[發明專利]一種光合生物介導的廢水綜合生態處理系統和方法

在審

• 申請號: 201610035806.3
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN105621802A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 周文廣;楊明偉
• 申請（專利權）人: 華夏億科信息技術（北京）有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F11/12;C02F11/10;C10G1/00
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 王淑玲

技術領域

本發明屬于環保水處理技術領域，具體涉及一種光合生物介導的廢水綜合 生態處理系統和方法。

背景技術

隨著現代工農業的快速發展和人民生活水平的大幅提高，產生了越來越多 的生活與工農業廢水。傳統的以活性廢泥為主的廢水處理工藝主要是通過曝氣 以及厭氧與好氧交替運行，將廢水中的有機碳和氨氮變為二氧化碳和氮氣排放 到大氣中，沒有實現能源或者資源的循環轉化。隨著化石能源的耗竭以及大氣 溫室效應的日益顯著，尋找更為節能和環境友好的廢水處理工藝變得更為重要 和迫切。怎樣將傳統廢水處理由高能耗轉為低能耗甚至產能的工藝成為未來廢 水處理領域的研究重點。

利用光合生物如藻類為主體取代傳統廢水處理中以活性污泥為主體的廢水 處理工藝的研究，早在20世紀50年代就有人報道。光合微藻是一種能進行光 合作用的微生物或植物。它可以利用廢水中的氮、磷等營養物，緩解水體的富 營養化，并能吸收利用空氣中大量的CO₂，降低大氣的溫室效應。光合微藻還 具有吸收廢水中重金屬的能力，且具有高效、低耗、環保等特點。此外，光合 生物的蛋白質含量高，收獲后可用作動物飼料、餌料。某些光合生物油脂含量 高，通過收集加工可提煉成生物油供汽車、火車作為動力燃料，進一步加工還 可作為航空燃料，供飛機使用。所以利用光合生物處理廢水是一項可有效回收 廢水能量和各種營養組分的資源化技術，并能克服傳統廢水處理方法易引起的 二次廢染、潛在營養物質丟失、資源不能完全利用等弊端，同時能夠有效且低 成本地去除造成水體富營養化的氮、磷等營養物質，因此具有廣闊的應用前景。

關于利用微藻介導廢水綜合生態處理方法和系統，目前公開的文獻和專利 很少，例如公開號CN101549932A只涉及利用廢水廢渣廢液培養微藻煉油，廢 水處理效率低，仍無法解決高COD、高氨氮、高色值、大流量的廢水處理需求。

發明內容

為了解決現有技術存在的上述問題，本發明提供了一種能夠低成本且環境 友好地處理各種市政廢水和工農業廢水的光合生物介導的廢水綜合生態處理系 統。同時，本發明還提供了相應的使用本發明的廢水綜合生態處理系統進行低 成本且環境友好的處理市政廢水和工農業廢水的方法。

本發明首先提供了一種光合生物介導的廢水綜合生態處理系統，包括以下 設備：用于培養微藻種子的微藻種子培養池；用于馴化培養廢水環境下微藻耐 受性的馴養池；用于制備真菌菌絲的菌絲制備罐；將馴養池排出的含有馴化后 微藻的馴養液和待處理廢水混合進行混合培養的混合培養池；用于對混合培養 池的混養液進行固液分離的第一沉淀過濾池，所述第一沉淀過濾池中先加入菌 絲制備罐所制得菌絲進行培養，再進行固液分離；用于對第一沉淀過濾池分離 出的濾液進行添加活性污泥自養培養的自養培養池；用于對自養培養池的自養 液進行固液分離的第二沉淀過濾池，所述第二沉淀過濾池中先加入菌絲制備罐 所制得菌絲進行培養，再進行固液分離；用于對第一沉淀過濾池和第二沉淀過 濾池分離出的沉淀進行進一步脫水的擠壓脫水裝置；用于對擠壓脫水裝置處理 后的沉淀進行干燥的干燥裝置；以及用于對干燥裝置干燥后的沉淀進行裂解制 生物油的裂解裝置。優選的，裂解裝置為微波裂解裝置。

本發明提供的廢水綜合生態處理系統中，微藻能利用廢水中有機碳和無機 碳及外源CO₂為碳源進行培養以凈化廢水，同時，光合生物的微藻、真菌菌絲 以及活性污泥中菌群三者共同作用，達到協同處理廢水的效果，廢水處理效率 高、效果優異、成本低廉。同時，沉淀過濾池獲得沉淀經裂解處理制得生物油， 裂解殘渣還可以用作有機肥料，進一步提升了本發明的廢水處理系統的產出附 加值，提高廢水的資源化、能源化利用率。馴化池馴化培養時間一般為幾個星 期到幾個月。馴化培養能夠增強微藻對特定廢水的耐受性，增強其生長凈化能 力，為下步驟混合培養池中的混合培養作鋪墊。

作為優選，本發明的廢水綜合生態處理系統還包括對廢水進行去除固體顆 粒雜質的廢水預處理池。進一步的，所述廢水預處理池內依次設有攔截不同固 體顆粒雜質大小的柵格過濾裝置、石濾裝置和砂濾裝置。