紫外光解耦合微生物法處理餐廚油脂廢水的方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及餐廚泔腳垃圾油脂廢水的處理技術(shù)，旨在提供一種紫外光解耦合微生物法處理餐廚油脂廢水的方法及裝置。該方法包括：將多孔聚氨酯材質(zhì)載體安裝于反應(yīng)器中，以間歇式進(jìn)水方式引入餐廚泔腳垃圾油脂廢水、培養(yǎng)液和梯度濃度廢水，在載體表面接種、培養(yǎng)和梯度馴化微生物；再采用間歇式進(jìn)水方式引入待處理餐廚泔腳垃圾油脂廢水，并在廢水表面上方保持紫外光照射。本發(fā)明采用輕質(zhì)多孔聚氨酯載體將紫外光解和生物膜技術(shù)進(jìn)行耦合，為生物膜生長提供良好的微環(huán)境；將紫外光解和微生物處理廢水的方法結(jié)合，與現(xiàn)有生物法相比，降解餐廚油脂廢水中有機(jī)物的效率提升了20％；可廣泛用于湖泊、海洋、城市污水、工業(yè)廢水及農(nóng)村生活污水等水處理領(lǐng)域。
【專利說明】
紫外光解耦合微生物法處理餐廚油脂廢水的方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于餐廚泔腳垃圾油脂廢水的處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及紫外光解耦合微生物法處理餐廚油脂廢水的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及旅游業(yè)的不斷興起。近年來農(nóng)家樂的數(shù)量正迅猛增加，排放的泔腳垃圾(剩菜剩飯)及洗滌廢水也越來越多。其成分復(fù)雜，有機(jī)含量高，首當(dāng)其沖:油脂。這類有機(jī)物如不經(jīng)處理而排放到江河湖泊中，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，油脂漂浮在水面形成油膜，阻礙氧氣傳輸，威脅水生動(dòng)植物的生存。
[0003]目前，生物處理方法來降解油脂廢水是極具發(fā)展前景。利用微生物的生命活動(dòng)過程對(duì)油脂廢水進(jìn)行轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，將油脂作為其生長所需的碳源和能源，并在酶的作用下水解成甘油和長鏈脂肪酸，最終降解為H2O和CO2等代謝產(chǎn)物，且具有成本低，無二次污染優(yōu)點(diǎn)，而倍受青睞。
[0004]但是油脂水解后的產(chǎn)物一一長鏈脂肪酸會(huì)對(duì)微生物的活性產(chǎn)生抑制作用，且抑制效應(yīng)隨著雙鍵數(shù)目和順勢(shì)異構(gòu)體數(shù)量的增加而增強(qiáng)。抑制機(jī)理為長鏈脂肪酸吸附在細(xì)胞壁上，影響了代謝過程中底物和產(chǎn)物的傳質(zhì)過程。
[0005]作為高級(jí)氧化技術(shù)在水處理過程中以羥基自由基為主要氧化劑的氧化技術(shù)，能在較短時(shí)間內(nèi)將一些具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物進(jìn)行轉(zhuǎn)化或降解，轉(zhuǎn)變?yōu)橐子谏锝到獾幕蚨拘暂^小的有機(jī)物，其處理廢水具有降解徹底、無二次污染、停留時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前污水處理研究中的一大熱點(diǎn)。
[0006]其中包括紫外光解，它可使有機(jī)化合物中的C-C、C-N鍵因吸收紫外光的能量而斷裂，同時(shí)可產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的羥基，使有機(jī)物逐漸降解，是一種簡(jiǎn)單、有效的方法。但是從經(jīng)濟(jì)上考慮，單純采用紫外光解能耗高、反應(yīng)時(shí)間長，在經(jīng)濟(jì)上也是不可行的。
