀后的上层液添加厌氧活性污泥厌氧发酵8～20天，产生的沼气收集；厌氧发酵后的上清液进行沉淀；沉淀后的上层液进行过滤后，进行脱色处理；脱色后流出清液，通过人工湿地储存。本发明通过沉淀、过滤、曝气、厌氧发酵、脱色和人工湿地综合处理万寿菊提取叶黄素的压榨污水，具有成本低，经济合理，消耗小，能大大降低压榨污水的COD和净化水质，获得沼气能源，结合人工湿地生态处理，最后使废水达标，美化环境，自动化程度高，减轻劳动强度。
【专利说明】万寿菊提取叶黄素的压榨污水的综合处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及污水处理方法，具体地指一种万寿菊提取叶黄素的压榨污水的综合处 理方法。
【背景技术】
[0002] 万寿菊为一年生草本植物，含有丰富的叶黄素，是提取纯天然黄色素的理想原料。 而叶黄素是一种广泛存在于蔬菜、花卉、水果与某些藻类生物中的天然色素，它能够延缓老 年人因黄斑退化而引起的视力退化和失明症，以及因机体衰老引发的心血管硬化、冠心病 和肿瘤疾病。同时，叶黄素不仅广泛用于饲料添加剂和食品添加剂领域，而且越来越多的被 用于功能性保健食品的研发和生产上。
[0003] 万寿菊在提取叶黄素之前，需要对万寿菊进行压榨处理，挤压出其中的水分，然后 进行后续的提取叶黄素处理，而整个万寿菊处理中，压榨污水是最大且广泛受到环保部门 关注的污染源。
[0004] 万寿菊压榨污水酸度高，有机质含量大，其传统的处理方式是直接排入土地而污 染地下水，或直接排入污水处理厂净化。随着万寿菊的栽培及生产规模扩大，对万寿菊压榨 污水资源合理处理已渐渐引起社会的关注。但是，由于万寿菊压榨污水中含有大量可再利 用有机成分，因直接净化而没有得到有效处理，目前也没有出现其资源化处理方法。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的就是要克服现有技术所存在的不足，提供一种万寿菊提取叶黄素的 压榨污水的综合处理方法。
[0006] 为实现上述目的，本发明所设计的万寿菊提取叶黄素的压榨污水的综合处理方 法，包括以下步骤：
[0007] 1)万寿菊提取叶黄素的压榨污水进行沉淀，静置6?12h ;
[0008] 2)沉淀后的上层液进行过滤后，在滤液中添加培养的好氧活性污泥连续曝气8? 10天，所述好氧活性污泥添加量为好氧活性污泥与滤液总体积的30?50%，
[0009] 所述好氧活性污泥培养：先取水沟排污口污泥，或污水处理厂污泥，或沼气池底部 活性污泥，去除大颗粒杂质，过滤，加入培养基,在恒温35°C中培养3天，弃去上悬液后再次 加入培养基，继续恒温培养3天，反复3?4次；
[0010] 所述培养基配制：按照污泥体积加入lg/L葡萄糖、63. 75mg/L尿素、12. 5mg/L的 KH2P04、25mg/L 的 MgS04 · 7H20、20mg/L 的 CaCl2、50mg/L 的 NaHC03 以及 lmg/L 的微量元 素溶液；所述微量元素溶液组成为〇· 15g/L的FeCl3 · 7Η20、0· 15g/L的Η3Β03、0· 03g/L的 CuS04 · 5Η20、0· 03g/L 的 ΚΙ、0· 12g/L 的 MnCl2 · 4Η20、0· 06g/L 的（ΝΗ4)6Μ〇7024 · 7Η20、0· 12g/ L 的 ZnS04 · 7Η20 以及 0· 15g/L 的 CoCl2 · 6Η20 ;
[0011] 3)曝气后，上层液进行沉淀，静置6?12h;
[0012] 4)沉淀后的上层液添加厌氧活性污泥进行厌氧发酵8?20天，所述厌氧活性污泥 添加量为厌氧活性污泥与上层液总体积的40?50 %，所述厌氧活性污泥取自农村沼气池 或沼气工程池体底部，经去除大颗粒杂物后使用，厌氧发酵产生的沼气收集；
[0013] 5)厌氧发酵后的上清液进行沉淀，静置6?12h，沉积的污泥循环参与厌氧发酵；
[0014] 6)沉淀后的上层液进行过滤后，在温度25?35°C下采用活性炭进行脱色处理 3 ?8h ;
[0015] 7)脱色后流出清液，通过人工湿地系统储存，所述人工湿地系统包括底层大砾石、 中间层粉煤灰和最上层壤土。
[0016] 实现上述综合处理方法使用的综合处理设备，包括由高到低依次连通的初沉池、 一级过滤池、曝气系统、二沉池、厌氧发酵系统、三沉池、二级过滤池、脱色池和人工湿地系 统，所述二级过滤池内填充有煤灰渣，所述脱色池内填充有活性炭，所述人工湿地系统包括 底层大砾石、中间层粉煤灰和最上层壤土。
