萬壽菊提取葉黃素的壓榨污水的綜合處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種萬壽菊提取葉黃素的壓榨污水的綜合處理方法，包括以下步驟：初沉淀；上層液進(jìn)行過濾，濾液中添加好氧活性污泥曝氣8～10天；曝氣后的上層液進(jìn)行沉淀；沉淀后的上層液添加厭氧活性污泥厭氧發(fā)酵8～20天，產(chǎn)生的沼氣收集；厭氧發(fā)酵后的上清液進(jìn)行沉淀；沉淀后的上層液進(jìn)行過濾后，進(jìn)行脫色處理；脫色后流出清液，通過人工濕地儲存。本發(fā)明通過沉淀、過濾、曝氣、厭氧發(fā)酵、脫色和人工濕地綜合處理萬壽菊提取葉黃素的壓榨污水，具有成本低，經(jīng)濟(jì)合理，消耗小，能大大降低壓榨污水的COD和凈化水質(zhì)，獲得沼氣能源，結(jié)合人工濕地生態(tài)處理，最后使廢水達(dá)標(biāo)，美化環(huán)境，自動化程度高，減輕勞動強(qiáng)度。
【專利說明】萬壽菊提取葉黃素的壓榨污水的綜合處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及污水處理方法，具體地指一種萬壽菊提取葉黃素的壓榨污水的綜合處 理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 萬壽菊為一年生草本植物，含有豐富的葉黃素，是提取純天然黃色素的理想原料。 而葉黃素是一種廣泛存在于蔬菜、花卉、水果與某些藻類生物中的天然色素，它能夠延緩老 年人因黃斑退化而引起的視力退化和失明癥，以及因機(jī)體衰老引發(fā)的心血管硬化、冠心病 和腫瘤疾病。同時，葉黃素不僅廣泛用于飼料添加劑和食品添加劑領(lǐng)域，而且越來越多的被 用于功能性保健食品的研發(fā)和生產(chǎn)上。
[0003] 萬壽菊在提取葉黃素之前，需要對萬壽菊進(jìn)行壓榨處理，擠壓出其中的水分，然后 進(jìn)行后續(xù)的提取葉黃素處理，而整個萬壽菊處理中，壓榨污水是最大且廣泛受到環(huán)保部門 關(guān)注的污染源。
[0004] 萬壽菊壓榨污水酸度高，有機(jī)質(zhì)含量大，其傳統(tǒng)的處理方式是直接排入土地而污 染地下水，或直接排入污水處理廠凈化。隨著萬壽菊的栽培及生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，對萬壽菊壓榨 污水資源合理處理已漸漸引起社會的關(guān)注。但是，由于萬壽菊壓榨污水中含有大量可再利 用有機(jī)成分，因直接凈化而沒有得到有效處理，目前也沒有出現(xiàn)其資源化處理方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種萬壽菊提取葉黃素的 壓榨污水的綜合處理方法。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的萬壽菊提取葉黃素的壓榨污水的綜合處理方 法，包括以下步驟：
[0007] 1)萬壽菊提取葉黃素的壓榨污水進(jìn)行沉淀，靜置6?12h ;
[0008] 2)沉淀后的上層液進(jìn)行過濾后，在濾液中添加培養(yǎng)的好氧活性污泥連續(xù)曝氣8? 10天，所述好氧活性污泥添加量為好氧活性污泥與濾液總體積的30?50%，
[0009] 所述好氧活性污泥培養(yǎng)：先取水溝排污口污泥，或污水處理廠污泥，或沼氣池底部 活性污泥，去除大顆粒雜質(zhì)，過濾，加入培養(yǎng)基,在恒溫35°C中培養(yǎng)3天，棄去上懸液后再次 加入培養(yǎng)基，繼續(xù)恒溫培養(yǎng)3天，反復(fù)3?4次；
[0010] 所述培養(yǎng)基配制：按照污泥體積加入lg/L葡萄糖、63. 75mg/L尿素、12. 5mg/L的 KH2P04、25mg/L 的 MgS04 · 7H20、20mg/L 的 CaCl2、50mg/L 的 NaHC03 以及 lmg/L 的微量元 素溶液；所述微量元素溶液組成為〇· 15g/L的FeCl3 · 7Η20、0· 15g/L的Η3Β03、0· 03g/L的 CuS04 · 5Η20、0· 03g/L 的 ΚΙ、0· 12g/L 的 MnCl2 · 4Η20、0· 06g/L 的（ΝΗ4)6Μ〇7024 · 7Η20、0· 12g/ L 的 ZnS04 · 7Η20 以及 0· 15g/L 的 CoCl2 · 6Η20 ;