[0007]所以，將生物法與紫外光解組合工藝在油脂廢水處理中的研究，利用它們之間的互補(bǔ)性和協(xié)同作用提高廢水的處理效率，具有非常重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種紫外光解耦合微生物法處理餐廚油脂廢水的方法及裝置。
[0009]為解決技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是:
[0010]提供一種紫外光解耦合微生物法處理餐廚油脂廢水的方法，包括以下步驟:
[0011]a、接種微生物
[0012]將多孔聚氨酯材質(zhì)載體安裝于反應(yīng)器中，再將采集自餐廚泔腳垃圾油脂廢水區(qū)的沉積物樣品引入反應(yīng)器;在室溫為30°C恒溫、曝氣量為lL/min?2.5L/min、水力停留時(shí)間HRT為24h?36h的條件下，以間歇式進(jìn)水方式引入餐廚泔腳垃圾油脂廢水3?7天，使載體表面附著微生物；
[0013]b、培養(yǎng)微生物:
[0014]以間歇式進(jìn)水方式向反應(yīng)器中引入含餐廚泔腳垃圾油脂廢水的培養(yǎng)液，繼續(xù)在室溫為30°C恒溫、曝氣量為lL/min?2.5L/min、水力停留時(shí)間HRT為24h?36h的條件下，培養(yǎng)步驟a中載體表面附著的微生物;培養(yǎng)3?7天后，排除反應(yīng)器內(nèi)全部沉積物樣品和培養(yǎng)液，載體表面附著的微生物厚度為0.5-1.0mm;
[0015]所述含餐廚泔腳垃圾油脂廢水的培養(yǎng)液，是向培養(yǎng)液中加入餐廚泔腳垃圾油脂廢水混合而成，培養(yǎng)液與餐廚泔腳垃圾油脂廢水的體積比為100: I ；
[0016]所述培養(yǎng)液通過下述方式配置獲得:取65mg Κ2ΗΡθ4、25.5mg KH2PO^ 133.8mgNa2HPO4.12H20、500mg NH4CU82.5mg CaCl2、67.5mg MgSO4.7H20、0.75mg FeCl3.6H2O和100mL去離子水;混合、溶解后，調(diào)節(jié)pH值為7.0，并在121°C溫度下滅菌20min，即得到培養(yǎng)液；
[0017]c、馴化微生物:
[0018]在室溫為30°C恒溫、曝氣量為lL/min?2.5L/min、水力停留時(shí)間HRT為24h?36h的條件下，以間歇式進(jìn)水方式引入COD質(zhì)量濃度按梯度遞增的餐廚泔腳垃圾油脂廢水，對(duì)步驟b中載體表面附著的微生物進(jìn)行梯度馴化，每3天作為一個(gè)梯度馴化周期，馴化9天后得到經(jīng)馴化處理的微生物；
[0019]d、餐廚泔腳垃圾油脂廢水的處理
[0020]在室溫為30°C恒溫、曝氣量為lL/min?2.5L/min、水力停留時(shí)間HRT為24h?36h的條件下，采用間歇式進(jìn)水方式將待處理餐廚泔腳垃圾油脂廢水引入步驟c中經(jīng)梯度馴化處理的反應(yīng)器中，進(jìn)行餐廚泔腳垃圾油脂廢水處理;在處理過程中，將紫外光源放置于反應(yīng)器中廢水的表面6cm?1cm上方，并保持紫外光照射。
[0021]本發(fā)明中，所述梯度馴化是指:按餐廚泔腳垃圾油脂廢水的COD質(zhì)量濃度由低到高的順序進(jìn)行馴化;后一梯度所用餐廚泔腳垃圾油脂廢水的COD質(zhì)量濃度，是前一梯度的1.0-1.5倍;最終所用餐廚泔腳垃圾油脂廢水的COD質(zhì)量濃度為1500mg/L;各梯度所用廢水均由最終使用的餐廚泔腳垃圾油脂廢水稀釋而成。
[0022]本發(fā)明中，所述待處理餐廚泔腳垃圾油脂廢水的COD質(zhì)量濃度為1200?1500mg/L，pH 值為 6.5-7.0。
[0023]本發(fā)明中，所述多孔聚氨酯材載體的比表面積為4.8m2/g，孔隙度為88%
[0024]本發(fā)明中，控制紫外光的波長為254腹，功率為30￥?40￥，紫外光強(qiáng)度為1.011^/
Cm20
[0025]本發(fā)明進(jìn)一步提供了用于紫外光解耦合微生物法處理餐廚油脂廢水的裝置，包括箱式的反應(yīng)器本體，在反應(yīng)器本體的上方設(shè)有紫外光源;反應(yīng)器本體的上部為敞口狀，或設(shè)有用于密閉的能透過紫外光的玻璃或有機(jī)玻璃；
