[发明专利]利用光合生物处理污水的生物膜磁场装置及方法

说明书

本发明提出一种利用光合生物处理污水装置，包括膜生物反应器、磁铁，在所述膜生物反应器内放置有平板膜，在平板膜宽度方向的所述膜生物反应器两侧放置两个磁铁，使磁力线的方向与平板膜宽度方向平行。基于上述装置，本发明还提出一种利用光合生物处理污水的方法。本发明使用高强磁铁作为外源磁场，使膜生物反应器中的光合细菌始终处于磁场之内，从而达到比用磁处理水培养光合细菌处理污水更好的效果。本发明提出的方法，可以通过高强磁铁的使用，来缩短光合细菌膜生物反应器的水力停留时间，提高废水处理效率，并提高生物产量。

技术领域

本发明属于废水处理及资源化领域，具体涉及一种利用微生物处理废水的方法。

背景技术

食品加工废水包括制糖、酿造、肉类、乳品加工等生产过程所排出的废水，其中含有大量的有机物、悬浮物、氮磷化合物，一般无毒性，但容易腐败，且水质水量随季节变化而变化。如果不经处理直接排放，会使水体富营养化，对土壤环境产生危害，造成环境污染。

膜生物反应器是以活性污泥为生物降解的反应器和膜分离技术相结合的污水处理设备。膜生物反应器因具有占地面积小、剩余污泥产率低、可实现自动控制等优点而得到广泛应用。膜生物反应器技术在食品加工废水处理中已有研究应用。但是膜生物反应器中的活性污泥成分复杂、颗粒细小，容易造成膜易污染，限制了膜生物反应器在食品加工废水处理中的发展。光合细菌是可以进行不产氧光合作用的细菌，能够有效处理高有机负荷的污水，同时合成自身的生物量。光合细菌中含有多种维生素、辅酶、蛋白质、色素等高价值附加物，但是它菌体小、不易自然沉降，在一般的反应器中，光合细菌生物量低，且菌体难以收获利用，限制了其在食品加工废水处理中的应用。将光合细菌接种到膜生物反应器中代替活性污泥，处理食品加工废水，一方面能够有有效去除食品加工废水中的污染物，提高出水水质，还能够减轻膜污染，延长膜的使用寿命，改善废水处理效果，另一方面可以利用膜来收获光合细菌，进而获得高价值营养物。

磁场生物效应是生物磁学的重要组成部分,国内外已有不少研究证明磁场对微生物和酶活性有影响。磁场作用于微生物可引起系列生物学反应，产生宏观微生物磁效应，还会影响蛋白质大分子、酶和DNA的特性而改变细胞器结构及生物膜的通透性，从而影响生物体系统的新陈代谢。磁场对微生物生长的影响较为复杂，磁场类型、磁场强度、因素选择不同等均可能导致不同结果或结论。随着磁技术及磁生物效应在环境保护和生物工程等领域的应用,磁场对微生物及其酶影响的研究也越来越受到重视。但是在污水处理中废水即是光合细菌的培养基，无法使用磁处理水来改善光合细菌膜生物反应器的污水处理效果和生物量生产。

发明内容

针对本领域的不足之处，本发明的目的是提出一种利用光合生物处理污水的生物膜磁场装置。

本发明的第二个目的是提出一种利用光合生物处理污水的生物膜磁场方法。

实现本发明上述目的技术方案为：

一种利用光合生物处理污水的生物膜磁场装置，包括膜生物反应器、磁铁，

在所述膜生物反应器内放置有平板膜，在平板膜宽度方向的所述膜生物反应器两侧放置两个磁铁，使磁力线的方向与平板膜宽度方向平行。

其中，所述膜生物反应器设置有进水口和出水口，所述进水口通过废水进水管道连接有废水储存罐；所述出水口通过出水管道连接有出水储存罐；所述膜生物反应器下部设置有菌体排出口；

所述膜生物反应器底部设置有曝气头，所述曝气头连接有空气压缩泵。

进一步地，所述磁铁为长方体形状，两个磁铁相对的面积大于所述平板膜宽度方向的投影面积。

一种利用光合生物处理污水的生物膜磁场方法，采用本发明所述的生物膜磁场装置，包括以下步骤：

1)将污水注入膜生物反应器中，并接种处于对数生长期的光合细菌，一种接种量范围为80-300mg/L干重，一种接种量范围为2500-4000mg/L干重；