一种处理煤化工废水的菌藻共生系统及其应用技术方案

本发明专利技术公开了一种处理煤化工废水的菌藻共生系统及其应用，属于工业废水处理工程领域

【技术实现步骤摘要】
一种处理煤化工废水的菌藻共生系统及其应用


[0001]本专利技术公开了一种处理煤化工废水的菌藻共生系统及其应用，属于工业废水处理工程领域
。

技术介绍

[0002]“富煤
、
贫油
、
少气”的能源储藏格局，决定了我国以煤为主的消费能源结构
。
煤炭资源的开采和使用，加速了我国社会的现代化进程，为人民的生活提供了极大的便利
。
现代煤化工可提高煤炭的利用效率，减少使用过程中产生的污染，煤制气和煤制油有利于改善我国的能源使用结构，保障国家能源安全
。
发展现代煤化工产业是符合中国国情的合理利用煤炭的道路
。
然而，煤化工行业会产生大量的煤化工废水
。
煤化工废水具有较强的毒性和生物抑制性，是典型的有毒有害工业废水
。
废水中的
COD
浓度高且含有大量的有毒有害污染物，以酚类物质和氨类物质为主
。
[0003]专利
CN112551690A
研究的是新型共代谢基质应用的可行性，虽然实现了对
COD
浓度和总酚浓度的降低，但是添加的小球藻粉
(
没有活性
)
仅仅作为营养物质被细菌利用，对于产生的二氧化碳和废水中有机污染物的有效利用并没有研究
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，为了解决产生的二氧化碳和利用废水中的有机污染物从而实现煤化工废水的有效利用，本专利技术提供了一种处理煤化工废水的菌藻共生系统及其应用，具体地，本专利技术可以通过以下技术方案实现：
[0005]一种处理煤化工废水的菌藻共生系统，包括：
LED
灯带
、
光照调节器
、
聚氨酯生物填料
、
厌氧污泥和小球藻液；
[0006]所述
LED
灯带紧贴反应装置外表面，并与所述光照调节器连接；
[0007]所述反应装置的底部设有加热圈，所述加热圈连接温度调节器；
[0008]所述反应装置的内部设有搅拌桨；
[0009]所述聚氨酯生物填料
、
厌氧污泥和小球藻液位于所述反应装置的内部
。
[0010]一种处理煤化工废水的方法，包括以下步骤：
[0011]将厌氧污泥
、
小球藻液和聚氨酯生物填料放入反应装置中混合形成菌藻共生生物膜；
[0012]将煤化工废水进行稀释并添加氮磷营养盐和微量元素，得到处理后的煤化工废水；
[0013]将所述处理后的煤化工废水通入到含有所述菌藻共生生物膜的反应装置中，调节水力停留时间
、
转速
、
温度和光照强度，完成所述方法
。
[0014]进一步地，所述厌氧污泥的使用量为2～
4g/L。
[0015]优选地，所述厌氧污泥的使用量为
3g/L。
[0016]进一步地，所述小球藻的浓度为
100
～
200
万
Cell/ml
，所述小球藻液的使用量为所
述反应装置容积的5％～
15
％
。
[0017]优选地，所述小球藻液的使用量为所述反应装置容积的
10
％
。
[0018]进一步地，所述聚氨酯生物填料的使用量为所述反应装置容积的
20
％～
40
％
。
[0019]优选地，所述聚氨酯生物填料的使用量为所述反应装置容积的
40
％
。
[0020]进一步地，所述菌藻共生生物膜的形成条件为在水力停留时间
48
～
96h、
转速
50
～
150rpm/min、
温度
20
～
40℃
和光照强度
5000
～
15000Lux
的条件下运行
10
～
15
天
。
[0021]进一步地，所述氮磷营养盐中的氮和磷与所述煤化工废水中碳的质量比值
C
：
N
：
P
为
35
：5：
1。
[0022]进一步地，所述微量元素包括添加量为
0.5mg/L
的
MnCl2·
4H2O、
添加量为
0.5mg/L
的
ZnSO4·
7H2O、
添加量为
0.5mg/L
的
NiCl2·
6H2O、
添加量为
0.5mg/L
的
CuSO4·
5H2O、
添加量为
20mg/L
的
CaCl2和添加量为
50mg/L
的
MgSO4·
7H2O。
[0023]进一步地，所述处理后的煤化工废水总酚浓度为0～
250mg/L。
[0024]进一步地，所述处理后的煤化工废水
pH
为6～
8。
[0025]进一步地，所述水力停留时间为
48
～
96h
，所述转速为
50
～
150rpm/min
，所述温度为
20
～
40℃
，所述光照强度为
5000
～
15000Lux。
[0026]优选地，所述水力停留时间为
48h,
所述转速为
90rpm/min
，所述温度为
30℃
，所述光照强度为
15000Lux。
[0027]本专利技术的有益效果：
[0028](1)
本专利技术的菌藻共生系统，能实现煤化工废水中污染物的高效降解
。
[0029](2)
降解产生的二氧化碳能被小球藻利用，进行光合作用，从而减少了二氧化碳的排放
。
[0030](3)
处理废水后的小球藻中油脂和叶绿素
a
的含量得到了提升，在去除有机污染的同时，实现了生物质能源的累积
。
附图说明
[0031]图1为本专利技术的反应装置结构示意图
。
[0032]图2为本专利技术的反应装置实物图
。
[0033]图3为实施例2中的
2,4
‑
二甲基苯酚降解率
。
[0034]图4为实施例2中的
COD
降解率
。
[0035]图中标记说明：1‑
煤化工废水，2‑
蠕动泵，3‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种处理煤化工废水的菌藻共生系统，其特征在于，包括：
LED
灯带
(4)、
光照调节器
(5)、
聚氨酯生物填料
(14)、
厌氧污泥
(18)
和小球藻液
(19)
；所述
LED
灯带
(4)
紧贴反应装置
(13)
外表面，并与所述光照调节器
(5)
连接；所述反应装置
(13)
的底部设有加热圈
(17)
，所述加热圈
(17)
连接温度调节器
(16)
；所述反应装置
(13)
的内部设有搅拌桨
(15)
；所述聚氨酯生物填料
(14)、
厌氧污泥
(18)
和小球藻液
(19)
位于所述反应装置
(13)
的内部
。2.
权利要求1所述的菌藻共生系统在煤化工废水处理领域的应用
。3.
一种处理煤化工废水的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将厌氧污泥
(18)、
小球藻液
(19)
和聚氨酯生物填料
(14)
放入反应装置
(13)
中混合形成菌藻共生生物膜；将煤化工废水
(1)
进行稀释并添加氮磷营养盐和微量元素，得到处理后的煤化工废水；将所述处理后的煤化工废水通入到含有所述菌藻共生生物膜的反应装置中，调节水力停留时间
、
转速
、
温度和光照强度，完成所述方法
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述厌氧污泥
(18)
的使用量为2～
4g/L。5.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述小球藻液
(19)
的浓度为
100
～
200
万...

【专利技术属性】
技术研发人员：史经新，万宁，王佳慧，王亚蕊，杨帆，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：