[0011] 3)曝氣后，上層液進(jìn)行沉淀，靜置6?12h;
[0012] 4)沉淀后的上層液添加厭氧活性污泥進(jìn)行厭氧發(fā)酵8?20天，所述厭氧活性污泥 添加量為厭氧活性污泥與上層液總體積的40?50 %，所述厭氧活性污泥取自農(nóng)村沼氣池 或沼氣工程池體底部，經(jīng)去除大顆粒雜物后使用，厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣收集；
[0013] 5)厭氧發(fā)酵后的上清液進(jìn)行沉淀，靜置6?12h，沉積的污泥循環(huán)參與厭氧發(fā)酵；
[0014] 6)沉淀后的上層液進(jìn)行過濾后，在溫度25?35°C下采用活性炭進(jìn)行脫色處理 3 ?8h ;
[0015] 7)脫色后流出清液，通過人工濕地系統(tǒng)儲存，所述人工濕地系統(tǒng)包括底層大礫石、 中間層粉煤灰和最上層壤土。
[0016] 實現(xiàn)上述綜合處理方法使用的綜合處理設(shè)備，包括由高到低依次連通的初沉池、 一級過濾池、曝氣系統(tǒng)、二沉池、厭氧發(fā)酵系統(tǒng)、三沉池、二級過濾池、脫色池和人工濕地系 統(tǒng)，所述二級過濾池內(nèi)填充有煤灰渣，所述脫色池內(nèi)填充有活性炭，所述人工濕地系統(tǒng)包括 底層大礫石、中間層粉煤灰和最上層壤土。
[0017] 進(jìn)一步地，所述初沉池、二沉池和三沉池的底部均為與水平面呈α = 10?15向 上延伸的斜坡，所述底部斜坡上端均設(shè)置有出水管，所述出水管高于底部斜坡上端〇?lm。
[0018] 進(jìn)一步地，所述三沉池設(shè)置有將底部污泥送入?yún)捬醢l(fā)酵系統(tǒng)的污泥泵。
[0019] 進(jìn)一步地，所述一級過濾池和二級過濾池的出水端距底部高度0. 1?lm。
[0020] 進(jìn)一步地，所述一級過濾池和二級過濾池和脫色池的出水端設(shè)置格柵，所述格柵 上包覆有紗布。
[0021] 進(jìn)一步地，所述曝氣系統(tǒng)包括曝氣池、置于曝氣池上方的曝氣機(jī)和置于曝氣池底 部的好氧活性污泥，所述曝氣池的出水口設(shè)置在曝氣池側(cè)壁中間。曝氣為好氧活性污泥中 好氧微生物提供氧，使其能吸收和分解萬壽菊壓榨污水水中溶解性污染物，達(dá)到凈化水質(zhì) 和提高污水pH的作用，且利于厭氧發(fā)酵。
[0022] 進(jìn)一步地，所述厭氧發(fā)酵系統(tǒng)包括封閉的池體、置于池體中的攪拌機(jī)和位于池體 頂部的氣囊，所述池體的出水口設(shè)置在池體側(cè)壁中間。
[0023] 進(jìn)一步地，所述脫色池內(nèi)設(shè)置加熱裝置，所述脫色池的側(cè)壁下端設(shè)置出水口，出水 口距底部高度〇?〇.5m。
[0024] 進(jìn)一步地，所述底層大碌石的粒徑為20mm?40mm，厚度為150mm?200mm ;所述 中間層粉煤灰的粒徑為2mm?10mm，厚度為1300mm?1500mm ;所述最上層壤土的粒徑為 5mm ?40mm,厚度為 300mm ?1500mm。
[0025] 本發(fā)明的有益效果在于：通過沉淀、過濾、曝氣、厭氧發(fā)酵、脫色和人工濕地幾大部 分綜合處理萬壽菊提取葉黃素的壓榨污水，具有成本低，經(jīng)濟(jì)合理，消耗小，能大大降低萬 壽菊提取葉黃素的壓榨污水的C0D和凈化水質(zhì)，獲得沼氣能源，結(jié)合人工濕地生態(tài)處理，最 后使廢水達(dá)標(biāo)，美化環(huán)境，自動化程度高，減輕勞動強(qiáng)度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 圖1為萬壽菊提取葉黃素的壓榨污水的綜合處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖2為圖1中初沉池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028] 圖3為圖1中一級過濾池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 圖4為圖1中曝氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0030] 圖5為圖1中厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031] 圖6為圖1中二級過濾池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032] 圖7為圖1中脫色池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033] 圖8為圖1中人工濕地系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不意圖。

