申请号：CN201810630357.6
申请日： 2018-06-19
公开（公告）号：CN108751590A
公开（公告）日：2018-11-06
发明人：刘必衍;曾惜;齐高相;陈柏蓉;王小云;曾露
申请（专利权）人：重庆霏洋环保科技股份有限公司
申请人地址：重庆市巴南区江津区夏坝青江街
1.一种木质原料活性炭生产中废气和废水的综合处理方法，其特征在于该方法包括如下步骤：（a）向木质活性炭生产废水中添加0.1-5% (w/v)的磷酸盐，并用氨水调节废水pH值至
5.0-8.0，制备微藻有机碳源培养体系；（b）将兼养型微藻Chlorella sorokiniana CS-01接种到（a）的废水中，在一定温度下进行光照培养；（c）将活性炭生产废气依次进行除尘、燃烧、冷却、调气处理后通入（b）的培养体系，对兼养型微藻培养体系补充无机碳源二氧化碳；（d）培养一段时间后，分离微藻，废水排入市政污水管网，进行后续处理。
2.根据权利要求1所述的一种木质原料活性炭生产中废气和废水的综合处理方法，其特征在于，所述的步骤（a）中废水和废气来源于木质原料活性炭生产过程。
3.根据权利要求1所述的一种木质原料活性炭生产中废气和废水的综合处理方法，其特征在于，所述的步骤（a）中的磷酸盐选自以下原料之一或者其混合：磷酸钾、磷酸氢钾、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵。
4.根据权利要求1所述的一种木质原料活性炭生产中废气和废水的综合处理方法，其特征在于，所述的步骤（b）中微藻的培养温度为20-35℃。
5.根据权利要求1所述的一种木质原料活性炭生产中废气和废水的综合处理方法，其特征在于，所述的步骤（c）中的尾气冷却温度至20-35℃，调气处理调节二氧化碳的比例至
0.5-10%（v/v）。
6.根据权利要求1所述的一种木质原料活性炭生产中废气和废水的综合处理方法，其特征在于，所述的步骤（d）中的微藻培养时间为10-20天。
技术领域
本发明属环境治理领域，涉及活性炭制备废水、废气处理方法，具体地说是一种木质原料活性炭生产中废气和废水的综合处理方法。
背景技术
木质原料活性炭生产中，炭化工段木质原料干馏产生的醋酸、甲醇、焦油等物质连同水一起被蒸出，形成高COD的废水，此类废水虽可用来提取醋酸等物质，但成本较高，作为废水排放时，由于COD过高导致其不能直接接入市政污水管网，需进行COD削减。活化工段产生的活化尾气中含有二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物等含碳物质，经燃烧处理后排放到大气中造成温室气体的增加。
微藻有光合自养、异养和兼养三种营养方式。利用微藻的自养营养方式可将工业废气中 CO转化成微藻生物质并释放氧气，因其生长速度快，CO固定效率高，环境适应力强，不占耕地，易于人工控制，能实现连续生产等优点，被广泛使用。利用微藻的异养营养方式可将废水中的有机物转化为微藻生物质和代谢产物。目前热电等行业产生的烟道气中的CO培养微藻，发酵尾气CO培养微藻已有一些相关报道，但这些报道都是基于微藻的光合自养营养方式。对于利用微藻兼养营养方式同时实现对废水COD削减和废气中的二氧化碳固定的报道尚为空白。
发明内容
本发明的目的是提供一种木质原料活性炭生产中废气和废水的综合处理方法，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：（a）向木质活性炭生产废水中添加0.1-5% (w/v)的磷酸盐，并用氨水调节废水pH值至5.0-8.0，制备微藻有机碳源培养体系；（b）将兼养型微藻Chlorella sorokiniana CS-01接种到（a）的废水中，在一定温度下光照培养；（c）将活性炭生产废气依次进行除尘、燃烧、冷却、调气处理后通入（b）的培养体系，对Chlorella sorokiniana CS-01培养体系补充无机碳源二氧化碳；（d）培养一段时间后，分离微藻，废水排入市政污水管网，进行后续处理。
