申請(qǐng)日2015.06.17
公開(kāi)(公告)日2017.04.19
IPC分類(lèi)號(hào)C02F3/30; C02F3/34; C02F101/10
摘要
提供了用于處理廢水以減少或去除磷的方法和系統(tǒng)。將聚磷生物體以及任選地碳源添加到廢水過(guò)程流中，以增強(qiáng)除磷。將經(jīng)過(guò)處理的廢水引導(dǎo)至好氧槽中，這促進(jìn)了其中的細(xì)菌對(duì)磷的消耗�？梢灾苯釉谶^(guò)程流中加入結(jié)合碳源的外源聚磷生物體，如直接引入?yún)捬醪壑�，或間接經(jīng)由底流或來(lái)自污泥脫水的再循環(huán)。還提供了組合物和強(qiáng)化的聚磷生物體。還描述了用碳源預(yù)處理聚磷生物體，以及穩(wěn)定的配制品。
摘要附圖
權(quán)利要求書(shū)
1.一種用于處理廢水以去除磷的過(guò)程，該過(guò)程包括：
使廢水過(guò)程流與結(jié)合一種或多種碳源的一種或多種外源聚磷生物體接觸，以形成混合液，其中該一種或多種外源聚磷生物體從該混合液中吸收磷，并且
將該一種或多種外源聚磷生物體從該混合液中分離。
2.如權(quán)利要求1所述的過(guò)程，其中該接觸步驟包括：
使該混合液流入包含細(xì)菌的一個(gè)或多個(gè)池中，在好氧或缺氧條件下操作，以引發(fā)該細(xì)菌和/或一種或多種外源聚磷生物體對(duì)磷的吸收，并且
其中該分離步驟包括將該細(xì)菌從該混合液中分離。
3.如權(quán)利要求2所述的過(guò)程，其中該一個(gè)或多個(gè)池是曝氣的或缺氧的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)程，其中該一種或多種外源聚磷生物體是長(zhǎng)體四球蟲(chóng)(Tetrasphaera elongata)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)程，其中該一種或多種碳源選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖漿、工業(yè)碳質(zhì)廢物、甲醇以及其組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)程，其中該一種或多種碳源獲得自再循環(huán)的污泥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)程，廢水過(guò)程流是底流。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)程，其中該廢水過(guò)程流是厭氧池。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)程，其中該廢水過(guò)程流是好氧或缺氧池。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)程，其中磷吸收發(fā)生在好氧或缺氧池中。
11.一種用于處理廢水以去除磷的過(guò)程，該過(guò)程包括：
使廢水過(guò)程流與結(jié)合一種或多種碳源的一種或多種外源聚磷生物體接觸，以形成混合液;
使該混合液流入包含細(xì)菌的一個(gè)或多個(gè)曝氣或缺氧池中，在好氧或缺氧條件下操作，以引發(fā)該細(xì)菌和一種或多種外源聚磷生物體對(duì)磷的吸收;并且
從該廢水中分離該細(xì)菌和一種或多種外源聚磷生物體。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的過(guò)程，其中該一種或多種外源聚磷生物體是長(zhǎng)體四球蟲(chóng)(Tetrasphaera elongata)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的過(guò)程，其中該一種或多種碳源選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖漿、以及甲醇。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的過(guò)程，其中該一種或多種碳源獲得自脫水污泥再循環(huán)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的過(guò)程，廢水過(guò)程流是底流或從污泥中分離的水。