用于处理费-托反应水的生物质的产生的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明涉及产生用于处理工业废水的生物质。其特别地涉及产生用于处理费-托 反应(Fischer-Tropschreaction)水的生物质(biomass)的方法、由此产生的生物质、以及 用于处理费-托反应水的方法。
【背景技术】
[0002] 使用细菌和其他微生物(生物质）通过同化(assimilation)除去可生物降解的有 机污染物的生物处理在废水处理中是已知的。生物质将废水中的有机物降解并转化成C〇2， 并且还并入了有机物的一部分作为生物质。
[0003] 费-托(Fischer-Tropsch，FT)合成是将包含氢和一氧化碳的合成气体转化成烃产 物的方法。FT法产生烃类，所述烃类可被进一步加工以产生例如合成原油、烯烃、溶剂、润滑 油、工业用油或药用油、含錯经（vaxyhydrocarbon)、含氧化合物、动力汽油（motor gasoline)、柴油（dieselfuel)和航空煤油（jetfuel)的产物。然而，FT法的重要产物是 水，下文称为"费_托反应水（Fischer-Tropschreactionwater)"或"FT反应水（FT reactionwater)"eFT合成已经在文献中广泛地描述，例如A·P·Steynberg&M.E·Dry的 "Fischer-TropschTechnology"，StudiesinSurfaceScienceandCatalysis152， Elsevier(2004)〇
[0004]FT法的产物通常要经受初步分离，例如相分离，其中使FT反应水与其余的FT产物 分离。FT反应水包含一些烃类，包括氧化烃(例如脂肪醇、芳香醇和环醇）、醛、酮和酸以及较 小程度上的脂肪烃、芳香烃和环状烃，例如烯烃和石蜡。FT反应水的组成取决于FT反应器中 所用的催化剂金属和所采用的反应条件。但是，所有FT反应水的独特之处在于其包含大量 的短链脂肪酸（shortchainfattyacid，SCFA)或挥发性脂肪酸(volatilefattyacid， VFA)和醇类。由于这些SCFA和醇类通常不能被经济地回收，所以通常对FT反应水进行生物 学处理。
[0005]FT反应水在启动（start-up)FT法后立即产生，并且如上所述构成FT产物的重要部 分。因此，在启动FT法之后也立即需要处理FT反应水。然而，由于存在SCFA和醇类，常规的生 物学废水处理方法(例如，生活废水(domesticwastewater)处理）中所使用的典型生物质 或活性污泥不适用于处理FT反应水。而且，虽然可以对常规活性污泥进行培养以产生适用 于处理FT反应水的生物质，但是这样的合适的生物质的培养可花费三个月。
[0006] 本申请人设计了用合成进料流(syntheticfeedstream)培养生物质或活性污泥 的方法，以产生适用于将FT反应水处理成对于环境释放、灌溉或过程冷却再利用(reusein processcooling)可接受之规格的生物质。
[0007]发明概述
[0008]根据本发明的第一方面，提供了产生用于处理费-托(FT)反应水的生物质的方法， 所述方法包括：
[0009]将包含碳(C)、氮(N)和磷(P)的营养素组分(nutrientcomponent)以及水引入到 含有接种污泥(seed sludge)的需氧反应区(aerobic reaction zone)中；
[0010] 在需氧反应区中并且在需氧条件下将F/M比值（F/Mratio)维持在0.25至2kg COD/kgMLSS.天一段时间，
[0011] 其中，F/M=食物与物质比值(FoodtoMassRatio);
[0012] C0D=化学需氧量(ChemicalOxygenDemand)，其表示为mg氧/t.需氧反应区中的 液体;并且
[0013] MLSS=混合液悬浮固体(MixedLiquorSuspendedSolid)，其表示为mg需氧反应 区中的固体/?需氧反应区中的液体，
[0014]从而产生适用于处理FT反应水的生物质。
[0015] 特别地，所述接种污泥（seedsludge)可以特别地是需氧生活活性污泥(aerobic domesticactivatedsludge)，其可获自常规的生活污水处理厂。
[0016] 特别地，需氧反应区中维持的F/M比值可以是0.4至lkgC0D/kgMLSS.天。通常地， F/M比值可以是约0.8kgC0D/kgMLSS.天。