[0017] 进一步地，所述初沉池、二沉池和三沉池的底部均为与水平面呈α = 10?15向 上延伸的斜坡，所述底部斜坡上端均设置有出水管，所述出水管高于底部斜坡上端〇?lm。
[0018] 进一步地，所述三沉池设置有将底部污泥送入厌氧发酵系统的污泥泵。
[0019] 进一步地，所述一级过滤池和二级过滤池的出水端距底部高度0. 1?lm。
[0020] 进一步地，所述一级过滤池和二级过滤池和脱色池的出水端设置格栅，所述格栅 上包覆有纱布。
[0021] 进一步地，所述曝气系统包括曝气池、置于曝气池上方的曝气机和置于曝气池底 部的好氧活性污泥，所述曝气池的出水口设置在曝气池侧壁中间。曝气为好氧活性污泥中 好氧微生物提供氧，使其能吸收和分解万寿菊压榨污水水中溶解性污染物，达到净化水质 和提高污水pH的作用，且利于厌氧发酵。
[0022] 进一步地，所述厌氧发酵系统包括封闭的池体、置于池体中的搅拌机和位于池体 顶部的气囊，所述池体的出水口设置在池体侧壁中间。
[0023] 进一步地，所述脱色池内设置加热装置，所述脱色池的侧壁下端设置出水口，出水 口距底部高度〇?〇.5m。
[0024] 进一步地，所述底层大碌石的粒径为20mm?40mm，厚度为150mm?200mm ;所述 中间层粉煤灰的粒径为2mm?10mm，厚度为1300mm?1500mm ;所述最上层壤土的粒径为 5mm ?40mm,厚度为 300mm ?1500mm。
[0025] 本发明的有益效果在于：通过沉淀、过滤、曝气、厌氧发酵、脱色和人工湿地几大部 分综合处理万寿菊提取叶黄素的压榨污水，具有成本低，经济合理，消耗小，能大大降低万 寿菊提取叶黄素的压榨污水的C0D和净化水质，获得沼气能源，结合人工湿地生态处理，最 后使废水达标，美化环境，自动化程度高，减轻劳动强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 图1为万寿菊提取叶黄素的压榨污水的综合处理设备的结构示意图。
[0027] 图2为图1中初沉池的结构示意图。
[0028] 图3为图1中一级过滤池的结构示意图。
[0029] 图4为图1中曝气系统的结构不意图。
[0030] 图5为图1中厌氧发酵系统的结构示意图。
[0031] 图6为图1中二级过滤池的结构示意图。
[0032] 图7为图1中脱色池的结构示意图。
[0033] 图8为图1中人工湿地系统的结构不意图。
【具体实施方式】
[0034] 以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
[0035] 图1所示的万寿菊提取叶黄素的压榨污水的综合处理设备，根据地势条件或人为 建造，由高到低包括依次连通的初沉池1、一级过滤池2、曝气系统3、二沉池4、厌氧发酵系 统5、三沉池6、二级过滤池7、脱色池8和人工湿地系统9。三沉池6设置有将底部污泥送 入厌氧发酵系统的污泥泵6. 1。
[0036] 如图2所示，初沉池1、二沉池4和三沉池6的池体结构相同，底部均为与水平面呈 α = 15向上延伸的斜坡，底部斜坡上端均设置有出水管，出水管高于底部斜坡上端0.5m。
[0037] 如图3、6所示，一级过滤池2和二级过滤池7的出水端距底部高度0. 5m。图6所 示的二级过滤池7内填充有煤灰渣7. 1。如图7所示的脱色池8内填充有活性炭8. 1，脱色 池8内设置加热装置8. 2,脱色池8的侧壁下端设置出水口，出水口距底部高度0. 3m。图3、 6、7所示，一级过滤池2和二级过滤池7和脱色池8的出水端设置格栅10,所述格栅10上 包覆有纱布11。
[0038] 如图4所示，曝气系统3包括曝气池3. 1、置于曝气池3. 1上方的曝气机3. 2和置 于曝气池3. 1底部的好氧活性污泥，曝气池3. 1的出水口设置在曝气池3. 1侧壁中间。
[0039] 如图5所示，厌氧发酵系统5包括封闭的池体5. 1、置于池体5. 1中的搅拌机5. 2 和位于池体5. 1顶部的气囊5. 3,池体5. 1的出水口设置在池体5. 1侧壁中间。
