利用高级氧化对污水进行预处理培养工程微藻进行污水深度处理和二氧化碳减排的方法技术

利用高级氧化对污水进行预处理培养工程微藻进行污水深度处理和二氧化碳减排的方法。它涉及了利用高级氧化对污水和烟气进行预处理，利用人工培养工程微藻同时解决污水深度处理和ＣＯ↓［２］减排的方法。它解决了现有技术中藻类因为无法吸收污水中的大分子有机污染物而在污水处理中受到限制的缺陷。本发明专利技术利用高级氧化处理污水和烟气，之后在生物反应器中利用工程微藻将预处理后的污水进行深度处理，将烟气中的ＣＯ↓［２］吸收利用，工程微藻也可以提取功能性产品。本发明专利技术具有成本低、投资小、效率高、处理效果好、使烟气资源化、增加生物质能来源、减轻了污水深度处理工艺的负担、降低了工程造价，改变了传统意义上污水处理观念。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用高级氧化对污水和烟气进行预处理，利用人工培养工程微藻同时解决污水深度处理和C02减排的方法。
技术介绍
目前利用工程微藻处理污水，由于污水中有毒、有害有机物的大量存在，导致工程微藻活力低、繁殖力低和污染物去除率低，而且工程微藻只能吸收烟气中的C02，对S02和气体氮氧化物无能为力。因此，工程微藻在环境治理工程中的应用受到限制。
技术实现思路
本专利技术为了解决目前利用工程微藻处理污水过程中工程微藻活力低、繁殖力低和污染物去除率低，而且工程微藻只能吸收烟气中的co2的缺陷而提供了一种。本专利技术利用高级氧化对污水进行预处理培养工程微藻进行污水深度处理和二氧化碳减排的方法按照以下步骤进行 一、用高级氧化对污水和烟气进行预处理；二、将预处理后的污水采用Na2C03或CaO调节pH值为6.5 8.5，再将调节后的污水及烟气通入到生物反应器中利用工程微藻进行深度处理；即完成了污水的处理及C02的减排。本专利技术方法中采用高级氧化对污水和烟气先进行处理，能够将污水中的有机物，特别是将对工程微藻有毒、有害的有机物开环或断链，分解成对工程微藻无害并可以利用的小分子化合物，提高污水的可生化性；而且高级氧化能够将烟气中的S02和氮氧化物氧化成SO/'和N(V而去除。因为污水中威胁工程微藻生长的有毒、有害有机物被降解，同时由于高级氧化使污水中溶解的可被工程微藻利用的碳源、氮源等数量增加、增强了工程微藻的活力和繁殖力，扩大了工程微藻的数量，从而促进了工程微藻的除污效果。利用高级氧化对污水进行预处理培养工程微藻进行污水深度处理和二氧 化碳减排的方法具有成本低、效率高、投资小、处理效果好、变废为宝、增加 生物质能来源的特点。本专利技术的独特之处在于利用高级氧化预处理污水和烟 气，利用人工培养的工程微藻吸收污水中的有机物、氮磷等污染物质，以及烟 气中大量的C02气体。本专利技术充分利用了污水和烟气资源，大幅度降低污水 处理投资及运营成本，开辟了利用高级氧化应用的新领域，改变了传统意义上 污水处理观念。本专利技术利用高级氧化对污水进行预处理培养工程微藻进行污水深度处理 和二氧化碳减排的方法过程-一、 利用高级氧化处理污水污水中往往含有较高的氮磷等污染物，而碳源含量偏低，并且大分子难降解有机物占了很大比例，尤其是市政二级出水中，氮磷超标，CODo的含量却 要求在120以下，应用工程微藻深度处理污水时，碳源不足的问题凸显，需要 外加碳源。利用高级氧化可以将污水中大分子有机化合物分解成小分子化合 物，难降解物质开环或断链，提高污水的可生化性。二、 利用高级氧化处理烟气工厂烟气中含有C02、 S02、 N(X等污染物，其中C02是最主要的温室气 体，对温室效应的贡献率达63%, S02、 N(X是引起酸雨形成的主要污染物， 将其未经处理直接通入水中会极大地影响生物体的正常生长繁殖，利用高级氧 化可以将S02、 NOx等污染物氧化成SO^、 N(V而除去，从而能够保证S02、 NOx等污染物既不污染空气又不影响藻类的生长。但会使pH降低，需要外加 药剂进行调节。同时，含有大量C02的工厂烟气弥补了污水中碳源不足的难 题。三、 利用生物反应器培养藻类污水中含有较多的营养物质，其中氮磷等含量较高，为微藻的生长提供了 N源、P源，高级氧化后还可提供部分C源；工厂烟气中含有大量的C02,为 微藻生长的C源；生物反应器具有光、温度、溶解氧、C02、 pH和营养物质 等培养条件的调节与控制系统。能实现工程微藻的高密度培养并获得较高的单 位面积或体积产量。在高级氧化进行预处理后的污水与烟气中，藻类进行光合作用，吸收C02、 N、 P放出02，在净化水质的同时获得工程微藻。