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的過(guò)程，其中該廢水過(guò)程流是該厭氧池。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的過(guò)程，其中該廢水過(guò)程流是該好氧或缺氧池。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的過(guò)程，其中該磷吸收發(fā)生在好氧或缺氧池中。
19.如權(quán)利要求11所述的過(guò)程，其中該混合液中碳源的濃度為每mg/L待除去的磷至少3mg/L碳源的量。
20.如權(quán)利要求1所述的過(guò)程，其中將該一種或多種外源聚磷生物體以至少一種外源蓄磷生物體為1X101至1X1010菌落形成單位/ml的過(guò)程流的量添加到該過(guò)程流中。
21.如權(quán)利要求11所述的過(guò)程，其中該過(guò)程流中外源聚磷生物體的濃度為1X101至1X1010菌落形成單位/ml的過(guò)程流，其中該過(guò)程流是從污泥中分離的水或底流。
22.一種用于處理廢水以去除磷的過(guò)程，該過(guò)程包括：
使廢水流入流流入?yún)捬醭刂�，以形成厭氧過(guò)程流;
使該厭氧過(guò)程流流入好氧池中，以形成好氧過(guò)程流;
使該好氧過(guò)程流與結(jié)合一種或多種碳源的一種或多種外源聚磷生物體接觸，以形成混合液;
使該混合液流入二次沉淀池中，以形成活性污泥、污泥和流出物;
其中該磷在該污泥中。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中該一種或多種外源聚磷生物體是長(zhǎng)體四球蟲(chóng)(Tetrasphaera elongata)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的過(guò)程，其中該一種或多種碳源選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖漿、甲醇、碳質(zhì)工業(yè)廢物以及其組合。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的過(guò)程，其中該一種或多種碳源獲得自脫水污泥。
26.一種用于處理廢水以去除磷的過(guò)程，該過(guò)程包括：
用一種或多種碳源預(yù)處理一種或多種聚磷生物體，以形成一種或多種具有儲(chǔ)存碳的預(yù)處理的聚磷生物體;
使具有儲(chǔ)存碳的預(yù)處理的聚磷生物體與廢水過(guò)程流接觸，以形成液體;并且
從該廢水中分離該聚磷生物體細(xì)菌，這樣使得磷得以減少或消除。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的過(guò)程，其中該一種或多種聚磷生物體是長(zhǎng)體四球蟲(chóng)(Tetrasphaera elongata)。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的過(guò)程，其中該一種或多種碳源選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖漿、甲醇、碳質(zhì)工業(yè)廢物以及其組合。
29.一種用于處理廢水以去除磷的過(guò)程，該過(guò)程包括：
用來(lái)自污泥的循環(huán)水或底流預(yù)處理一種或多種聚磷生物體，以形成預(yù)處理的聚磷生物體;
使預(yù)處理的聚磷生物體與廢水過(guò)程流接觸，以形成液體;
使該液體流入包含細(xì)菌的曝氣池中，在好氧條件下操作，以引發(fā)該細(xì)菌和預(yù)處理的聚磷生物體對(duì)磷的吸收;并且
從該廢水中分離該細(xì)菌。
30.一種包括一種或多種聚磷生物體和一種或多種碳源的組合物。
31.一種用于處理廢水以去除磷的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：
一個(gè)或多個(gè)接收工廠流入廢水的沉降池;
一個(gè)或多個(gè)接收來(lái)自沉降槽的流入液的厭氧池;
