一种１，３－丙二醇发酵微生物废水生化综合处理方法是由发酵微生物浓缩、ＡＴＡＤ、ＵＡＳＢ、交替Ａ／Ｏ和化学混凝组成。首先在ＡＴＡＤ反应器中进行嗜热菌的培养与驯化，在ＵＡＳＢ反应器中进行厌氧活性污泥的培养及驯化，在交替Ａ／Ｏ池中进行好氧活性污泥的培养及驯化。正式实验时，废水先经ＡＴＡＤ处理提高废液的可生化性，使病毒性发酵微生物变成生物能的物质，ＡＴＡＤ出水经ＵＡＳＢ处理使有机物浓度进一步降低，过程中产生的沼气回收，最后ＵＡＳＢ出水经交替Ａ／Ｏ工艺及化学混凝处理后才能达到国标ＧＢ１８９１８－２００２的一级排放标准Ｂ标准，实现安全排放，为１，３－丙二醇发酵微生物废水提供了新的降解途径。
【技术实现步骤摘要】
,3-丙二醇发酵微生物废水生化综合处理方法
本专利技术是属于环保领域，具体说涉及，3丙二醇发酵微生物废水处理方法，特别涉及，3丙二醇发酵微生物废水生化综合处理方法。
技术介绍
1，3-丙二醇(1，3-propanediol，简称1，3_PD)是一种非常重要和有发展前途的化工原料，可用作溶剂、抗冻剂、保护剂、精细化工原料、新型聚酯和聚氨酯的单体，在众多合成方法中，应用微生物发酵法生产1 ， 3-PD不仅是发酵工业的重要成果，而且将成为21世纪纤维工业发展的一个新方向，成为生物技术在重要化工原料生产领域应用的新范例，具有广阔市场应用前景。应用微生物发酵法生产1，3-PD工序是首先利用玉米发酵而产生甘油，再以甘油为底物产生1，3-PD。微生物发酵法生产1，3-PD的菌株肺炎克雷伯氏菌属于克雷伯杆菌属，肺炎克雷伯氏菌是一种引起多种疾病、革兰氏染色阴性的条件致病菌，同时它也是一种重要的医院内感染的致病菌，特别是由肺炎克雷伯氏菌引起的肺炎，人一旦致病就难以控制，死亡率高达50%以上，动物得病后极易猝死。用肺炎克雷伯氏菌微生物发酵法生产1，3-PD产品的废物主要有两种其一为上清液，主要成分为发酵副产物甲酸、乙酸、D-乳酸，属于高C0D^、高NH3-N、高TP和含盐废水；其二为致病性发酵菌株肺炎克雷伯氏菌的发酵微生物。生物废水处理技术是通过生物法处理废水中的有机物和无机营养物，进行硝化、反硝化和生物除磷反应，为当今废水处理的主要方法。 自热式高温好氧消化ATAD(Autothermal ThermophilicAerobic Digestion)工艺主要利用高温环境下生长的嗜热微生物的新陈代谢机理，对死亡的细胞进行水解和新微生物合成等作用，达到灭活病原菌和降解有机物的目的。在ATAD中的最主要作用有两个一是由胞外酶引起的细菌解体作用；二是微生物在酶的作用下对有机物的降解。其中第一种作用在病原菌灭活及VSS(挥发性悬浮固体)去除中起着关键作用。自从欧美各国对处理后污泥中病原菌的数量有了严格的法律规定后，ATAD工二艺因其有较高的灭菌能力而受到重视。本实验中我们不是简单地用了 ATAD工艺，而是用了这个工艺的原理，是有本质区别的。因为目前来看，ATAD从没有用于过1，3PD发酵微生物处理。 废水UASB (上流式厌氧污泥床)处理技术的优点是UASB工艺的废水处理负荷高、水力停留时间(HRT)短和操作管理方便，UASB废水处理方法是可作为环境保护、能源回收与生态良性循环结合起来的综合系统的核心技术，具有较好的环境与经济效益。
技术实现思路
