[发明专利]红外光厌氧条件下利用光合细菌处理豆制品加工废水的装置与方法

权利要求书

1.红外厌氧条件下利用光合细菌处理豆制品加工废水的装置，其特征在于：包括顺序连接的污水原水箱(1)、IC反应器(2)、中间水箱(3)和MBR反应器(4)；污水原水箱(1)通过进水管(1-1)和进水泵(1-2)与IC反应器(2)底端相连；IC反应器(2)内设有混合区(2-1)、第一厌氧区(2-2)、第二厌氧区(2-3)、气水分离区(2-4)，同时设有集气罩(2-5)、回流管(2-6)、沼气提升管(2-7)、一级三相分离器(2-8)、二级三相分离器(2-9)以及加热棒(2-10)，进行一级厌氧处理；通过IC反应器的外循环管道(2-11)实现反应器内部液体的搅拌，处理后的废水通过出水管(2-12)排到中间水箱(3)，再通过进水泵(3-1)和进水管(3-2)将一级处理后的废水泵入到MBR反应器(4)中进行二级光照厌氧处理；MBR反应器(4)内设聚丙烯中空纤维膜过滤装置和气体循环搅拌装置；聚丙烯中空纤维膜(4-1)将光合细菌截留在反应器中，通过出水管(4-2)和出水泵(4-3)将处理后的水排出反应器；MBR反应器(4)两侧各放置一台40W，850nm的IR-LED红外灯(4-4)；气体循环搅拌装置包括冷凝器(4-5)、压力计(4-6)、薄膜气泵(4-7)、压力阀门(4-8)、质量流量控制计(4-9)和曝气盘(4-10)，通过内部气体循环实现反应器内部的搅拌。

2.应用如权利要求1所述装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)启动阶段：进水为沉淀后的豆制品加工废水中的泡豆水，COD浓度为4000-8000mg/L,BOD/COD的质量浓度比高达0.55-0.65，SS高达1000-1500mg/L；向IC反应器(2)中投加污水处理厂的厌氧消化污泥,MBR反应器(4)中接种从豆制品加工废水中富集的沼泽红假单胞菌，初始菌体OD660值为1.50，接种量为20％-30％，厌氧消化污泥浓度维持在3000-3500mg/L；IC反应器(2)从20℃室温开始，按照3℃/d的速度将反应器的温度提升到35℃；启动初始阶段维持IC反应器(2)进水COD浓度为800-1000mg/L，通过逐步增加COD负荷来提高容积负荷,此阶段当IC反应器(2)中的COD、总氮去除率都达到80％以上，VFA维持在2.5-3mmol/L时，提高一次COD负荷，每次负荷增幅为15％，直到IC反应器(2)进水COD负荷达到100％；IC反应器(2)和MBR反应器(4)中的COD、总氮去除率都达到90％以上时，认为系统启动成功；

2)正常运行阶段：

(1)IC反应器(2)和MBR反应器(4)的进水量为20-25L/d，IC反应器(2)进水COD浓度为4000-4500mg/L，NH₄⁺-N浓度为25-30mg/L，容积负荷为5.3-7.0kgCOD/(m³/d)；MBR反应器(4)进水COD浓度为800-1000mg/L，NH₄⁺-N浓度为50-60mg/L，维持MBR反应器(4)进水中有机物与氨氮浓度的比值接近100:6，容积负荷为0.8-1.0kgCOD/(m³/d)；

(2)IC反应器(2)的水力停留时间为17h-20h，MBR反应器(4)的水力停留时间为20-24h,连续运行装置,系统出水水质中COD≤100mg/L且TN≤15mg/L，并维持30天以上，即认为系统达到了稳定状态；

(3)连续运行系统实现豆制品加工废水中有机物和氨氮的去除。