[发明专利]用于处理费-托反应水的生物质的产生

说明书

产生用于处理费‑托(FT)反应水的生物质的方法包括：将包含碳(C)、氮(N)和磷(P)的营养素组分以及水引入到含有污水污泥的需氧反应区中，以及在需氧反应区中并且在需氧条件下将F/M比值维持在0.25至2kg COD/kg MLSS.天，其中F/M＝食物与微生物比值；COD＝化学需氧量，其表示为mg氧/β需氧反应区中的液体；并且MLSS＝混合液悬浮固体，其表示为mg需氧反应区中的固体/β需氧反应区中的液体。将该F/M比值维持一段时间，以产生适用于处理FT反应水的生物质。

技术领域

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-Tropsch reaction)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

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CO₂，并且还并入了有机物的一部分作为生物质。

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、含蜡烃(vaxy hydrocarbon)、含氧化合物、动力汽油(motorgasoline)、柴油(diesel fuel)和航空煤油(jet fuel)的产物。然而，FT法的重要产物是水，下文称为“费-托反应水(Fischer-Tropsch reaction water)”或“FT反应水(FTreaction water)”。FT合成已经在文献中广泛地描述，例如A.P.SteynbergM.E.Dry的“Fischer-Tropsch Technology”，Studies in Surface Science and Catalysis 152，Elsevier(2004)。

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(short chain fatty acid，SCFA)或挥发性脂肪酸(volatile fatty acid，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。

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(domestic waste water)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。

本申请人设计了用合成进料流(synthetic feed stream)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(reuse inprocess cooling)可接受之规格的生物质。

发明概述

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：

将包含碳(C)、氮(N)和磷(P)的营养素组分(nutrient component)以及水引入到含有接种污泥(seed sludge)的需氧反应区(aerobic reaction zone)中；