[0040] 如图8所示，人工湿地系统9包括底层大砾石9. 1、中间层粉煤灰9. 2和最上层壤 土 9. 3。底层大碌石9. 1的粒径为20mm?40mm，厚度为150mm?200mm ;中间层粉煤灰9. 2 的粒径为2mm?10mm，厚度为1300mm?1500mm ;最上层壤土 9. 3的粒径为5mm?40mm，厚 度为 300_ ?1500mm。
[0041] 本发明适合各种规模的万寿菊压榨污水处理，根据需要处理的污水量，可适当调 整污水处理工艺各部分，现以处理8m 3万寿菊提取叶黄素的压榨污水为例，作为参考。
[0042] 8m3万寿菊提取叶黄素的压榨污水的综合处理方法，包括以下步骤：
[0043] 1)万寿菊提取叶黄素的压榨污水进入初沉池1进行沉淀，初沉池1的有效容积 8m3,静置6?12h，花泥回收利用；
[0044] 2)沉淀后的上层液由初沉池1的出水管自然流出，进入一级过滤池2进行过滤，一 级过滤池2的有效容积为8?10m 3,经格栅10和纱布11过滤出水后，进入曝气系统3,在 滤液中添加培养的好氧活性污泥使用曝气机3. 2连续曝气8?10天，好氧活性污泥添加量 为好氧活性污泥与滤液总体积的40%，曝气池3. 1的有效容积根据加入的好氧活性污泥比 例确定，为90?160m3，
[0045] 所述好氧活性污泥培养：先取水沟排污口污泥，或污水处理厂污泥，或沼气池底部 活性污泥，去除大颗粒杂质，过滤，加入培养基,在恒温35°C中培养3天，弃去上悬液后再次 加入培养基，继续恒温培养3天，反复3?4次；
[0046] 所述培养基配制：按照污泥体积加入lg/L葡萄糖、63. 75mg/L尿素、12. 5mg/L的 KH2P04、25mg/L 的 MgS04 · 7H20、20mg/L 的 CaCl2、50mg/L 的 NaHC03 以及 lmg/L 的微量元 素溶液；所述微量元素溶液组成为〇· 15g/L的FeCl3 · 7Η20、0· 15g/L的Η3Β03、0· 03g/L的 CuS04 · 5Η20、0· 03g/L 的 ΚΙ、0· 12g/L 的 MnCl2 · 4H20、
[0047] 0· 06g/L 的（ΝΗ4)6Μ〇7024 · 7Η20、0· 12g/L 的 ZnS04 · 7H20 以及 0· 15g/L 的 CoCl2 · 6H20 ;
[0048] 3)曝气后，上层液由曝气池3. 1的出水口自然流出，进入二沉池4进行沉淀，二沉 池有效容积160m3,静置6?12h ;
[0049] 4)沉淀后的上层液由二沉池4的出水管自然流出，进入厌氧发酵系统5,在封闭的 池体5. 1中添加厌氧活性污泥，使用搅拌机5. 2搅拌，进行厌氧发酵8?20天，厌氧活性污 泥添加量为厌氧活性污泥与上层液总体积的45%，池体5. 1的有效容积320m3，
[0050] 所述厌氧活性污泥取自农村沼气池或沼气工程池体底部，经去除大颗粒杂物后使 用，厌氧发酵产生的沼气由气囊5. 3收集；
[0051] 5)厌氧发酵后的上清液由池体5. 1的出水口，进入三沉池6进行沉淀，三沉池6的 有效容积8m3,静置6?12h，在三沉池6底部沉积的大量污泥由污泥泵6. 1抽出，送入厌氧 发酵系统5的池体5. 1，循环参与厌氧发酵；
[0052] 6)沉淀后的上层液由三沉池6的出水管自然流出，进入二级过滤池7进行过滤，二 级过滤池7的有效容积为8?10m 3,由煤灰渣7. 1、格栅10和纱布11过滤后，由二级过滤 池7的出水口自然流出滤液，进入脱色池8,在温度25?35°C下，采用活性炭进行脱色处理 3 ?8h ;
[0053] 7)由脱色池8的出水口自然流出清液，进入人工湿地系统9储存净化水质，可以随 时取用，在人工湿地系统9中可以种植水生植物，如芦苇、水笋或节节草。
【权利要求】
1. 一种万寿菊提取叶黄素的压榨污水的综合处理方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 万寿菊提取叶黄素的压榨污水进行沉淀，静置6?12h ; 2) 沉淀后的上层液进行过滤后，在滤液中添加培养的好氧活性污泥连续曝气8?10 天，所述好氧活性污泥添加量为好氧活性污泥与滤液总体积的30?50%， 所述好氧活性污泥培养：先取水沟排污口污泥，或污水处理厂污泥，或沼气池底部活性 污泥，去除大颗粒杂质，过滤，加入培养基,在恒温35°C中培养3天，弃去上悬液后再次加入 培养基，继续恒温培养3天，反复3?4次； 所述培养基配制：按照污泥体积加入lg/L葡萄糖、63. 