[0026]在反應(yīng)器本體的一端的下方設(shè)曝氣入口，上方設(shè)排水口，另一端的下方設(shè)進(jìn)水口；一個(gè)封閉的橫向隔板將反應(yīng)器內(nèi)部分隔為上方的紫外光解反應(yīng)區(qū)和下方的微生物降解反應(yīng)區(qū)兩部分;在位于排水口一側(cè)的橫向隔板上設(shè)有通孔或開口，用于連通兩個(gè)反應(yīng)區(qū)；
[0027]在微生物降解反應(yīng)區(qū)中，設(shè)有相互平行且上下交錯(cuò)的若干豎向隔板，豎向隔板上裝載了多孔聚氨酯材質(zhì)載體；內(nèi)循環(huán)栗的入口端接于微生物降解反應(yīng)區(qū)中，其出口端則接至紫外光解反應(yīng)區(qū)。
[0028]本發(fā)明中，所述橫向隔板的上側(cè)邊緣與排水口的下側(cè)邊緣位于同一水平面上。
[0029]本發(fā)明中，所述紫外光源是多根并列布置的紫外燈管；紫外光源與橫向隔板的間距為6cm?1cm0
[0030]本發(fā)明中，所述內(nèi)循環(huán)栗設(shè)于反應(yīng)器本體內(nèi)，或設(shè)于反應(yīng)器本體外部。
[0031]發(fā)明原理:
[0032]本發(fā)明利用同一反應(yīng)器中同時(shí)進(jìn)行紫外光解反應(yīng)與微生物反應(yīng)。紫外光解使餐廚泔腳垃圾油脂廢水中難被微生物降解的長鏈脂肪酸轉(zhuǎn)化為可被微生物降解的短鏈脂肪酸，同時(shí)微生物進(jìn)行生化處理，徹底除去餐廚油脂廢水中的污染物。本發(fā)明紫外光解耦合微生物法一體化處理餐廚油脂廢水的方法可充分發(fā)揮紫外光解處理廢水和生物法處理廢水的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)廢水處理更徹底、效率更高。
[0033]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是:
[0034]1、本發(fā)明采用輕質(zhì)多孔聚氨酯載體將紫外光解和生物膜技術(shù)進(jìn)行耦合，該載體能為生物膜生長提供良好的微環(huán)境；
[0035]2、本發(fā)明將紫外光解和微生物處理廢水的方法結(jié)合，與現(xiàn)有生物法相比，降解餐廚油脂廢水中有機(jī)物的效率提升了20% ;
[0036]3、本發(fā)明可以廣泛用于湖泊、海洋、城市污水、工業(yè)廢水及農(nóng)村生活污水等水處理領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0037]圖1本發(fā)明中一種光解耦合微生物法一體化處理餐廚泔腳垃圾油脂廢水的反應(yīng)器圖；
[0038]圖中標(biāo)記說明:1、紫外光源;2、進(jìn)水口；3、排水口；4、曝氣入口；5、豎向隔板;6、內(nèi)循環(huán)栗。
[0039]圖2本發(fā)明中空白載體對(duì)餐廚油脂廢水吸附的效果示意圖；
[0040]圖3本發(fā)明中單獨(dú)微生物法對(duì)餐廚油脂廢水降解的效果示意圖；
[0041 ]圖4本發(fā)明中紫外光解耦合微生物法對(duì)餐廚油脂廢水降解的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]本發(fā)明創(chuàng)新地將紫外光解和生物降解結(jié)合在一起，設(shè)計(jì)出一體化反應(yīng)器。通過對(duì)多孔聚氨酯載體(其主要特點(diǎn)是比表面積高達(dá)4.8m2/g、同時(shí)具有很高的孔隙度88%，有利于微生物棲息環(huán)境;密度與水相近1.01?1.02g/cm3，可以很好的在水環(huán)境中循環(huán);耐久性，可以長期有效的循環(huán)使用)的利用，將其作為生物膜的載體材料，大大提高微生物存活和附著效率。本發(fā)明能使難以生物降解的長鏈脂肪酸可以得到轉(zhuǎn)化與降解，可大大提高餐廚油脂廢水的處理效率。將紫外光解與生物膜方法結(jié)合起來，可充分利用各自優(yōu)點(diǎn)，為難降解的廢水處理開辟一條新的途徑，也為該技術(shù)方法奠定理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。