【具體實施方式】
[0034] 以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0035] 圖1所示的萬壽菊提取葉黃素的壓榨污水的綜合處理設(shè)備，根據(jù)地勢條件或人為 建造，由高到低包括依次連通的初沉池1、一級過濾池2、曝氣系統(tǒng)3、二沉池4、厭氧發(fā)酵系 統(tǒng)5、三沉池6、二級過濾池7、脫色池8和人工濕地系統(tǒng)9。三沉池6設(shè)置有將底部污泥送 入?yún)捬醢l(fā)酵系統(tǒng)的污泥泵6. 1。
[0036] 如圖2所示，初沉池1、二沉池4和三沉池6的池體結(jié)構(gòu)相同，底部均為與水平面呈 α = 15向上延伸的斜坡，底部斜坡上端均設(shè)置有出水管，出水管高于底部斜坡上端0.5m。
[0037] 如圖3、6所示，一級過濾池2和二級過濾池7的出水端距底部高度0. 5m。圖6所 示的二級過濾池7內(nèi)填充有煤灰渣7. 1。如圖7所示的脫色池8內(nèi)填充有活性炭8. 1，脫色 池8內(nèi)設(shè)置加熱裝置8. 2,脫色池8的側(cè)壁下端設(shè)置出水口，出水口距底部高度0. 3m。圖3、 6、7所示，一級過濾池2和二級過濾池7和脫色池8的出水端設(shè)置格柵10,所述格柵10上 包覆有紗布11。
[0038] 如圖4所示，曝氣系統(tǒng)3包括曝氣池3. 1、置于曝氣池3. 1上方的曝氣機(jī)3. 2和置 于曝氣池3. 1底部的好氧活性污泥，曝氣池3. 1的出水口設(shè)置在曝氣池3. 1側(cè)壁中間。
[0039] 如圖5所示，厭氧發(fā)酵系統(tǒng)5包括封閉的池體5. 1、置于池體5. 1中的攪拌機(jī)5. 2 和位于池體5. 1頂部的氣囊5. 3,池體5. 1的出水口設(shè)置在池體5. 1側(cè)壁中間。
[0040] 如圖8所示，人工濕地系統(tǒng)9包括底層大礫石9. 1、中間層粉煤灰9. 2和最上層壤 土 9. 3。底層大碌石9. 1的粒徑為20mm?40mm，厚度為150mm?200mm ;中間層粉煤灰9. 2 的粒徑為2mm?10mm，厚度為1300mm?1500mm ;最上層壤土 9. 3的粒徑為5mm?40mm，厚 度為 300_ ?1500mm。
[0041] 本發(fā)明適合各種規(guī)模的萬壽菊壓榨污水處理，根據(jù)需要處理的污水量，可適當(dāng)調(diào) 整污水處理工藝各部分，現(xiàn)以處理8m 3萬壽菊提取葉黃素的壓榨污水為例，作為參考。
[0042] 8m3萬壽菊提取葉黃素的壓榨污水的綜合處理方法，包括以下步驟：
[0043] 1)萬壽菊提取葉黃素的壓榨污水進(jìn)入初沉池1進(jìn)行沉淀，初沉池1的有效容積 8m3,靜置6?12h，花泥回收利用；
[0044] 2)沉淀后的上層液由初沉池1的出水管自然流出，進(jìn)入一級過濾池2進(jìn)行過濾，一 級過濾池2的有效容積為8?10m 3,經(jīng)格柵10和紗布11過濾出水后，進(jìn)入曝氣系統(tǒng)3,在 濾液中添加培養(yǎng)的好氧活性污泥使用曝氣機(jī)3. 2連續(xù)曝氣8?10天，好氧活性污泥添加量 為好氧活性污泥與濾液總體積的40%，曝氣池3. 1的有效容積根據(jù)加入的好氧活性污泥比 例確定，為90?160m3，
[0045] 所述好氧活性污泥培養(yǎng)：先取水溝排污口污泥，或污水處理廠污泥，或沼氣池底部 活性污泥，去除大顆粒雜質(zhì)，過濾，加入培養(yǎng)基,在恒溫35°C中培養(yǎng)3天，棄去上懸液后再次 加入培養(yǎng)基，繼續(xù)恒溫培養(yǎng)3天，反復(fù)3?4次；
[0046] 所述培養(yǎng)基配制：按照污泥體積加入lg/L葡萄糖、63. 75mg/L尿素、12. 5mg/L的 KH2P04、25mg/L 的 MgS04 · 7H20、20mg/L 的 CaCl2、50mg/L 的 NaHC03 以及 lmg/L 的微量元 素溶液；所述微量元素溶液組成為〇· 15g/L的FeCl3 · 7Η20、0· 15g/L的Η3Β03、0· 03g/L的 CuS04 · 5Η20、0· 03g/L 的 ΚΙ、0· 12g/L 的 MnCl2 · 4H20、