四、利用工程微藻生产功能产品藻类富含蛋白质、脂类、维生素和矿物 质等，所有收获的藻类生物量有许多潜在的应用价值，如:用于食料和医药业(人 和动物的营养补充物:维生素、蛋白质、脂肪酸、多糖等)；提取化工产品如化 妆品、精细化工产品等；作为能源产生沼气、燃料；用于饵料和饲料业(鱼虾、 甲壳动物等水产动物的饵料，家禽词料)；农业上作为土壤调节剂、肥料等。具体实施例方式具体实施方式一本实施方式利用高级氧化对污水进行预处理培养工程微 藻进行污水深度处理和二氧化碳减排的方法按照以下步骤进行 一、用高级氧 化对污水和烟气进行预处理；二、将预处理后的污水采用Na2C03或CaO调节 pH值为6.5 8.5，再将调节后的污水及烟气通入到生物反应器中利用工程微藻 进行深度处理；即完成了污水的处理及C02的减排。本实施方式用Na2C03或CaO调节pH值可以短时间内改变水体的pH值， 从而为下一步工程微藻提供一个适宜的启动环境。本实施方式步骤二中经过高 级氧化的烟气采用底部曝气的方式通入注有污水的生物反应器。具体实施方式二本实施方式与具体实施方式一的不同点是步骤一中的 烟气来自于水泥厂、钢铁厂、石油厂、乙烯厂、合成氨厂、环氧乙烷厂或制氢 厂。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一至二的不同点是步骤一 中的污水来自于城市污水厂的二级出水、城市污水厂未完成处理的污水或自然 水体(江、河、湖)。其它步骤及参数与具体实施方式一至二相同。具体实施方式四本实施方式与具体实施方式一至三的不同点是步骤二 中将预处理后的污水采用Na2C03或CaO调节pH值为6.5~8.5。其它步骤及参 数与具体实施方式一至三相同。本实施方式中的pH值为藻类生长最适生长的pH值，为了应用工程微藻 治理污水及烟气的效果更好，利用加药装置调节pH，以达到最好的应用效果。具体实施方式五本实施方式与具体实施方式一至四的不同点是步骤一 中将烟气通入污水中，将混合物进行高级氧化预处理。其它步骤及参数与具体 实施方式一至四相同。本实施方式减少了分步高级氧化的投资成本，将S02、 NOx等污染物氧化 成SO,、 N(V而除去，同时将污水中大分子有机化合物分解成小分子化合物， 难降解物质开环或断链，提高了污水的可生化性。具体实施方式六本实施方式与具体实施方式一至四的不同点是步骤一 中污水与烟气分别进行高级氧化预处理。其它步骤及参数与具体实施方式一至 四相同。本实施方式对污水和烟气的处理更彻底，处理效率更高。具体实施方式七本实施方式与具体实施方式五或六的不同点是步骤一 中应用的高级氧化方式为Fenton试剂氧化、UV/Fe"-草酸/H202氧化、 UV/H202/Fe2+氧化、03氾202氧化、(VUV氧化、03/0￥/11202氧化、超临界水 氧化、03氾202氧化、光催化氧化、化学氧化剂氧化、以臭氧为主的高级氧化、 以过氧化氢为主的高级氧化、以超声波为主的高级氧化及以紫外线为主的高级 氧化中的一种或几种方式的联用。其它步骤及参数与具体实施方式五或六相 同。本实施方式中每种处理方式的具体参数参见具体实施方式八至十四。具体实施方式八本实施方式与具体实施方式五或六的不同点是步骤一 中应用的高级氧化方式为Fenton试剂氧化，其中H202投加量为 500 4000mg/L， FeS04投加量为500~3500mg/L，反应时间为0.1 3h，其它步 骤及参数与具体实施方式五或六相同。采用本实施方式方法进行处理烟气中C02的去除率本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用高级氧化对污水进行预处理培养工程微藻进行污水深度处理和二氧化碳减排的方法，其特征在于利用高级氧化对污水进行预处理培养工程微藻进行污水深度处理和二氧化碳减排的方法按照以下步骤进行：一、用高级氧化对污水和烟气进行预处理；二、将预处理后的污水采用Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］或ＣａＯ调节ｐＨ值为６．５～８．５，再将调节后的污水及烟气通入到生物反应器中利用工程微藻进行深度处理；即完成了污水的处理及ＣＯ↓［２］的减排。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马军，韩雅红，王群，韩帮军，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学水资源国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：93[]