所述的步骤（a）中的废水和废气来源于木质原料活性炭生产过程。
所述的步骤（a）中的磷酸盐选自以下原料之一或者其混合：磷酸钾、磷酸氢钾、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵。
所述的步骤（b）中的微藻培养温度为20-35℃。
所述的步骤（c）中的尾气冷却温度至20-35℃，调气处理调节二氧化碳的比例至
0.5-10%。
所述的步骤（d）中的微藻培养时间为10-20天。
本发明的有益效果是：
1. 成本低，COD削减显著，通过微藻的异氧代谢，将废水中的COD转化为藻类和部分二氧化碳，能耗低，且无需投加昂贵的化学药剂。
2. 环境友好：不仅可通过微藻的异氧代谢削减废水COD，而且可通过微藻的自养代谢固定二氧化碳，降低温室气体排放。
3. 实现废弃物的循环利用：利用活性炭生产过程中产生的废水和废气生产微藻，不仅解决了废水和废气处理问题，而且还能变废为宝，产生附加值产品。
总之，本发明涉及的木质原料活性炭生产中废气和废水的综合处理方法，可用于木质原料活性炭生产废气和废水的，实现废水COD和废气二氧化碳减排和循环利用，有良好的环境效益、经济效益和社会效益。
具体实施方式
以下是对本发明的技术方案的进一步说明，而不是对本发明的限制。除非特别说明，本发明采用的试剂、设备和方法为本技术领域常规市购的试剂、设备和常规使用的方法。
实施例1：向锯末活性炭生产废水中添加0.1% (w/v)的磷酸铵，并用氨水调节废水pH值至6.0，制备微藻有机碳源培养体系；接种Chlorella sorokiniana CS-01，25℃光照培养；将活性炭生产废气依次进行除尘、燃烧、冷却、调气处理，将二氧化碳浓度１%（v/v）的尾气通入微藻培养体系，培养15天；培养完毕，分离微藻，废水排入市政污水管网，进行后续处理。本实施例中废水中COD去除率为95%，尾气中二氧化碳的回收率为75%。
实施例2：向锯末活性炭生产废水中添加2% (w/v)的磷酸二氢钾，并用氨水调节废水pH值至7.5，制备微藻有机碳源培养体系；接种Chlorella sorokiniana CS-01，35℃光照培养；将活性炭生产废气依次进行除尘、燃烧、冷却、调气处理，将二氧化碳浓度10%（v/v）的尾气通入微藻培养体系，培养20天；培养完毕，分离微藻，废水排入市政污水管网，进行后续处理。本实施例中废水中COD去除率为96%，尾气中二氧化碳的回收率为73%。
实施例3：向锯末活性炭生产废水中添加5% (w/v)的磷酸铵，并用氨水调节废水pH值至8.0，制备微藻有机碳源培养体系；接种Chlorella sorokiniana CS-01，30℃光照培养；将活性炭生产废气依次进行除尘、燃烧、冷却、调气处理，将二氧化碳浓度5%（v/v）的尾气通入微藻培养体系，培养15天；培养完毕，分离微藻，废水排入市政污水管网，进行后续处理。本实施例中废水中COD去除率为94%，尾气中二氧化碳的回收率为71%。
实施例4：向锯末活性炭生产废水中添加5% (w/v)的磷酸铵，并用氨水调节废水pH值至8.0，制备微藻有机碳源培养体系；接种Chlorella sorokiniana CS-01，30℃光照培养；将活性炭生产废气依次进行除尘、燃烧、冷却、调气处理，将二氧化碳浓度0.1%（v/v）的尾气通入微藻培养体系，培养15天；培养完毕，分离微藻，废水排入市政污水管网，进行后续处理。本实施例中废水中COD去除率为90%，尾气中二氧化碳的回收率为72%。