生物发酵法生产1，3-PD过程中产生的废水是一种高浓度有机废水，其水质特点是一是有机物浓度高，C0D&高达几万乃至几十万mg/L，相对而言，B0D5相对较低，废水B0D5与C0D&的比值为0. 3 ;二是成分复杂，含有致病性发酵微生物。对1，3-PD产品在生产过程中产生的废物的处理方法，当前国内外均没有有效的处理方法。对其产生的致病性发酵微生物，一般采用焚烧方式，需要耗费大量能源；对其产生的上清液，通常采用厌氧消化-序批式活性污泥法(SBR)工艺，回收有机资源和减轻环境污染，但是不能达到国标GB18918-2002的一级排放B标准规定的技术指标C0Dtt60mg/L、 B0D520mg/L、 NH3_N 8mg/L、TN 20mg/L、P 1. 5mg/L。 1，3-PD发酵微生物废水的处理国内外均没有成熟达标工艺，本专利技术不是简单的应用了 ATAD、UASB、A/0(缺氧/好氧)三个工艺，而是用了三个工艺的原理，ATAD从没有用来处理1，3-PD发酵微生物废水；交替A/0处理工艺是一种新型和高效的污水处理工艺，与目前一般采用的传统二级生化处理的A/0或A7(H厌氧(缺氧)/好氧}处理工艺相比，我们不是简单运用A/0工艺，而是用了这个工艺的原理，是对现有的A/0或A2/0进行改良，通过在同一个反应器中好氧和厌氧循环交替运行来实现对废水的生化降解。交替A/0工艺具有有机物去除率高、脱氮除磷效果好、节能和污泥龄长，以及具有使发酵废液活性污泥沉淀和脱水效果好、剩余污泥少、对病毒、细菌的去处效果好、管理方便和运行可靠等优点。 本专利技术的基本原理主要涉及生物法废水处理，无论微生物是病毒或是发霉的蛋白质，在相应生物酶的作用下对其都可以进行ATAD降解，即可以由胞外酶引起细菌解体作用，把这种作用原理可以用在病原菌灭活及VSS去除中，这就是本专利技术的关键生物能转化的根据；第二个节能减排的根据为UASB，使废水中有机物转变为沼气；第三个节能减排的根据为通过交替A/0工艺的运行，使NH3-N转变为N02—-N或N03—_N，利用A段的N02—N或N03—_N作为氧化剂，避免了 02的大量利用，同时达到了 COD。"TN和TP去除的目的。 本专利技术的目的在于解决现有技术存在的问题，提供，3_丙二醇发酵微生物废水生化综合处理方法。通过发酵微生物浓縮或直接经ATAD处理使致病微生物转变成生物能的物质，利用UASB工艺产生的沼气和利用交替A/0工艺节省有氧的连续提供，达到节能减排，最后经化学混凝处理使出水达到国家GB18918-2002的一级排放B标准。 实现本专利技术目的的技术方案是，3-丙二醇发酵微生物废水生化综合处理方法，是由发酵微生物浓縮、发酵微生物自动增温降解、厌氧消化、交替厌氧_好氧和化学混凝综合处理系统组成；1，3-丙二醇发酵微生物废水直接进入或经浓縮后进入发酵微生物自动增温降解工序后，再与产品产生的上清液废液混合进入下一步处理系统。其中，在发酵微生物自动增温降解反应器中进行嗜热菌的培养与驯化，在厌氧消化反应器中进行厌氧活性污泥的培养与驯化，在交替厌氧_好氧反应池中进行好氧活性污泥的培养与驯化，然后废水再进行综合处理，依次按如下过程和步骤操作 (l)ATAD处理 首先进行嗜热菌的培养与驯化将中国石油吉林石化分公司污水处理厂消化反应池的消化污泥4 6g/L加到配置有水浴锅的发酵微生物自动增温降解反应器中，取用于培养的生活污水初沉池污泥4升倒入反应池中，调节污泥浓度在6 10g/L之间，在挥发性悬浮固体浓度至少为2. 5g/L，在搅拌速率为100 300r/min、溶解氧为0. 2 0. 