[发明专利]减少残留的顽固有机污染物的方法

说明书

发明背景。

发明领域

本发明涉及用于降低化学需氧量(在本文中称为COD)的过程和系统，以及更具体而言涉及将选取的微生物固定在载体材料上的稳定生物膜中的过程和系统。

相关领域描述

来自工业的废水性质上可为有机或无机的，或二者的组合。在大多数情况下，其含有毒性成分，所述毒性成分可对人类和动物造成直接威胁。废水污染的另一个直接效应为通过过度的有机负荷量耗尽接纳水体的溶解氧(DO)含量，至水流变得不能行使其自净过程的程度。所述脱氧可强至足以几乎破坏所有的鱼和其它水生生物。氧在水中的溶解度非常低(少于12mg/l)的事实，使所述问题更加严重。所述氧来自两个来源，即扩散自空气/水界面处的大气，以及作为光合作用的副产物。光合生物(例如植物和藻类)在有充足光源时产生氧。在光不足的时间内，这些生物消耗氧，导致DO水平损失。

生物需氧量(BOD)和化学需氧量(COD)分别为废水的生物可降解和化学可氧化部分的指标。已处理流出液的COD代表处理技术在其去除存在于流入液中的总有机物质的能力上的效力。这些参数时常用于定义流入液和流出液特征并且亦确保废水处理效率。

顽固COD是指抗微生物降解(生物耐受性)或者不易生物降解的有机化合物。包括活性污泥工艺、生物过滤或膜生物反应器(MBR)在内的现有生物处理技术不能有效地去除这些顽固COD化合物。吸附和氧化或许能够去除或破坏这些有机化合物，但成本常常很高。

发明概述

在本发明的一个示例性方面，提供用于降低水系中液体的顽固化学需氧量(COD)的方法。本发明中待处理的靶标水已在先前步骤(例如典型的常规废水处理厂中的一级和二级处理过程)中充分处理，以去除易生物降解的有机化合物，以使BOD₅/COD比率低于0.2，合意地低于0.1。所述方法包括在预处理单元中将液体进一步预处理，以将固有细菌或微生物去除至这样的群体水平，其低于所述固有生物可干扰在后续处理单元中外部引入的细菌或微生物对顽固COD的有效生物降解的水平。然后将所述液体提供给具有由载体材料形成的滤床的反应器。筛选高效微生物或微生物聚生体并用于定殖所述载体材料，以去除顽固COD。在所述载体材料的表面上培养生物膜，以将筛选的微生物固定在反应器中。向液体中加入共基质以增强载体材料表面上的生物膜形成。所述方法进一步包括使液体从预处理单元通过定殖有筛选微生物的滤床渗滤，以在需氧条件下降解至少部分顽固COD。在一个实施方案中，所述滤器由具有生物膜的载体材料形成，并且所述筛选的微生物包含选自以下的至少一个微生物物种：杆菌属(Bacillus)、丛毛单胞菌属(Comamonas)、节杆菌属(Arthrobacter)、微球菌属(Micrococcus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、片球菌属(Pediococcus)、无色杆菌属(Achromobacter)、黄杆菌属(Flavobacterium)、分枝杆菌属(Mycobacterium)、产黄杆菌属(Rhodanobacter)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)和酵母。

在参考附图阅读下列详述和随附权利要求之后，本发明及其相比于先有技术的优势将变为显而易见的。

附图简述

通过结合附图参考本发明实施方案的下列描述，本发明的上文提及的特征和其它特征将变得更显而易见，且本发明自身将更好理解。

图1显示根据本发明一个实施方案的减少顽固有机污染物的水处理系统的示意图。

图2为当与各种水处理一起使用GAC时COD去除%相对于时间的图表。

图3为当与各种水处理一起使用火山岩载体材料时COD去除%相对于时间的图表。

相应的引用字符表示附图视图各处的相应部分。

发明详述

现在将参考附图在下列详述中阐述本发明，其中详细阐述优选的实施方案以使本发明能够实施。尽管参考这些具体的优选实施方案阐述本发明，但将理解的是，本发明不限于这些优选的实施方案。但相反的是，本发明包含如将根据对下列详述的考虑而变为显而易见的大量备选方案、修改和等同物。