[0043]裝置結(jié)構(gòu)說明:
[0044]本發(fā)明中，用于紫外光解耦合微生物法處理餐廚油脂廢水的裝置，包括箱式的反應(yīng)器本體，在反應(yīng)器本體的上方設(shè)有紫外光源I;反應(yīng)器本體的上部為敞口狀(或設(shè)有用于密閉的能透過紫外光的玻璃或有機(jī)玻璃，這樣可以避免廢水處理過程中散發(fā)的氣味)。
[0045]在反應(yīng)器本體的一端的下方設(shè)曝氣入口4，上方設(shè)排水口3，另一端的下方設(shè)進(jìn)水口 2。一個(gè)封閉的橫向隔板將反應(yīng)器內(nèi)部分隔為上方的紫外光解反應(yīng)區(qū)和下方的微生物降解反應(yīng)區(qū)兩部分；在位于排水口 3—側(cè)的橫向隔板上設(shè)有通孔或開口，用于連通兩個(gè)反應(yīng)區(qū)；在微生物降解反應(yīng)區(qū)中，設(shè)有相互平行且上下交錯(cuò)的若干豎向隔板5，豎向隔板5上裝載了多孔聚氨酯材質(zhì)載體(規(guī)格為12cmX6cmX0.8cm)；內(nèi)循環(huán)栗6的入口端接于微生物降解反應(yīng)區(qū)中，其出口端則接至紫外光解反應(yīng)區(qū)。
[0046]紫外光源I可以選擇多根并列布置的紫外燈管，紫外光源I與橫向隔板的間距為6cm?10cm。橫向隔板的上側(cè)邊緣與排水口 3的下側(cè)邊緣位于同一水平面上。
[0047]內(nèi)循環(huán)栗6可以設(shè)于反應(yīng)器本體內(nèi)，以保持一體化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)?；蛘撸瑢?nèi)循環(huán)栗6設(shè)于反應(yīng)器本體外部，以降低對(duì)內(nèi)循環(huán)栗6的防水要求。
[0048I裝置使用方法:
[0049]餐廚泔腳垃圾油脂廢水從進(jìn)水口2進(jìn)樣，經(jīng)排水口 3出樣，從曝氣入口 4引入曝氣，由內(nèi)循環(huán)栗6作為動(dòng)力源，與橫向隔板和豎向隔板5共同構(gòu)成內(nèi)部循環(huán)通路。如需單獨(dú)進(jìn)行紫外光解試驗(yàn)，可以卸下豎向隔板5上裝載的多孔聚氨酯材質(zhì)載體;在進(jìn)行單獨(dú)微生物降解試驗(yàn)時(shí)，在豎向隔板5上裝載多孔聚氨酯材質(zhì)載體;在進(jìn)行紫外光解耦合微生物試驗(yàn)時(shí)，裝載多孔聚氨酯材質(zhì)載體的同時(shí)，開啟紫外光源I。反應(yīng)器根據(jù)進(jìn)水量實(shí)現(xiàn)溢流排放。
[0050]實(shí)施例1:
[0051 ]本實(shí)施例是對(duì)餐廚泔腳垃圾油脂廢水的吸附試驗(yàn)，具體步驟如下:
[0052]為了解本發(fā)明所使用的多孔聚氨酯載體對(duì)餐廚泔腳垃圾油脂廢水的吸附情況，在對(duì)餐廚泔腳垃圾油脂廢水進(jìn)行降解之前，先用空白載體進(jìn)行吸附試驗(yàn)，以確定對(duì)餐廚油脂廢水COD質(zhì)量濃度的影響。
[0053]進(jìn)行吸附試驗(yàn)的反應(yīng)條件:在恒溫氣候室里，溫度為30°C、曝氣量為lL/min?2.5L/min、水力停留時(shí)間HRT為24h?36h的條件下，采用間歇式進(jìn)水方式將待處理的COD質(zhì)量濃度在1200mg/L?1500mg/L餐廚泔腳垃圾油脂廢水流經(jīng)容積為2L的反應(yīng)器中，并用蠕動(dòng)栗來創(chuàng)造出一個(gè)內(nèi)循環(huán)條件。反應(yīng)時(shí)間72h，每隔6h取樣分析餐廚泔腳垃圾油脂廢水COD質(zhì)量濃度的變化。COD質(zhì)量的測(cè)定方法:采用HACH測(cè)定儀測(cè)定。
