利用光合细菌处理大豆加工废水并实现资源化的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种利用光合细菌处理大豆加工废水并实现资源化的方法。
【背景技术】
[0002]大豆加工废水是食品加工行业中排放量较大的一类废水。大豆加工废水无毒无害，富含大量的高分子多糖、蛋白质以及纤维素等大分子营养物质。已知的大豆加工废水处理方法有混凝沉淀、催化氧化、物化-水解酸化-接触氧化法、UASB等，但这些方法的使用会产生大量的剩余污泥，处理处置费用高，资源化程度低，并且容易造成二次污染。已有研究证明光合细菌对多类食品加工废水进行处理并实现资源化，但主要针对糖蜜废水、酒糟废水、果胶废水以及牛奶制品废水，对大豆废水无法进行有效处理，主要原因在于大豆废水中含有大量的氮源物质。因此亟需提供一种操作简单易行，无二次污染问题，可实现大豆废水资源化的技术方法。
[0003]使用光合细菌处理大豆加工废水能够同时实现废水污染物的去除和废水资源的回收。光合细菌有两套能量代谢体系，能够在光照厌氧与黑暗好氧条件下生存，同化低分子有机物，实现污染物的去除；同时，光合细菌菌体无毒无害，可不经过处理直接被综合利用于饲料加工等行业。传统理论认为光合细菌的代谢特性决定了其不能够降解大分子物质，因此在传统的光合细菌废水处理工艺中，需要在光合细菌处理废水之前加预处理过程，其目的是将大分子物质降解为小分子物质，再由光合细菌对废水中的小分子物质进行同化处理。但是预处理不仅会消耗废水中的大量营养物质，产生大量剩余污泥，而且容易产生感染光合细菌的杂菌，对光合细菌废水处理段产生不利影响，从而降低光合细菌废水处理效率以及整个废水处理工艺的资源化程度，不能避免二次污染等问题。
【发明内容】
[0004]本发明针对传统光合细菌废水处理工艺中预处理带来的工艺流程复杂、污水资源化程度低、二次污染严重等问题，提出一种能够有效地处理大豆加工废水，并实现大豆加工废水资源化的方法。
[0005]本发明解决其技术问题采用的技术方案是:
一种利用光合细菌处理大豆加工废水并实现废水资源化的方法，包括以下步骤: 首先向大豆加工废水中投加小分子碳源物质到终浓度为400?1200 mg/L；
再调节废水的pH值为7.0-9.0；
然后向废水中投加球形红细菌到终浓度为600?1900 mg/L；
处理条件如下:处理温度为25?30°C，处理时间为96?120小时;采用白炽灯作为外加光源，控制外加光照强度为4500?5000 lux，通过曝气栗向污水中曝气，控制污水中的溶解氧浓度为0.5?1.0 mg/L;每隔24小时测定一次污水中COD浓度。
[0006]上述的大豆加工废水是一种含大分子多糖、蛋白质以及脂肪等丰富氮源的废水，COD为8000?30000 mg/L。
[0007]上述的小分子碳源物质是苹果酸、琥珀酸、琥珀酸钠、酒石酸钾钠、葡萄糖和果糖中的一种或多种。
[0008]上述的球形红细菌处于对数生长期。
[0009]上述的沼泽红假单胞菌属于Rhodopseudomonas Palustris属，购自中国普通微生物菌种保藏管理中心(地址:北京市朝阳区北辰西路I号院中科院微生物研究所)，保藏编号为CGMCC N0.1.2180ο
[0010]本发明的有益效果是:本发明所述的利用光合细菌处理大豆加工废水并实现废水资源化的方法，省略废水预处理段，简化工艺流程，提高废水处理效率与资源化程度，避免二次污染等环境问题。本发明采用小分子碳源作为光合细菌生长的初始基质，能够提高光合细菌的活性，刺激降解大分子关键酶的产生，使光合细菌降解大分子物质成为可能，能够极大地提高污水处理效率和污水资源化的程度。使用该方法可以使废水中的COD去除率达至丨」90%以上，菌体转化率可达900%?1000%。
【附图说明】
[0011 ]图1是实施例1、对比例I COD去除率随时间的变化趋势图；其中，横坐标为时间，单位是小时，纵坐标为去除率，单位是百分比。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述:
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0013]实施例1:
本实施例以大豆加工废水进行了发明效果的检验。大豆加工废水初始COD浓度为8250mg/L。
[0014]首先向大豆加工废水中投加小分子碳源物质到终浓度为400mg/L；
再调节废水的pH值为7.5;
然后向废水中投加球形红细菌到终浓度为630 mg/L；
处理条件如下:处理温度为25°C，处理时间为120小时;采用白炽灯作为外加光源，控制外加光照强度为4500?5000 lux，通过曝气栗向污水中曝气，控制污水中的溶解氧浓度为1.0 mg/L;每隔24小时测定一次污水中COD浓度。
[0015]实施例2:
本对比例大豆加工废水初始COD浓度为15455 mg/L，投加小分子碳源物质到终浓度为1200 mg/L，投加球形红细菌终浓度为1850 mg/L。除了初始⑶D浓度有区别外，本对比例和实施例1的操作方法和操作条件完全相同。
【主权项】
1.一种利用光合细菌处理大豆加工废水并实现资源化的方法，其特征在于，包括如下步骤: 首先向大豆加工废水中投加小分子碳源物质到终浓度为400?1200 mg/L； 再调节废水的pH值为7.0-9.0； 然后向废水中投加球形红细菌到终浓度为600?1900 mg/L； 处理条件如下:处理温度为25?30°C，处理时间为96?120小时；采用白炽灯作为外加光源，控制外加光照强度为4500?5000 lux，通过曝气栗向污水中曝气，控制污水中的溶解氧浓度为0.5?1.0 mg/L。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述大豆加工废水是一种含大分子多糖、蛋白质以及脂肪等丰富氮源的废水，COD为8000~30000 mg/L。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的小分子碳源物质是苹果酸、琥珀酸、琥珀酸钠、酒石酸钾钠、葡萄糖和果糖中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的球形红细菌处于对数生长期。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，本发明使用的沼泽红假单胞菌属于Rhodopseudomonas Palustris属，购自中国普通微生物菌种保藏管理中心(地址:北京市朝阳区北辰西路I号院中科院微生物研究所)，保藏编号为CGMCC N0.1.2180ο
【专利摘要】本发明公开了利用光合细菌处理大豆加工废水并实现资源化的方法，属于污水处理技术领域。本发明采用一株球形红细菌（Rhodobacter？sphaeroides）处理大豆加工废水，首先向大豆加工废水中添加小分子碳源物质到终浓度为400~1200？mg/L；再调节废水的pH值为7.0~9.0；然后向废水中投加处于对数生长期的球形红细菌到终浓度为600~1900？mg/L；在25~30℃下处理96~120小时；同时采用白炽灯控制外加光照强度为4500~5000？lux和控制污水中的溶解氧浓度为0.5~1.0？mg/L。本发明操作简单易行，简化工艺流程，提高污水资源化程度，避免传统污水处理工艺带来的二次污染问题并能实现污水资源化。
【IPC分类】C02F103/32, C02F3/34
【公开号】CN105461082
【申请号】CN201610002107
【发明人】张光明, 彭猛, 卢海凤, 王航瑶, 杨安琪
【申请人】中国人民大学, 彭猛
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2016年1月6日