9mg/L、pH7 8的工况条件下，在反应池内进行连续闷曝，在15 25t:下经一周就会出现活性污泥絮体；依靠微生物降解VSS产生热量，将反应器的温度升高到45 65t:，挥发性悬浮固体浓度降解率达到50%以上，经过两个周期以后，其中一个周期是15天，培养出稳定的适应反应的栖热袍菌属Thermotogales嗜热菌，嗜热菌培养结束；随后用初沉污泥与来自浓縮池的1，3-丙二醇混合发酵微生物进行嗜热菌的驯化，根据反应池1，3-丙二醇发酵微生物降解能力的提高，可逐渐增加1，3-丙二醇混合发酵微生物废水的进水比例，以生活污水初沉池污泥与1，3-丙二醇混合发酵微生物废水进水之和为100质量份计，其中1，3-丙二醇混合发酵微生物废水进水比例依次分段为10% — 20% — 30% — 40% — 50% — 60% — 70%—80 % — 90 % — 100 % ，每次出水经检测TSS、VSS去除率达60 % ，再进本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种１，３－丙二醇发酵微生物废水生化综合处理方法，是由发酵微生物浓缩、发酵微生物自动增温降解、厌氧消化、交替厌氧－好氧和化学混凝综合处理系统组成；在发酵微生物自动增温降解反应器中进行嗜热菌的培养与驯化，在厌氧消化反应器中进行厌氧活性污泥的培养与驯化，在交替厌氧－好氧反应池中进行好氧活性污泥的培养与驯化，然后废水再进行综合处理，依次按如下过程和步骤操作： １）发酵微生物自动增温降解处理 首先进行嗜热菌的培养与驯化：将中国石油吉林石化分公司污水处理厂消化反应池的消化污泥４～６浓度３０００～４０００ｍｇ／Ｌ，营养盐的比例为：ＣＯＤ↓［Ｃｒ］∶Ｎ∶Ｐ＝２００∶５∶１，按规定比例补充不足的氮和磷，氮来自于硝酸钾，磷来自磷酸二氢钠，当ＣＯＤ↓［Ｃｒ］降解达６５％时，可将此废水排出，进行下一步驯化程序；随着反应器驯化污泥降解能力的提高，可不断加大发酵微生物自动增温降解处理废水的进水比例，以进水总量１００份计，依次按如下比例分段进水１０％→２０％→３０％→４０％→５０％→６０％→７０％→８０％→９０％→１００％，每次进水ＣＯＤ↓［Ｃｒ］去除率６５％时，再进行下一次进水操作，初始ＣＯＤ↓［Ｃｒ］浓度３７３０ｍｇ／Ｌ，最后进水的ＣＯＤ↓［ｃｒ］提高到１２７００ｍｇ／Ｌ，直到厌氧消化处理反应器中厌氧污泥完全适应发酵微生物自动增温降解和１，３－丙二醇产品产生的上清液废液的混合进水。培养驯化过程中，按照ＣＯＤ↓［Ｃｒ］∶Ｎ∶Ｐ＝２００∶５∶１的比例，补充不足的氮和磷，氮来自于硝酸钾，磷来自磷酸二氢钠，此外还得补充废水不足的碱度，反应过程中碱度以ＣａＣＯ↓［３］计为２５００ｍｇ／Ｌ；整个过程采用水浴升温并保温，从室温开始升温，自２５℃开始每小时升温１℃，直至温度升到３４．５℃停止升温；培养驯化过程采用间歇进水、间歇出水的方式运行；每２４小时换一次水，驯化时间到４５天时，系统已经能满负荷运行，出水经检测，ＣＯＤ↓［ｃｒ］去除率达８８．３～８９．１％和ＮＨ↓［３］－Ｎ去除率达３．２～１３．７％时，可宣告厌氧污泥的培养和驯化工作结束；正式实验时，设置的一座厌氧消化处理反应器高∶直径为６～１０∶１，水力停留时间１６～３２ｈ，容积负荷２～６ｋｇＣＯＤ↓［ｃｒ］／ｍ↑［３］．ｄ，反应温度为３３～６０℃；将经过发酵微生物自动增温降解处理后的１０～３０质量份的废液与经１，３－丙二醇产品产生的上清液废液的７０～９０质量份的废水相混，于３０～６０℃送入厌...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘景明，星成萍，曹静，王楠，杨震，张立弟，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：22[]
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