[0054]由圖2可知，在最初的24h反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，初試COD質(zhì)量濃度為1372mg/L的餐廚油脂廢水，在開始的6h，吸附餐廚油脂廢水的濃度下降到12.76%，至12h后餐廚油脂廢水的吸附濃度穩(wěn)定在20%左右；隨后的48h反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，初試COD質(zhì)量濃度分別為1423mg/L和1339mg/L的餐廚油脂廢水，吸附的餐廚油脂廢水的濃度一直穩(wěn)定在8%_10%。其最初的24h餐廚油脂廢水濃度下降較大的原因是反應(yīng)器本身、進(jìn)出水管子及載體對(duì)其的吸附作用，隨后的48h餐廚油脂廢水COD質(zhì)量濃度基本穩(wěn)定在8%-10%，是由于其吸附趨于飽和狀態(tài)。
[0055]實(shí)施例2:
[0056]本實(shí)施例是對(duì)餐廚泔腳垃圾油脂廢水的單獨(dú)進(jìn)行微生物法試驗(yàn)，具體步驟如下:
[0057]a、接種微生物
[0058]將多孔聚氨酯材質(zhì)載體安裝于反應(yīng)器中，再將采集自餐廚泔腳垃圾油脂廢水區(qū)的沉積物樣品引入反應(yīng)器;在室溫為30°C恒溫、曝氣量為lL/min?2.5L/min、水力停留時(shí)間HRT為24h?36h的條件下，以間歇式進(jìn)水方式引入餐廚泔腳垃圾油脂廢水3?7天，使載體表面附著微生物；
[0059]b、培養(yǎng)微生物:
[0060]以間歇式進(jìn)水方式向反應(yīng)器中引入含餐廚泔腳垃圾油脂廢水的培養(yǎng)液，繼續(xù)在室溫為30°C恒溫、曝氣量為lL/min?2.5L/min、水力停留時(shí)間HRT為24h?36h的條件下，培養(yǎng)步驟a中載體表面附著的微生物;培養(yǎng)3?7天后，排除反應(yīng)器內(nèi)全部沉積物樣品和培養(yǎng)液，載體表面附著的微生物厚度為0.5-1.0mm;
[0061]所述含餐廚泔腳垃圾油脂廢水的培養(yǎng)液，是向培養(yǎng)液中加入餐廚泔腳垃圾油脂廢水混合而成，培養(yǎng)液與餐廚泔腳垃圾油脂廢水的體積比為100: I ；
[0062]所述培養(yǎng)液是下述組分的混合物:65mg K2HPO4、25.5mg KH2PO4、133.8mgNa2HPO4.12H20、500mg NH4CU82.5mg CaCl2、67.5mg MgSO4.7H20、0.75mg FeCl3.6H2O和100mL去離子水；混合溶解后，調(diào)節(jié)pH值為7.0，并在121 °C溫度下滅菌20min，即得到培養(yǎng)液。
[0063]C、馴化微生物:
[0064]在室溫為30°C恒溫、曝氣量為lL/min?2.5L/min、水力停留時(shí)間HRT為24h?36h的條件下，以間歇式進(jìn)水方式引入COD質(zhì)量濃度按梯度遞增的餐廚泔腳垃圾油脂廢水，對(duì)步驟b中載體表面附著的微生物進(jìn)行梯度馴化，每3天作為一個(gè)梯度馴化周期，馴化9天后得到經(jīng)馴化處理的微生物；
[0065]所述梯度馴化是指:按餐廚泔腳垃圾油脂廢水的COD質(zhì)量濃度由低到高的順序進(jìn)行馴化;后一梯度所用餐廚泔腳垃圾油脂廢水的COD質(zhì)量濃度，是前一梯度的1.0-1.5倍;最終所用餐廚泔腳垃圾油脂廢水的COD質(zhì)量濃度為1500mg/L;各梯度所用廢水均由最終使用的餐廚泔腳垃圾油脂廢水稀釋而成。
[0066]本實(shí)施例為不開啟紫外燈，進(jìn)行單獨(dú)生物膜降解試驗(yàn)。
[0067]反應(yīng)條件:在恒溫氣候室里，溫度為30°C、曝氣量為lL/min?2.5L/min、水力停留時(shí)間HRT為24h?36h的條件下，采用間歇式進(jìn)水方式將待處理的質(zhì)量濃度在1200mg/L?1500mg/L餐廚泔腳垃圾油脂廢水流經(jīng)容積為2L的反應(yīng)器中，并用蠕動(dòng)栗來創(chuàng)造出一個(gè)內(nèi)循環(huán)條件。反應(yīng)時(shí)間72h，每隔6h取樣分析餐廚泔腳垃圾油脂廢水(COD)濃度的變化。COD的測(cè)定方法:采用HACH測(cè)定儀測(cè)定。
