System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种通过提取藻青素回收氮的藻菌共生废水处理方法技术_技高网
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一种通过提取藻青素回收氮的藻菌共生废水处理方法技术

技术编号:41235027 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-09 23:49
一种通过提取藻青素回收氮的藻菌共生废水处理方法,包括以下步骤:第一步,将种子污泥进行驯化;第二步,在光/暗循环的环境下藻菌共生处理废水,且处理废水时,运行周期2‑12h,水力停留时间4‑24h,溶解氧控制范围0‑5mg/L,温度控制范围15‑26℃,pH控制范围6‑8.5,在处理废水的过程中取出部分泥水混合物以提取藻青素,泥水混合物的提取量与废水总量的体积比小于等于0.16。本发明专利技术通过光暗交替调控藻菌共生体系促进藻青素合成回收氮源,促进氮同化,减少温室气体排放,提取物质实现污泥资源化,为藻菌共生体系高产藻青素回收氮源提供了一种新方法。且反应能耗低,在低碳减排领域具有好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种藻菌共生废水处理方法,具体涉及一种通过提取藻青素回收氮的藻菌共生废水处理方法


技术介绍

1、废水中含有丰富的可采氮(n)资源。传统的废水处理工艺在反硝化过程中不可避免地会产生有害的氮氧化物(nxo),而n2o占污水处理温室气体的26%。如果从废水中回收同化氮,不仅可以缓解富营养化、n2o排放等生态环境问题,还可以为农业和工业应用提供补充氮源。目前,氮回收策略分为理化法和生物法,氮回收产品包括铵盐、鸟粪石、液体肥料、生物质、蛋白质和土壤改良剂。其回收过程,成本高、效率低,不适应大多数城市废水中的低浓度铵。微生物氮的回收主要是通过同化碳和氮,并进一步升级为高价值化学品。藻菌共生体系在营养去除和氮回收方面具有高达22-78%的效率。

2、如申请号cn202110623891.6、名称为“高浓度氨氮废水经适度硝化后耦合丝状藻进行氮磷资源回收与碳中和的方法”的专利技术专利申请,采用丝状藻进行废水中氮的回收,但只提到了丝状藻对废水中氨氮的处理,并没有提及如何将持续将废水中的氮污染物转化为可以回收的原料的完整过程,仅停留在实验阶段,不能直接工业化。

3、又如申请号cn202211648315.8、名称为“一种处理并回收高盐度废水碳氮磷的菌剂及其应用”的专利技术专利申请,此案有海水微藻和真菌菌丝作为回收废水中碳氮磷的菌剂,但其也是只停留在实验阶段,并不能用于持续生产的工业化。

4、此外,大多数异养细菌和蓝藻合成可藻青素,且藻青素中n含量高达24%,远高于蛋白质(~13%-19%)和核酸(~16%)。光照时蓝藻分解藻青素作为氮源生产氨基酸并合成为蛋白质;黑暗条件下,蓝藻吸收胞外氮素并利用光照期产生的atp来合成并积累藻青素。且藻青素作为胞内氮储库,可溶于强酸和强碱,不溶于中性水和有机溶剂,易分离回收,与其他工业合成材料相比,生物降解性良好,具有广阔的商业应用前景。


技术实现思路

1、本专利技术针对当前的藻菌共生方式处理废水中不便直接回收氮的问题,提出了一种通过提取藻青素回收氮的藻菌共生废水处理方法,能够保证在持续稳定地对废水进行处理的同时,有规律地回收蓝藻提取藻青素,达到稳定回收氮的效果。

2、本专利技术为解决上述问题所采用的技术手段为:一种通过提取藻青素回收氮的藻菌共生废水处理方法,包括以下步骤:第一步,将种子污泥进行驯化;第二步,在光/暗循环的环境下藻菌共生处理废水,且处理废水时,运行周期2-12h,水力停留时间4-24h,溶解氧控制范围0-5mg/l,温度控制范围15-26℃,ph控制范围6-8.5,在处理废水的过程中取出部分泥水混合物以提取藻青素,泥水混合物的提取量与废水总量的体积比小于等于0.16。

3、进一步地,种子污泥取自污水处理厂的好氧池。

4、进一步地,光/暗循环周期为4-24h,一个光/暗循环周期内的光/暗循环时长比为1:5~5:1,且一个光/暗循环周期内黑暗时长不能大于12h。因此,当整个光/暗循环周期的总时长为24h时,光/暗循环时长比的最小值为1:1,保证连续黑暗时长不会超过12h。在其他不同总时长的光/暗循环周期内同样也需要考虑选择合适的光/暗循环时长比例,以保证连续黑暗时长不会超过12h。