一個(gè)或多個(gè)接收來(lái)自厭氧槽的流入液的好氧池;
一個(gè)或多個(gè)接收污泥的厭氧消化池;
一個(gè)或多個(gè)分離污泥和水的脫水裝置;
其中該好氧槽包含細(xì)菌和/或外源聚磷生物體，在好氧條件下操作，以當(dāng)與包括結(jié)合一種或多種碳源的一種或多種外源聚磷生物體的混合物的混合液接觸時(shí)，引發(fā)該細(xì)菌和/或外源聚磷生物體對(duì)磷的吸收。
32.一種用于處理廢水以去除磷的過(guò)程，該過(guò)程包括：
使廢水過(guò)程流與結(jié)合一種或多種碳源的一種或多種外源聚磷生物體接觸，以形成混合液;
使該混合液流入包含細(xì)菌的一個(gè)或多個(gè)曝氣或缺氧池中，在好氧或缺氧條件下操作，以引發(fā)該細(xì)菌對(duì)磷的吸收;并且
從該廢水中分離該細(xì)菌。
33.一種減少用于除磷的碳需要量的方法：
使廢水過(guò)程流與結(jié)合一種或多種碳源的一種或多種外源聚磷生物體接觸，以形成混合液;
使該混合液流入包含細(xì)菌的一個(gè)或多個(gè)曝氣或缺氧池中，在好氧或缺氧條件下操作，以引發(fā)該細(xì)菌和一種或多種外源聚磷生物體對(duì)磷的吸收;并且
從該廢水中分離該細(xì)菌。
34.一種凍干組合物，其包括：聚磷生物體;
一種或多種碳源;以及
凍干保護(hù)劑。
35.如權(quán)利要求34所述的凍干組合物，其中該聚磷生物體是長(zhǎng)體四球蟲(chóng)(Tetrasphaeraelongata)。
36.如權(quán)利要求34所述的凍干組合物，其中該凍干保護(hù)劑選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成：碳水化合物、麥芽糊精、脫脂乳、以及蔗糖。
37.如權(quán)利要求34所述的凍干組合物，其中該凍干保護(hù)劑以總凍干組合物的20%-30%的量存在。
說(shuō)明書(shū)
從廢水中去除生物磷
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求了2014年6月17日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?2/013,100的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，該申請(qǐng)的內(nèi)容通過(guò)引用完全結(jié)合在此。
對(duì)序列表的引用
本申請(qǐng)包括計(jì)算機(jī)可讀形式的序列表，將其通過(guò)引用結(jié)合在此。
發(fā)明領(lǐng)域
本披露涉及從廢水中除磷。根據(jù)本披露，使用本文披露的方法，使廢水過(guò)程流與聚磷生物體接觸，以減少或消除廢水中的磷。還披露了聚磷生物體的穩(wěn)定配制品。
背景
從廢水中除去磷可能是困難的，并且包括需要向廢水處理過(guò)程中添加諸如金屬鹽或碳源的添加劑的高成本過(guò)程。例如，可以在厭氧槽中向該過(guò)程中添加碳源，例如甘油，以幫助除磷。然而，由于處理的廢水的體積非常大，必須添加極大量的碳源以有效地增加其在廢水中的濃度。因此，向廢水中添加碳源是苛刻的，并且顯著地促進(jìn)了處理廢水的費(fèi)用。已知的處理方法和配制品也存在問(wèn)題的，因?yàn)樗鼈兛赡苁遣环�(wěn)定的。此外，可能難以穩(wěn)定廢水處理廠的生物除磷活性或難以在擾亂之后恢復(fù)這種工廠。此外，已知的碳源施用不能有效地靶向聚磷生物體。因此，在廢水處理過(guò)程中持續(xù)需要穩(wěn)定的和/或減少或消除碳源的廢水處理過(guò)程和配制品或其它添加劑。
概述
本披露涉及通過(guò)使廢水處理過(guò)程流與單獨(dú)或與碳源組合的聚磷生物體接觸來(lái)處理廢水的方法。在實(shí)施例中，在施用于廢水處理過(guò)程流之前，用碳源預(yù)處理聚磷生物體。在實(shí)施例中，該聚磷生物體表征為外源的。