[0068]由圖3可知，初試COD質(zhì)量濃度為1250mg/L-1450mg/L的餐廚泔腳垃圾油脂廢水，水力停留時(shí)間為24h內(nèi)，在每次采樣的第一個(gè)點(diǎn)，餐廚泔腳垃圾油脂廢水COD質(zhì)量濃度下降到15%左右，至每次采樣的第二個(gè)點(diǎn)餐廚泔腳垃圾油脂廢水COD質(zhì)量濃度下降了 25% — 30%;隨后采樣的第三個(gè)點(diǎn)和第四個(gè)點(diǎn)餐廚泔腳垃圾油脂廢水COD質(zhì)量濃度下降分別穩(wěn)定在40%和50%左右。
[0069]說明在水力停留時(shí)間為24h時(shí)，餐廚泔腳垃圾油脂廢水COD質(zhì)量濃度在1500mg/L以下時(shí)，單獨(dú)生物膜法對(duì)其餐廚泔腳垃圾油脂廢水進(jìn)行間歇式進(jìn)樣，其濃度的降解效果最終基本穩(wěn)定在50%左右。
[0070]實(shí)施例3:
[0071]首先，對(duì)微生物進(jìn)行接種、培養(yǎng)和馴化的操作，具體步驟與實(shí)施例2中步驟a-c的內(nèi)容相同。
[0072]然后執(zhí)行步驟d，為對(duì)餐廚泔腳垃圾油脂廢水的處理，具體步驟:
[0073]在恒溫氣候室里，溫度為30°C、曝氣量為lL/min?2.5L/min、水力停留時(shí)間HRT為24h?36h的條件下，采用間歇式進(jìn)水方式將待處理餐廚泔腳垃圾油脂廢水引入步驟c中經(jīng)梯度馴化處理的反應(yīng)器(容積2L)中，并用蠕動(dòng)栗來創(chuàng)造出一個(gè)內(nèi)循環(huán)條件，進(jìn)行餐廚泔腳垃圾油脂廢水處理。反應(yīng)時(shí)間72h，每隔6h取樣分析餐廚泔腳垃圾油脂廢水(COD)濃度的變化。COD的測(cè)定方法:采用HACH測(cè)定儀測(cè)定。
[0074]在處理過程中，將紫外光源放置于反應(yīng)器中廢水的表面6cm?1cm上方并保持紫外光照射，控制紫外光的波長為254nm，功率為30W?40W，紫外光強(qiáng)度為1.0mW/cm2。所述待處理餐廚泔腳垃圾油脂廢水COD質(zhì)量濃度為1200?1500mg/L，pH值為6.5-7.0。
[0075]圖4所示為間歇式運(yùn)行時(shí)餐廚油脂廢水在紫外光解與生物膜共同作用下的降解規(guī)律。從圖中可以看出，相較單獨(dú)生物膜法，紫外光解耦合生物膜對(duì)餐廚泔腳垃圾油脂廢水的降解速率是最高的。最終穩(wěn)定時(shí)，其降解效率比單獨(dú)生物膜法提高了20%以上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種紫外光解耦合微生物法處理餐廚油脂廢水的方法，其特征在于，包括以下步驟: a、接種微生物 將多孔聚氨酯材質(zhì)載體安裝于反應(yīng)器中，再將采集自餐廚泔腳垃圾油脂廢水區(qū)的沉積物樣品引入反應(yīng)器;在室溫為30°C恒溫、曝氣量為lL/min?2.5L/min、水力停留時(shí)間HRT為24h?36h的條件下，以間歇式進(jìn)水方式引入餐廚泔腳垃圾油脂廢水3?7天，使載體表面附著微生物； b、培養(yǎng)微生物: 以間歇式進(jìn)水方式向反應(yīng)器中引入含餐廚泔腳垃圾油脂廢水的培養(yǎng)液，繼續(xù)在室溫為30°C恒溫、曝氣量為lL/min?2.5L/min、水力停留時(shí)間HRT為24h?36h的條件下，培養(yǎng)步驟a中載體表面附著的微生物;培養(yǎng)3?7天后，排除反應(yīng)器內(nèi)全部沉積物樣品和培養(yǎng)液，載體表面附著的微生物厚度為0.5?1.0mm; 所述含餐廚泔腳垃圾油脂廢水的培養(yǎng)液，是向培養(yǎng)液中加入餐廚泔腳垃圾油脂廢水混合而成，培養(yǎng)液與餐廚泔腳垃圾油脂廢水的體積比為100:1; 所述培養(yǎng)液通過下述方式配制而成:取65mg K2HP04、25.5mg KH2PO4、133.8mgNa2HPO4.12H20、500mg NH4CU82.5mg CaCl2、67.5mg MgSO4.7H20、0.75mg FeCl3.6H2O和100mL去離子水;混合、溶解后，調(diào)節(jié)pH值為7.0，并在121°C溫度下滅菌20min，即得到培養(yǎng)液； c、馴化微生物: 