[0017]可由至少一种短链脂肪酸(例如乙酸、甲酸、丁酸或戊酸），或者所述至少一种短链 脂肪酸与至少一种醇(例如甲醇、乙醇、丁醇、异丙醇或戊醇）的组合来提供营养素组分中的 碳(C)。
[0018]优选地，通过合成进料提供营养素组分中的C。合成进料可被配制成基本上匹配FT 反应水，这通常是全面运作的FT法所期望的。
[0019]当条件允许并且可获得FT反应水的合适源(例如，接近已经运作的FT设施的位置） 时，C可通过这样的设施中产生的至少一部分FT反应水来提供。
[0020] 在营养素组分中，C、N和P可以以约20:1至60:1的C:N质量比以及约2:1至5:1的C:P 质量比存在，其中C表示为COD。
[0021 ]可将需氧反应区中的MLSS维持在约800mg/t或更高，优选约1500mg/l或更 高。更优选地，将mlss维持在约3500mg/t。
[0022] 可将需氧反应区的pH维持在6.5至7.5,优选为约6.8。在需氧反应区中可维持按 CaC〇3计75ing/t.的最小喊度(minimumalkalinityconcentration)。
[0023] 在需氧反应区中可维持1.5至3.0nig/t,例如2.5至3.0〇1§/{的溶解氧 (dissolvedoxygen，D0)浓度。
[0024]可将需氧反应区维持在32°C至42°C的温度下。优选地，将反应区维持在约37°C的 温度下。
[0025]重要的是，在足够的时间段内持续产生生物质直到生物质达到使其适用于处理FT 反应水的数量(quantity)和质量(quality)。因此，优选的是，生物质在需氧反应区中的细 胞停留时间（cellresidencetime/CRf)为18至45天，在该时间期间将需氧反应区中的 F/M比值维持在所述范围内。优选地，需氧反应区中生物质的CRT为约35天。
[0026] 所述方法可包括:一旦所产生的生物质或污泥的mlss大于8〇〇mg/￡,就将一些生 物质输送至至少一个另外的需氧反应区中，以及在这两个需氧反应区中继续产生或培养生 物质。优选地，在输送之前达到1500mg/t或更高、更优选3500nig/J[或更高的MLSS。在 需氧反应区中，可继续培养另外的一段时间，同时将mlss维持在大于800mg/f、优选 1S00 ?1§/￡或更高。mlss应优选不超过8500mg/L
[0027]至少一个另外的需氧反应区优选地位于初始需氧反应区的下游。所述方法可包括 将一些污泥从至少一个需氧反应区循环至另外的无氧操作区（"缺氧区（anoxiczone)"）， 例如以实现硝化/反硝化作用。优选地，所述缺氧区位于需氧反应区的上游。
[0028]根据本发明的生物质培养或生物强化（bi〇-augmentatiοη)和驯化作用 (acclimatization)是仔细控制的将预定量和类型的有机组分和营养素进料至初始污泥中 的方法。通过对所述方法进行管理和监测，培养独特适应于处理FT反应水的驯化的生物质 (acclimatesedbiomass)。
[0029]本发明还延伸至通过本发明第一方面的方法产生的生物质。
[0030]根据本发明的第二方面，提供了用于处理FT反应水的方法，所述方法包括：
[0031]将FT反应水引入到包含由本发明第一方面的方法获得的生物质的需氧反应区中； 以及
[0032]将需氧反应区维持在需氧条件下，从而处理FT反应水，产生经处理的流出物 (effluent)〇
[0033]在本发明第二方面的方法中，还可提供至少一个缺氧区和/或至少一个固液分离 区（solid-liquidsseparationzone)。在本发明的一个优选实施方案中，固液分离区是澄 清器（clarifier)。通常来说，提供缺氧区、初级需氧反应区（primaryaerobicreaction zone)、次级需氧反应区（secondaryaerobicreactionzone)和固液分离区。优选地，所述 缺氧区位于初级反应区和次级反应区的上游。
[0034]在本发明第二方面的一个实施方案中，可将有机负载率(organicloadingrate， 0LR)控制为约 1.2kgC0D/m3.天。
[0035]在本发明的第二方面中，可如以上文中关于本发明第一方面所述地维持各区中的 操作条件或参数，即，至少pH、D0和温度。
[0036]现参照附图和以下非限制性实施例更详细地描述本发明。
【附图说明】
[0037]在附图中，
[0038]图1示出了用于进行根据本发明方法的设备(plant)在处理FT反应水形式的工业 废水时的简化框图；
[0039]图2示出了 ：对于实施例，根据本发明所产生