[发明专利]除去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(本文称为COD)的过程和系统，更具体地涉及在吸附剂介质上(例如反应器中填充的粒状活性炭载体上)的稳定生物膜中固定所选微生物的过程和系统。

相关技术描述

来自工业的废水可为有机或无机性质或两者的组合。在大多数情况下，其含有毒性成分，可对人类和动物造成直接威胁。废水污染的另一个直接影响是通过过度有机负荷将接受水的溶解氧(DO)含量消耗至河流变得不能进行自身纯化过程的程度。脱氧可足够高到实际上消灭所有的鱼和其它水生生命。由于氧在水中的溶解度非常低(小于12mg/l)的事实，加重了该问题。该氧来自两种来源，即在空气/水界面处从大气扩散和作为光合作用的副产物。当存在足够的光源时，光合生物(例如植物和藻类)产生氧。在不足够的光照期间，这些相同的生物消耗氧，导致DO水平消耗。

生物化学需氧量(BOD)和化学需氧量(COD)分别为废水的可生物降解分数和可化学氧化分数的指标。经处理的流出物的COD代表处理技术在其除去存在于流入物中的总有机材料的能力的效率。这些参数通常用于限定流入物和流出物特性，并且确保废水处理效率。

顽固COD是指耐微生物降解(生物耐受)或者不容易生物降解的有机化合物。现有的生物处理技术(包括活性淤泥过程、生物过滤或膜生物反应器(MBR))不能有效除去这些顽固COD化合物。吸附和氧化能除去或破坏这些有机化合物，但是成本通常非常高。因此，期望改进除去顽固有机污染物的方法。

发明概述

在本发明的一个示例性方面，提供了一种用于在水系统中降低液体的顽固化学需氧量(COD)的方法。在本发明中待处理的目标水在先前步骤(例如在典型的常规废水处理设备中的一级和二级处理过程)中已经过充分处理，以除去可容易生物降解的有机化合物，使得BOD₅/COD比率低于0.2，期望低于0.1。所述方法还包括在预处理单元中预处理液体，以将原生细菌或微生物去除至一群落水平，低于该群落水平所述原生生物可干扰在随后的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。随后将液体提供至具有由载体材料形成的过滤床的反应器。筛选高度有效的微生物或微生物共生体，并用来定殖于载体材料以除去顽固COD。在载体材料的表面上培养生物膜，以在反应器中固定筛选的微生物。所述方法还包括使来自预处理单元的液体通过筛选的微生物定殖的过滤床滤渗，以在需氧条件下降解至少部分顽固COD。在一个实施方案中，过滤器由生物粒状活性炭(GAC)作为载体材料形成，并且筛选的微生物包含至少一种选自以下的微生物物种：芽孢杆菌属(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)、Rhodanobacter、寡养单胞菌属(Stenotrophomaonas)和酵母。

参考附图，当阅读以下详述和所附权利要求后，本发明及其比起现有技术的优点将变得显而易见。

附图简述

结合附图，参考本发明的实施方案的以下描述，本发明的上述和其它特征将变得更加显而易见，并且本发明本身将得以更好地理解，其中：

图1说明根据本发明的一个实施方案用于降低顽固有机污染物的水处理系统的示意图。

在整个附图中，相应的附图标记指示相应的部分。

发明详述

现在将参考附图在以下详述中描述本发明，其中详细描述优选实施方案使得能够实践本发明。虽然参考这些具体的优选实施方案描述本发明，应理解的是，本发明不局限于这些优选实施方案。而是相反，本发明包括许多备选、修改和等价物，考虑以下详述，这将变得显而易见。