[发明专利]一种啤酒废水有机质主流回收生产PHA的反应装置与方法

说明书

一种啤酒废水有机质主流回收生产PHA的反应装置与方法属于污水处理与资源化工艺技术领域。包括以下步骤：(1)预处理：格栅过滤；(2)厌氧酸化：将啤酒废水中有机物转化为挥发性脂肪酸；(3)好氧生物处理，同时进行PHA积累菌群的富集；(4)高级氧化深度处理去除有机物；(5)利用剩余污泥批次发酵生产PHA。该方法在处理啤酒废水的同时，实现了在主流工艺回收生产PHA，系统无剩余污泥产生。有机物回收效率和废水COD去除率高，产生的PHA能够为污水厂带来一定的经济效益。

技术领域

本发明属于污水处理与资源化工艺技术领域。具体涉及一种啤酒废水的处理及资源化回收PHA的方法。

背景技术

啤酒废水主要产生于啤酒生产过程中的糖化、发酵、灌装等工序，属于高浓度有机废水，COD浓度可达1800-3500mg/L，不含有毒有害物质，可生化性好。近年来，在高浓度有机废水领域，资源回收成为研究的热点之一，废水中的有机物是重要的可回收能源之一。啤酒废水作为主要的高浓度有机废水，将水中有机物回收利用是实现污水资源化应用的重大举措。传统的啤酒废水处理工艺不仅处理成本高并且造成能源的浪费，因此需要对其进行改造从而实现节能高效的处理过程和资源回收。例如，专利申请号CN201811638028.2以水力筛代替传统工艺中的预沉池，以高效旋流厌氧处理装置进行厌氧处理，简化了传统工艺流程，降低工艺运行成本。但是该工艺并未对水中资源进行有效回收。专利申请号CN201510884866.8和CN201910195807.8提出了啤酒废水资源化的方法，技术核心是利用啤酒废水生产微生物絮凝剂和小球藻。但是，如何在提升废水处理效率的同时实现规模化资源回收仍然是啤酒废水处理行业技术的需求热点。

聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates，PHA)是由微生物作为胞内储能物质而生产的一种聚酯，是一种可再生的无毒无害的环境友好型材料。PHA具有与传统石化塑料相似的物理化学性能，在自然界中可被生物完全降解，是传统石化塑料的理想替代品。但是商业化生产PHA成本很高，而以啤酒废水作为发酵底物，则可以大规模降低生产成本。本发明提出了主流实现啤酒废水有机物回收PHA和污染物处理的技术方法，该方法无剩余污泥产生，有机物回收价值高。

发明内容

本发明提出一种啤酒废水有机质主流回收生产PHA的反应装置与方法，包括：

依次连接的原水水箱(1.1)通过第一进水泵(1.2)与机械格栅(2.1)相连，出水进入厌氧池(3.1)，厌氧池(3.1)出水进入储水池(4.1)。储水池(4.1)出水分为两部分，其中33-70％通过第二进水泵(4.2)进入第一曝气池(5.1)，另外30-67％通过第三进水泵(4.3)进入PHA发酵反应器(7.1)。第一曝气池(5.1)出水通过出水管进入第二曝气池(5.2)，第二曝气池(5.2)出水通过出水管进入二沉池(6.1)。二沉池(6.1)出水排放至市政管网。回流污泥通过回流污泥泵(6.2)从二沉池(6.1)进入第一曝气池(5.1)。剩余污泥通过剩余污泥泵(6.3)从二沉池(6.1)进入PHA发酵反应器(7.1)。