在室溫為30°C恒溫、曝氣量為lL/min?2.5L/min、水力停留時(shí)間HRT為24h?36h的條件下，以間歇式進(jìn)水方式引入COD質(zhì)量濃度按梯度遞增的餐廚泔腳垃圾油脂廢水，對(duì)步驟b中載體表面附著的微生物進(jìn)行梯度馴化，每3天作為一個(gè)梯度馴化周期，馴化9天后得到經(jīng)馴化處理的微生物； d、餐廚泔腳垃圾油脂廢水的處理 在室溫為30°C恒溫、曝氣量為lL/min?2.5L/min、水力停留時(shí)間HRT為24h?36h的條件下，采用間歇式進(jìn)水方式將待處理餐廚泔腳垃圾油脂廢水引入步驟c中經(jīng)梯度馴化處理的反應(yīng)器中，進(jìn)行餐廚泔腳垃圾油脂廢水處理;在處理過程中，將紫外光源放置于反應(yīng)器中廢水的表面6cm?1cm上方，并保持紫外光照射。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述梯度馴化是指:按餐廚泔腳垃圾油脂廢水的COD質(zhì)量濃度由低到高的順序進(jìn)行馴化;后一梯度所用餐廚泔腳垃圾油脂廢水的COD質(zhì)量濃度，是前一梯度的1.0-1.5倍；最終所用餐廚泔腳垃圾油脂廢水的COD質(zhì)量濃度為1500mg/L;各梯度所用廢水均由最終使用的餐廚泔腳垃圾油脂廢水稀釋而成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述待處理餐廚泔腳垃圾油脂廢水的COD質(zhì)量濃度為1200?1500mg/L，pH值為6.5-7.0。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多孔聚氨酯材載體的比表面積為4.81112/^，孔隙度為88%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，控制紫外光的波長為254nm，功率為30W?40W，紫外光強(qiáng)度為1.0mff/cm2。6.—種用于紫外光解耦合微生物法處理餐廚油脂廢水的裝置，包括箱式的反應(yīng)器本體，其特征在于，在反應(yīng)器本體的上方設(shè)有紫外光源;反應(yīng)器本體的上部為敞口狀，或設(shè)有用于密閉的能透過紫外光的玻璃或有機(jī)玻璃； 在反應(yīng)器本體的一端的下方設(shè)曝氣入口，上方設(shè)排水口，另一端的下方設(shè)進(jìn)水口 ； 一個(gè)封閉的橫向隔板將反應(yīng)器內(nèi)部分隔為上方的紫外光解反應(yīng)區(qū)和下方的微生物降解反應(yīng)區(qū)兩部分;在位于排水口 一側(cè)的橫向隔板上設(shè)有通孔或開口，用于連通兩個(gè)反應(yīng)區(qū)； 在微生物降解反應(yīng)區(qū)中，設(shè)有相互平行且上下交錯(cuò)的若干豎向隔板，豎向隔板上裝載了多孔聚氨酯材質(zhì)載體；內(nèi)循環(huán)栗的入口端接于微生物降解反應(yīng)區(qū)中，其出口端則接至紫外光解反應(yīng)區(qū)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述橫向隔板的上側(cè)邊緣與排水口的下側(cè)邊緣位于同一水平面上。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述紫外光源是多根并列布置的紫外燈管；紫外光源與橫向隔板的間距為6cm?1cm09.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述內(nèi)循環(huán)栗設(shè)于反應(yīng)器本體內(nèi)，或設(shè)于反應(yīng)器本體外部。
【文檔編號(hào)】C12N1/00GK105858914SQ201610343158
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月23日
【發(fā)明人】趙和平, 鐘亮, 趙可函, 溫麗蓮, 張吟, 陳嘉嫻
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)