[发明专利]利用一株光合细菌处理淀粉废水并实现废水资源化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体来说涉及一种处理淀粉废水并实现资源化的方法。

技术背景

淀粉废水是食品加工行业中排放量最大的一类废水。其无毒无害，富含大量的淀粉、蛋白质以及纤维素等大分子营养物质。已知的淀粉废水处理方法有混凝沉淀、气浮、物化-水解酸化-接触氧化法、UASB等方法。但这些方法的使用会产生大量的剩余污泥，且其处理处置费用高，资源化程度低，并且容易造成二次污染。

而利用光合细菌(Photosynthetic bacteria)处理淀粉废水，不仅能够去除污染物，净化环境，同时，回收的菌体可不经过预处理，直接用于饲料加工等行业，这就能够有效地实现污水资源化，变废为宝。但根据伯杰氏细菌手册中所述的该菌的代谢特性，其不能够利用淀粉废水中的成分-大分子多糖以及淀粉等物质。因此，需要在光合细菌处理段之前加预处理，先将大分子物质降解为小分子物质，再由光合细菌处理。但是预处理会消耗污水中的大量营养物质，从而减少了可供菌体生长所需的原材料；同时预处理段容易产生感染光合细菌的杂菌，进而降低光合细菌在污水处理中的优势种群地位；另外，预处理段会产生大量剩余污泥。因此，预处理会降低光合细菌污水处理效率以及整个处理工艺的资源化程度，而且不能避免二次污染等问题。

发明内容

1.发明目的

本发明针对光合细菌不能降解大分子物质，从而需要预处理工艺，进而造成的工艺流程复杂、污水处理效率低、资源化程度低等问题，同时为解决传统的淀粉废水处理方法二次污染严重的问题，提出的一种能够有效地处理淀粉废水、并实现淀粉废水资源化的方法。

2.技术方案

本发明所述的利用一株光合细菌处理淀粉废水并实现污水资源化的方法按照如下步骤进行：首先向淀粉废水中投加苹果酸200～600mg/L，再调节淀粉废水的pH值为7.0～9.0。然后向淀粉废水中投加处于对数生长期的球形红细菌160～500mg/L。污水处理条件为光照厌氧，采用白炽灯作为光源，光照强度为2000～3000lux，处理温度为25～30℃。

本发明提供一株从土壤中分离纯化的球形红细菌，属于光合细菌中的RhodobacterSphaeroides属。淀粉废水的处理依据共代谢原理进行。共代谢是指在生长基质存在的情况下，微生物对非生长基质的降解及转化。本发明中，生长基质称为苹果酸，可以为光合细菌的生长提供初始的碳源与能源；非生长基质为淀粉废水中多糖等大分子物质，其不能够直接被光合细菌所利用。苹果酸的添加增强了光合细菌细胞的活性，刺激了光合细菌细胞中淀粉酶的产生。在淀粉酶的作用下，淀粉被光合细菌所降解。

3.本发明的有益效果

本发明所述的利用一株光合细菌处理淀粉废水并实现污水资源化的方法，是一种操作简便、经济高效的污水处理方法。该方法的使用能够极大地提高污水处理效率，实现污水资源化，解决剩余污泥所带来的二次污染问题。该方法所采用小分子碳源苹果酸为光合细菌的生长提供初始的碳源与能源，使菌株直接、高效地降解淀粉废水成为可能。因此，这就省略了光合细菌污水处理工艺中的预处理段，简化了工艺流程，同时克服了传统的淀粉废水处理技术中所存在的剩余污泥二次污染严重的问题；同时，该系统的菌体增长率为600％，产量较高。产生的菌体可以直接用于农、牧及渔业的原材料，具有广泛的用途，该方法能够极大地提高污水资源化程度。另外，苹果酸作为工业加工生产的副产物被应用于污水处理中，这就实现了资源的充分利用。

附图说明

图1案例1的淀粉废水中COD和总糖的降解率以及光合细菌生物量随时间的变化曲线

图2案例2的淀粉废水中COD和总糖的降解率以及光合细菌生物量随时间的变化曲线

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式所叙述的利用一株光合细菌处理淀粉废水并实现污水资源化的方法，是按照以下步骤进行：首先向浓度为8000～30000mg/L的淀粉废水中投加200～600mg/L的苹果酸，将淀粉废水的pH值调节到7.0～9.0左右，然后向淀粉废水中投加处于对数生长期的球形红细菌160～500mg/L。在光照厌氧条件下处理120～144小时，处理温度为25～30℃。每隔24小时测定一次污水中COD、总糖以及生物量。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：选择的淀粉废水浓度为12000mg/L。其它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不同的是：向淀粉废水中投加400mg/L的苹果酸，然后调节淀粉废水pH值到7.0左右。其它与具体实施方式一相同。