申请日2014.03.14
公开(公告)日2016.06.15
IPC分类号C02F3/30
摘要
使用pH调节生长异养真核生物质从而处理污水和按照优化的量生产生物质的方法和系统。本技术涉及污水处理，其中pH进行有目的的上调或下调以产生降低原核微生物的盛行并允许真核微生物存活的生理学应激原。例如，使用设计用于在给定的频率上调和/或下调反应器的pH至少1pH单位的系统，可以使用该污水处理方法。按照这种模式调节pH产生有助于降低原核细胞的盛行并允许真核细胞存活的生理学应激原。
权利要求书
1.一种有利于真核微生物的生存力而不利于原核微生物的生存力的污水处理方法，所述方法包括：
在第一pH值和第二pH值之间调节所述污水的pH，所述污水包括所述真核微生物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述污水的pH在所述第一pH值和所述第二pH值之间调节小于约4小时。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述调节步骤包括多次循环所述第一pH值和所述第二pH值之间的pH。
4.根据权利要求3所述的方法，其中每次循环进行小于约4小时。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述真核微生物包括异养真核微生物。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述真核微生物包括光合能动真核微生物。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述真核微生物包括藻类。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述真核微生物是眼虫藻属。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一pH值和所述第二pH值相隔至少约1个pH单位。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一pH值和所述第二pH值相隔至少约2个pH单位。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一pH值和所述第二pH值相隔至少约4个pH单位。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一pH值和所述第二pH值中的一个是小于约6的酸性pH值。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述调节步骤在所述污水采用所述原核微生物厌氧消化之前。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述原核微生物包括硝化细菌。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述厌氧消化包括水解阶段、产酸阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一pH值和所述第二pH值中的一个是酸性pH值，并且进一步包括燃烧收集自厌氧消化的生物气并将来自所述燃烧步骤的二氧化碳用于所述调节步骤，所述二氧化碳在所述污水中形成碳酸从而获得酸性pH值。
17.根据权利要求1所述的方法，进一步包括对包含所述真核微生物的所述污水曝气。
18.根据权利要求1所述的方法，进一步包括用光源照射包含所述真核微生物的所述污水。
19.根据权利要求1所述的方法，进一步包括进行固/液分离工艺以从所述污水中去除固体。
20.根据权利要求1所述的方法，其中使所述真核微生物在所述调节步骤之前适应于所述污水。
21.根据权利要求1所述的方法，进一步包括向包含所述真核微生物的所述污水供给生长限制性营养物。
22.根据权利要求1所述的方法，其中使用包括多个生物反应器的序批式反应器工艺处理包括所述真核微生物的所述污水，并且在所述序批式反应器工艺的反应阶段的需氧部分期间进行所述调节步骤。
23.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在所述调节步骤之后从包含所述真核微生物的所述污水去除出水，其中去除所述出水包括使所述污水通过具有允许所述出水从其中通过而所述真核微生物被截留的孔径的膜组件。
24.根据权利要求1所述的方法，进一步包括用光源照射包含所述真核微生物的所述污水以形成第一污水部分和第二污水部分，所述第一污水部分具有比所述第二污水部分更高浓度的所述真核微生物。
25.根据权利要求24所述的方法，进一步包括从所述第二污水部分中分离所述第一污水部分。
26.根据权利要求25所述的方法，进一步包括将具有更高浓度的所述真核微生物的所述第一污水部分与一定量的新污水组合。
27.根据权利要求1所述的方法，其中所述污水具有在所述调节步骤之前的第一生物需氧量值和在所述调节步骤之后的第二生物需氧量值，所述第二生物需氧量值小于所述第一生物需氧量值至少一个数量级。
28.一种有利于真核微生物的生存力而不利于原核微生物的生存力的污水处理方法，所述方法包括：
在第一pH值和第二pH值之间循环所述污水的pH多次，所述污水包括所述真核微生物，并且所述第一pH值和所述第二pH值相隔至少2个pH单位。
29.一种有利于真核微生物的生存力而不利于原核微生物的生存力的污水处理方法，所述方法包括：
用所述原核微生物厌氧消化所述污水;和
在第一pH值和第二pH值之间循环所述污水的pH多次，所述污水包括所述真核微生物，并且所述第一pH值和所述第二pH值相隔至少1个pH单位。
说明书
使用pH控制系统和具有高生化需氧量水平的工业污水的单细胞生物质生产的方法和装置
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2013年3月15日提交的美国临时专利申请号61/800,617的受益。以上专利的全部公开内容结合于本文中作为参考。
技术领域
本发明技术涉及pH进行有目的地上调或下调从而产生降低原核微生物的盛行(prevalence)并允许真核微生物存活的生理学应激原(stressor)的污水处理。
背景技术
本部分提供了涉及不一定是现有技术的本公开内容的背景信息。
生物驱动的污水处理方法和系统通常利用最佳生长于6.5-7.5的pH范围内的介质中的异养原核生物，如细菌。能够加入酸或碱以降低或升高保持最佳范围内的pH所需的pH值。然而，在维持pH中，目标值或范围通常保持恒定，以降低能够杀死或以其它方式损害污水处理的微生物群落的pH值波动。
污水处理面临的另一个问题是，目前的处理方法和系统，如活性污泥系统，在除去某些养分如氮和磷中并非非常有效。细菌基(细菌类，基于细菌的，bacteria-based)系统在降低生物需氧量(BOD)方面较好，但不足之处在于，细菌通常不能够有效地将氮和磷隔离(螯合，消除，sequester)至目标水平。改进养分去除的最近策略包括使用其它工艺方法以：(a)经由硝化和反硝化步骤脱氮;和(b)通过化学/生物沉淀除磷。这些其它的工艺方法增加了资本要求，并且也许更重要的是，需要昂贵的有时甚至是危险的化学品投入，如甲醇才能从污物流中去除营养成分。
发明内容
本发明技术包括与通过循环有利于所需的真核微生物持续性或生存力而不利于有害原核微生物的持久性或生存力的生长介质的pH值的污水处理相关的系统、方法、设备、制造品(articlesofmanufacture)和组合物。例如，在给定的频率下使用系统设计用于上调和/或下调反应器的pH值达至少1个pH单位，就能够利用污水处理方法。按照这种模式调节pH值产生有助于降低原核生物的盛行并允许真核生物存活的生理学应激原。
根据本文提供的描述，进一步的应用领域将变得显而易见。在本发明内容中的描述和具体实施例旨在仅仅举例说明之目的而并非旨在限制本公开内容的范围。