[0047] 0· 06g/L 的（ΝΗ4)6Μ〇7024 · 7Η20、0· 12g/L 的 ZnS04 · 7H20 以及 0· 15g/L 的 CoCl2 · 6H20 ;
[0048] 3)曝氣后，上層液由曝氣池3. 1的出水口自然流出，進(jìn)入二沉池4進(jìn)行沉淀，二沉 池有效容積160m3,靜置6?12h ;
[0049] 4)沉淀后的上層液由二沉池4的出水管自然流出，進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵系統(tǒng)5,在封閉的 池體5. 1中添加厭氧活性污泥，使用攪拌機(jī)5. 2攪拌，進(jìn)行厭氧發(fā)酵8?20天，厭氧活性污 泥添加量為厭氧活性污泥與上層液總體積的45%，池體5. 1的有效容積320m3，
[0050] 所述厭氧活性污泥取自農(nóng)村沼氣池或沼氣工程池體底部，經(jīng)去除大顆粒雜物后使 用，厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣由氣囊5. 3收集；
[0051] 5)厭氧發(fā)酵后的上清液由池體5. 1的出水口，進(jìn)入三沉池6進(jìn)行沉淀，三沉池6的 有效容積8m3,靜置6?12h，在三沉池6底部沉積的大量污泥由污泥泵6. 1抽出，送入?yún)捬?發(fā)酵系統(tǒng)5的池體5. 1，循環(huán)參與厭氧發(fā)酵；
[0052] 6)沉淀后的上層液由三沉池6的出水管自然流出，進(jìn)入二級過濾池7進(jìn)行過濾，二 級過濾池7的有效容積為8?10m 3,由煤灰渣7. 1、格柵10和紗布11過濾后，由二級過濾 池7的出水口自然流出濾液，進(jìn)入脫色池8,在溫度25?35°C下，采用活性炭進(jìn)行脫色處理 3 ?8h ;
[0053] 7)由脫色池8的出水口自然流出清液，進(jìn)入人工濕地系統(tǒng)9儲存凈化水質(zhì)，可以隨 時取用，在人工濕地系統(tǒng)9中可以種植水生植物，如蘆葦、水筍或節(jié)節(jié)草。
【權(quán)利要求】
1. 一種萬壽菊提取葉黃素的壓榨污水的綜合處理方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 萬壽菊提取葉黃素的壓榨污水進(jìn)行沉淀，靜置6?12h ; 2) 沉淀后的上層液進(jìn)行過濾后，在濾液中添加培養(yǎng)的好氧活性污泥連續(xù)曝氣8?10 天，所述好氧活性污泥添加量為好氧活性污泥與濾液總體積的30?50%， 所述好氧活性污泥培養(yǎng)：先取水溝排污口污泥，或污水處理廠污泥，或沼氣池底部活性 污泥，去除大顆粒雜質(zhì)，過濾，加入培養(yǎng)基,在恒溫35°C中培養(yǎng)3天，棄去上懸液后再次加入 培養(yǎng)基，繼續(xù)恒溫培養(yǎng)3天，反復(fù)3?4次； 所述培養(yǎng)基配制：按照污泥體積加入lg/L葡萄糖、63. 75mg/L尿素、12. 5mg/L的 KH2P04、25mg/L 的 MgS04 · 7H20、20mg/L 的 CaCl2、50mg/L 的 NaHC03 以及 lmg/L 的微量元 素溶液；所述微量元素溶液組成為〇· 15g/L的FeCl3 · 7Η20、0· 15g/L的Η3Β03、0· 03g/L的 CuS04 · 5Η20、0· 03g/L 的 ΚΙ、0· 12g/L 的 MnCl2 · 4Η20、0· 06g/L 的（ΝΗ4)6Μ〇7024 · 7Η20、0· 12g/ L 的 ZnS04 · 7Η20 以及 0· 15g/L 的 CoCl2 · 6Η20 ; 3) 曝氣后，上層液進(jìn)行沉淀，靜置6?12h ; 4) 沉淀后的上層液添加厭氧活性污泥進(jìn)行厭氧發(fā)酵8?20天，所述厭氧活性污泥添加 量為厭氧活性污泥與上層液總體積的40?50%，所述厭氧活性污泥取自農(nóng)村沼氣池或沼 氣工程池體底部，經(jīng)去除大顆粒雜物后使用，厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣收集； 5) 厭氧發(fā)酵后的上清液進(jìn)行沉淀，靜置6?12h，沉積的污泥循環(huán)參與厭氧發(fā)酵； 6) 沉淀后的上層液進(jìn)行過濾后，在溫度25?35°C下采用活性炭進(jìn)行脫色處理3?8h ; 7) 脫色后流出清液，通過人工濕地系統(tǒng)儲存，所述人工濕地系統(tǒng)包括底層大礫石、中間 層粉煤灰和最上層壤土。