在實(shí)施例中，本披露提供了用于處理廢水以除去磷的適合的過(guò)程，該過(guò)程包括：使廢水過(guò)程流與結(jié)合一種或多種碳源的一種或多種聚磷生物體接觸，以形成混合液，其中該一種或多種聚磷生物體從該混合液中吸收磷，并且從該混合液中分離出該一種或多種聚磷生物體。在實(shí)施例中，接觸步驟包括：使混合液流入包含細(xì)菌的一個(gè)或多個(gè)池中，在好氧或缺氧條件下操作，以引發(fā)細(xì)菌和/或一種或多種聚磷生物體對(duì)磷的吸收，并且該分離步驟包括從該混合液中分離該細(xì)菌。在實(shí)施例中，該一個(gè)或多個(gè)池是曝氣的或缺氧的。在實(shí)施例中，該一種或多種聚磷生物體是長(zhǎng)體四球蟲(chóng)(Tetrasphaera elongata)。在實(shí)施例中，該一種或多種碳源包括工業(yè)碳質(zhì)廢物。在實(shí)施例中，該一種或多種碳源選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖漿、工業(yè)碳質(zhì)廢物、甲醇、以及這些的組合。在實(shí)施例中，該一種或多種碳源獲自再循環(huán)的污泥。在實(shí)施例中，該廢水過(guò)程流是底流。在實(shí)施例中，該廢水過(guò)程流是厭氧池。在實(shí)施例中，該廢水過(guò)程流是好氧或氧池。在實(shí)施例中，磷吸收發(fā)生在好氧或缺氧池中。
在實(shí)施例中，本披露提供了用于處理廢水以除去磷的適合的過(guò)程，該過(guò)程包括：使廢水過(guò)程流與結(jié)合一種或多種碳源的一種或多種聚磷生物體接觸，以形成混合液;使混合液流入包含細(xì)菌的一個(gè)或多個(gè)曝氣或缺氧池中，在好氧或缺氧條件下操作，以引發(fā)細(xì)菌和一種或多種聚磷生物體對(duì)磷的吸收;并且從該廢水中分離該細(xì)菌和一種或多種聚磷生物體。在實(shí)施例中，該一種或多種聚磷生物體是長(zhǎng)體四球蟲(chóng)。在實(shí)施例中，該一種或多種碳源包括工業(yè)碳質(zhì)廢物。在實(shí)施例中，該一種或多種碳源選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖漿、工業(yè)碳質(zhì)廢物、甲醇、以及這些的組合。在實(shí)施例中，一種或多種碳源獲自脫水污泥循環(huán)。在實(shí)施例中，該廢水過(guò)程流是底流。在實(shí)施例中，該廢水過(guò)程流是厭氧池。在實(shí)施例中，該廢水過(guò)程流是好氧或缺氧池。在實(shí)施例中，該磷吸收發(fā)生在好氧或缺氧池中。在實(shí)施例中，該混合液中碳源的濃度為每mg/L待除去的磷至少3mg/L碳源的量。在實(shí)施例中，將一種或多種聚磷生物體以至少一種蓄磷生物體為1X101至1X1010菌落形成單位/ml的過(guò)程流的量添加到該過(guò)程流中。在實(shí)施例中，過(guò)程流中聚磷生物體的濃度為1X101至1X1010菌落形成單位/ml的過(guò)程流，其中該過(guò)程流是底流或經(jīng)加工的底流。
在實(shí)施例中，本披露提供了用于處理廢水以除去磷的適合過(guò)程，該過(guò)程包括：使廢水流入流流入?yún)捬醭刂�，以形成厭氧過(guò)程流;使該厭氧過(guò)程流流入好氧池，以形成好氧過(guò)程流;使該好氧過(guò)程流與結(jié)合一種或多種碳源的一種或多種聚磷生物體接觸，以形成混合液;使混合液流入二次沉淀池中，以形成活性污泥、污泥和流出物;其中該磷在該污泥中。在實(shí)施例中，該一種或多種聚磷生物體是長(zhǎng)體四球蟲(chóng)。在實(shí)施例中，該一種或多種碳源包括工業(yè)碳質(zhì)廢物。在實(shí)施例中，該一種或多種碳源選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖漿、工業(yè)碳質(zhì)廢物、甲醇、以及這些的組合。在實(shí)施例中，一種或多種碳源獲自脫水污泥循環(huán)。在實(shí)施例中，該廢水過(guò)程流是底流。
在實(shí)施例中，本披露提供了用于處理廢水以除去磷的適合的過(guò)程，該過(guò)程包括：用一種或多種碳源預(yù)處理一種或多種聚磷生物體，以形成具有儲(chǔ)存碳的一種或多種預(yù)處理的聚磷生物體;將具有儲(chǔ)存碳的預(yù)處理的聚磷生物體與廢水過(guò)程流接觸以形成液體;使該液體流入曝氣槽中，在好氧條件下操作，以引發(fā)聚磷生物體細(xì)菌對(duì)磷的吸收;并且從該廢水中分離該聚磷生物體細(xì)菌。在實(shí)施例中，該一種或多種預(yù)處理的聚磷生物體是長(zhǎng)體四球蟲(chóng)。在實(shí)施例中，該一種或多種碳源包括工業(yè)碳質(zhì)廢物。在實(shí)施例中，該一種或多種碳源選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖漿、工業(yè)碳質(zhì)廢物、甲醇、以及這些的組合。在實(shí)施例中，一種或多種碳源獲自脫水污泥循環(huán)。在實(shí)施例中，該廢水過(guò)程流是底流。