5、进一步地,处理过程中平均照度为20-140μmol·m-2·s-1。

6、进一步地,一个运行周期的流程包括:进水、静置、曝气、沉降和出水。

7、进一步地,一个运行周期内,静置、曝气和沉降的时间比为17:48-52:1-5。

8、进一步地,一个运行周期内进水量为反应系统内废水总量的一半。将出水口设置在反应池溶积中间高度的位置,以使出水时尽量少带走污泥。

9、进一步地,当一个运行周期内没有取出泥水混合物时,进水量与出水量相等;当一个运行周期内取出有泥水混合物时,进水量等于出水量加上泥水混合物总量。

10、进一步地,泥水混合物的取出时间为曝气阶段泥水完全混合时。

11、进一步地,泥水混合物的取出频率为一周一次。

12、进一步地,废水中cod值为100-300mg/l。

13、进一步地,驯化时,将种子污泥与废水倒入反应池混合后空曝气,静置、曝气、沉降运行一段周期后,按照进水、静置、曝气、沉降和出水正常运行。

14、进一步地,混合后的初始mlss为3000mg/l。

15、进一步地,混合时,废水cod值为100mg/l。

16、进一步地,驯化运行时,进水中的废水cod值逐渐提高到正常值。

17、本专利技术的有益效果是:

18、1.本专利技术为藻菌共生体系高产藻青素回收氮源提供了一种新方法,通过光暗交替调控藻菌共生体系促进藻青素合成回收氮源,促进氮同化,在减少温室气体排放的同时,通过提取藻青素实现污泥资源化。

19、2.本专利技术的种子污泥不需要专门制作,也不需要在特殊条件下培养,而是可以从现有环境中直接获取,然后在进行废水处理的环境下直接培养驯化,因而能够更简单快速地实现工业化废水处理。

20、3.本专利技术提供了一个完整地氮回收方案,且通过采用提取藻青素来回收氮,操作简单方便,为污水中氮回收提供一个新的视角。

21、4.本专利技术的反应能耗低,在低碳减排领域具有好的应用前景。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种通过提取藻青素回收氮的藻菌共生废水处理方法,其特征在于:包括以下步骤:第一步,将种子污泥进行驯化;第二步,在光/暗循环的环境下藻菌共生处理废水,且处理废水时,运行周期2-12h,水力停留时间4-24h,溶解氧控制范围0-5mg/L,温度控制范围15-26℃,pH控制范围6-8.5,;且在处理废水的过程中取出部分泥水混合物以提取藻青素,泥水混合物的提取量与废水总量的体积比小于等于0.16。

2.如权利要求1所述的通过提取藻青素回收氮的藻菌共生废水处理方法,其特征在于:种子污泥取自污水处理厂的好氧池。

3.如权利要求1所述的通过提取藻青素回收氮的藻菌共生废水处理方法,其特征在于:光/暗循环周期为4-24h,一个光/暗循环周期内的光/暗循环时长比为1:5~5:1,且一个光/暗循环周期内黑暗时长不能大于12h。

4.如权利要求1所述的通过提取藻青素回收氮的藻菌共生废水处理方法,其特征在于:处理过程中平均照度为20-140μmol·m-2·s-1。

5.如权利要求4所述的通过提取藻青素回收氮的藻菌共生废水处理方法,其特征在于:一个运行周期的流程包括:进水、静置、曝气、沉降和出水;且一个运行周期内,静置、曝气和沉降的时间比为17:48-52:1-5。

6.如权利要求1所述的通过提取藻青素回收氮的藻菌共生废水处理方法,其特征在于:泥水混合物的取出时间为曝气阶段泥水完全混合时。

7.如权利要求1所述的通过提取藻青素回收氮的藻菌共生废水处理方法,其特征在于:泥水混合物的取出频率为一周一次。

8.如权利要求1所述的通过提取藻青素回收氮的藻菌共生废水处理方法,其特征在于:废水中COD值为100-300mg/L。

9.如权利要求1所述的通过提取藻青素回收氮的藻菌共生废水处理方法,其特征在于:驯化时,将种子污泥与废水倒入反应池混合后空曝气,静置、曝气、沉降运行一段周期后,按照进水、静置、曝气、沉降和出水正常运行。

10.如权利要求9所述的通过提取藻青素回收氮的藻菌共生废水处理方法,其特征在于:混合后的初始MLSS为3000mg/L;混合时,废水COD值为100mg/L;驯化运行时,进水中的废水COD值逐渐提高到正常值。

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【技术特征摘要】

1.一种通过提取藻青素回收氮的藻菌共生废水处理方法,其特征在于:包括以下步骤:第一步,将种子污泥进行驯化;第二步,在光/暗循环的环境下藻菌共生处理废水,且处理废水时,运行周期2-12h,水力停留时间4-24h,溶解氧控制范围0-5mg/l,温度控制范围15-26℃,ph控制范围6-8.5,;且在处理废水的过程中取出部分泥水混合物以提取藻青素,泥水混合物的提取量与废水总量的体积比小于等于0.16。

2.如权利要求1所述的通过提取藻青素回收氮的藻菌共生废水处理方法,其特征在于:种子污泥取自污水处理厂的好氧池。

3.如权利要求1所述的通过提取藻青素回收氮的藻菌共生废水处理方法,其特征在于:光/暗循环周期为4-24h,一个光/暗循环周期内的光/暗循环时长比为1:5~5:1,且一个光/暗循环周期内黑暗时长不能大于12h。

4.如权利要求1所述的通过提取藻青素回收氮的藻菌共生废水处理方法,其特征在于:处理过程中平均照度为20-140μmol·m-2·s-1。

5.如权利要求4所述的通过提取藻青素回收氮的藻菌共生废水处理方...

【专利技术属性】
技术研发人员:张鹏刘宏远周子芮
申请(专利权)人:湘潭大学
类型:发明
国别省市:

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