75mg/L尿素、12. 5mg/L的 KH2P04、25mg/L 的 MgS04 · 7H20、20mg/L 的 CaCl2、50mg/L 的 NaHC03 以及 lmg/L 的微量元 素溶液；所述微量元素溶液组成为〇· 15g/L的FeCl3 · 7Η20、0· 15g/L的Η3Β03、0· 03g/L的 CuS04 · 5Η20、0· 03g/L 的 ΚΙ、0· 12g/L 的 MnCl2 · 4Η20、0· 06g/L 的（ΝΗ4)6Μ〇7024 · 7Η20、0· 12g/ L 的 ZnS04 · 7Η20 以及 0· 15g/L 的 CoCl2 · 6Η20 ; 3) 曝气后，上层液进行沉淀，静置6?12h ; 4) 沉淀后的上层液添加厌氧活性污泥进行厌氧发酵8?20天，所述厌氧活性污泥添加 量为厌氧活性污泥与上层液总体积的40?50%，所述厌氧活性污泥取自农村沼气池或沼 气工程池体底部，经去除大颗粒杂物后使用，厌氧发酵产生的沼气收集； 5) 厌氧发酵后的上清液进行沉淀，静置6?12h，沉积的污泥循环参与厌氧发酵； 6) 沉淀后的上层液进行过滤后，在温度25?35°C下采用活性炭进行脱色处理3?8h ; 7) 脱色后流出清液，通过人工湿地系统储存，所述人工湿地系统包括底层大砾石、中间 层粉煤灰和最上层壤土。
2. -种实现权利要求1所述万寿菊提取叶黄素的压榨污水的综合处理方法的综合处 理设备，其特征在于：它包括由高到低依次连通的初沉池（1)、一级过滤池（2)、曝气系统 (3)、二沉池（4)、厌氧发酵系统（5)、三沉池￠)、二级过滤池（7)、脱色池（8)和人工湿地 系统（9)，所述二级过滤池（7)内填充有煤灰渣（7. 1)，所述脱色池（8)内填充有活性炭 (8. 1)，所述人工湿地系统（9)包括底层大砾石（9. 1)、中间层粉煤灰（9.2)和最上层壤土 (9. 3)。
3. 根据权利要求2所述的综合处理设备，其特征在于：所述初沉池（1)、二沉池（4)和 三沉池￠)的底部均为与水平面呈α = 10?15向上延伸的斜坡，所述底部斜坡上端均设 置有出水管，所述出水管高于底部斜坡上端〇?lm。
4. 根据权利要求2所述的综合处理设备，其特征在于：所述三沉池（6)设置有将底部 污泥送入厌氧发酵系统（5)的污泥泵￠. 1)。
5. 根据权利要求2所述的综合处理设备，其特征在于：所述一级过滤池（2)和二级过 滤池（7)的出水端距底部高度0. 1?lm。
6. 根据权利要求2所述的万寿菊提取叶黄素的压榨污水的综合处理方法，其特征在 于：所述一级过滤池⑵和二级过滤池（7)和脱色池⑶的出水端设置格栅（10)，所述格 栅（10)上包覆有纱布（11)。
7. 根据权利要求2所述的综合处理设备，其特征在于：所述曝气系统（3)包括曝气池 (3. 1)、置于曝气池（3. 1)上方的曝气机（3. 2)和置于曝气池（3. 1)底部的好氧活性污泥， 所述曝气池（3. 1)的出水口设置在曝气池（3. 1)侧壁中间。
8. 根据权利要求2所述的综合处理设备，其特征在于：所述厌氧发酵系统（5)包括封 闭的池体（5. 1)、置于池体（5. 1)中的搅拌机（5. 2)和位于池体（5. 1)顶部的气囊（5. 3)， 所述池体（5. 1)的出水口设置在池体（5. 1)侧壁中间。
9. 根据权利要求2所述的综合处理设备，其特征在于：所述脱色池（8)内设置加热装 置（8. 2)，所述脱色池（8)的侧壁下端设置出水口，出水口距底部高度0?0. 5m。
10. 根据权利要求2所述的综合处理设备，其特征在于：所述底层大砾石（9. 1)的粒径 为20mm?40mm，厚度为150mm?200mm ;所述中间层粉煤灰（9. 2)的粒径为2mm?10mm， 厚度为1300mm?1500mm ;所述最上层壤土（9. 3)的粒径为5mm?40mm，厚度为300mm? 1500mm〇
【文档编号】C02F9/14GK104086038SQ201410225056
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年5月26日 优先权日:2014年5月26日
【发明者】王媛媛, 张衍林, 李武, 孟亮, 李善军, 樊启洲, 邓在京, 孟庆健, 赵亮, 朱驰昊, 艾平, 晏水平, 周洪亮, 翟红 申请人:华中农业大学