在實(shí)施例中，本披露提供了用于處理廢水以除去磷的適合的過(guò)程，該過(guò)程包括：用底流或經(jīng)加工的底流(如從污泥中去除的水)預(yù)處理一種或多種聚磷生物體，以形成預(yù)處理的聚磷生物體;使預(yù)處理的聚磷生物體與廢水過(guò)程流接觸，以形成液體;使該液體流入包含細(xì)菌的曝氣池中，在好氧條件下操作，以引發(fā)細(xì)菌和預(yù)處理的聚磷生物體對(duì)磷的吸收;并且從廢水中分離細(xì)菌。
在實(shí)施例中，本披露提供了包括一種或多種聚磷生物體和一種或多種碳源的組合物。在實(shí)施例中，該一種或多種聚磷生物體是長(zhǎng)體四球蟲(chóng)。在實(shí)施例中，該一種或多種碳源包括工業(yè)碳質(zhì)廢物。在實(shí)施例中，該一種或多種碳源選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成：乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖漿、工業(yè)碳質(zhì)廢物、甲醇、以及這些的組合。根據(jù)本披露的合適的組合物包括非液體或固體配制品。固體配制品的一個(gè)非限制性實(shí)例包括在施用于凍干過(guò)程之前用碳源預(yù)處理的凍干的聚磷生物體。凍干的配制品的一個(gè)非限制性實(shí)例包括在施用于凍干過(guò)程之前用碳源預(yù)處理的凍干的長(zhǎng)體四球蟲(chóng)。在實(shí)施例中，該凍干組合物包括一種或多種碳水化合物。
在實(shí)施例中，本披露提供了用于處理廢水以除去磷的適合系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：一個(gè)或多個(gè)接收工廠流入廢水的沉降池;一個(gè)或多個(gè)接收來(lái)自沉降槽的流入液的厭氧池;一個(gè)或多個(gè)接收來(lái)自厭氧槽的流入液的好氧池;一個(gè)或多個(gè)接收污泥的厭氧消化池;一個(gè)或多個(gè)分離污泥和水的脫水裝置;其中該好氧槽包含細(xì)菌和/或聚磷生物體，在好氧條件下操作，以當(dāng)與包括結(jié)合一種或多種碳源的一種或多種聚磷生物體的混合物的混合液接觸時(shí)，引發(fā)該細(xì)菌和/或聚磷生物體對(duì)磷的吸收。
在實(shí)施例中，本披露提供了用于處理廢水以除去磷的適合的過(guò)程，該過(guò)程包括：使廢水過(guò)程流與結(jié)合一種或多種碳源的一種或多種預(yù)處理的聚磷生物體接觸，以形成混合液;使該混合液流入包含細(xì)菌的一個(gè)或多個(gè)曝氣或缺氧池中，在好氧或缺氧條件下操作，以引發(fā)細(xì)菌對(duì)磷的吸收;并且從廢水中分離細(xì)菌。在實(shí)施例中，預(yù)處理的聚磷生物體包括在與廢水接觸之前與碳源接觸的PAO。
在實(shí)施例中，本披露提供了減少除磷的碳需求的適合方法，該方法包括：使廢水過(guò)程流與結(jié)合一種或多種碳源的一種或多種經(jīng)預(yù)處理的聚磷生物體接觸，以形成混合液;使混合液流入包含細(xì)菌的一個(gè)或多個(gè)曝氣或缺氧池中，在好氧或缺氧條件下操作，以引發(fā)細(xì)菌和一種或多種預(yù)處理的聚磷生物體對(duì)磷的吸收;并且從廢水中分離細(xì)菌。在實(shí)施例中，預(yù)處理的聚磷生物體包括在與足夠量的廢水接觸之前與碳源接觸的PAO。
在實(shí)施例中，本披露提供了減少除磷的碳需求的合適方法，包括：在施用于凍干過(guò)程之前，使廢水過(guò)程流與一種或多種預(yù)處理的聚磷生物體(如用碳源預(yù)處理的長(zhǎng)體四球蟲(chóng))接觸。合適的非限制性碳源包括乙酸、丙酸、甘油、葡萄糖、糖蜜、高果糖玉米糖漿、工業(yè)碳質(zhì)廢物和甲醇。在實(shí)施例中，制備穩(wěn)定的凍干配制品，其包括結(jié)合碳水化合物的PAO。