2. -種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述萬壽菊提取葉黃素的壓榨污水的綜合處理方法的綜合處 理設(shè)備，其特征在于：它包括由高到低依次連通的初沉池（1)、一級過濾池（2)、曝氣系統(tǒng) (3)、二沉池（4)、厭氧發(fā)酵系統(tǒng)（5)、三沉池￠)、二級過濾池（7)、脫色池（8)和人工濕地 系統(tǒng)（9)，所述二級過濾池（7)內(nèi)填充有煤灰渣（7. 1)，所述脫色池（8)內(nèi)填充有活性炭 (8. 1)，所述人工濕地系統(tǒng)（9)包括底層大礫石（9. 1)、中間層粉煤灰（9.2)和最上層壤土 (9. 3)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜合處理設(shè)備，其特征在于：所述初沉池（1)、二沉池（4)和 三沉池￠)的底部均為與水平面呈α = 10?15向上延伸的斜坡，所述底部斜坡上端均設(shè) 置有出水管，所述出水管高于底部斜坡上端〇?lm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜合處理設(shè)備，其特征在于：所述三沉池（6)設(shè)置有將底部 污泥送入?yún)捬醢l(fā)酵系統(tǒng)（5)的污泥泵￠. 1)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜合處理設(shè)備，其特征在于：所述一級過濾池（2)和二級過 濾池（7)的出水端距底部高度0. 1?lm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的萬壽菊提取葉黃素的壓榨污水的綜合處理方法，其特征在 于：所述一級過濾池⑵和二級過濾池（7)和脫色池⑶的出水端設(shè)置格柵（10)，所述格 柵（10)上包覆有紗布（11)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜合處理設(shè)備，其特征在于：所述曝氣系統(tǒng)（3)包括曝氣池 (3. 1)、置于曝氣池（3. 1)上方的曝氣機(jī)（3. 2)和置于曝氣池（3. 1)底部的好氧活性污泥， 所述曝氣池（3. 1)的出水口設(shè)置在曝氣池（3. 1)側(cè)壁中間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜合處理設(shè)備，其特征在于：所述厭氧發(fā)酵系統(tǒng)（5)包括封 閉的池體（5. 1)、置于池體（5. 1)中的攪拌機(jī)（5. 2)和位于池體（5. 1)頂部的氣囊（5. 3)， 所述池體（5. 1)的出水口設(shè)置在池體（5. 1)側(cè)壁中間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜合處理設(shè)備，其特征在于：所述脫色池（8)內(nèi)設(shè)置加熱裝 置（8. 2)，所述脫色池（8)的側(cè)壁下端設(shè)置出水口，出水口距底部高度0?0. 5m。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜合處理設(shè)備，其特征在于：所述底層大礫石（9. 1)的粒徑 為20mm?40mm，厚度為150mm?200mm ;所述中間層粉煤灰（9. 2)的粒徑為2mm?10mm， 厚度為1300mm?1500mm ;所述最上層壤土（9. 3)的粒徑為5mm?40mm，厚度為300mm? 1500mm〇
【文檔編號】C02F9/14GK104086038SQ201410225056
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】王媛媛, 張衍林, 李武, 孟亮, 李善軍, 樊啟洲, 鄧在京, 孟慶健, 趙亮, 朱馳昊, 艾平, 晏水平, 周洪亮, 翟紅 申請人:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)