专利名称：一种处理含尿素废水的脱氮添加剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于环境工程技术领域，具体涉及一种处理含尿素废水的脱氮添加剂及其 制备方法。
背景技术：
许多产品的生产过程中都会排放含尿素废水，尿素会在水中分解出氨氮，使水中 的氨氮越来越高，目前对这种废水尚无令人满意的治理方法。如《ZL200610010193.4，一种 含尿素污水的处理方法》介绍的方法需用酸调节废水PH值至酸性，再加入含双氧水、铁、铜 及锰等多种药剂，该方法治理成本高，加入的酸和药剂又会给废水中带入新的污染物。目前人们常用A/0工艺治理含氨氮废水，靠硝化菌和反硝化菌的共同作用去除氨 氮，该工艺要求废水中含有足够的有机碳。但采用该法治理含尿素废水时需解决两个新的 问题，一是设法把尿素分解成游离氨氮，二是补充有机碳。《90103573.4，生物水解法处理尿素废水》介绍了一种解决以上问题的方法，该方 法需培养特种菌种，靠特种菌种的作用把尿素分解成氨氮，而后再采用常见的A/0工艺把 氨氮转化为氮气。A/0工艺要求水中含有足够的有机碳，因此该方法需要补充甲醇来补充有 机碳的不足，而且特种菌种的生长受水温、水质等多种条件的影响，治理效果不稳定。还有《CN85104238A，处理尿素废水用的固定化脲酶制法》介绍的方法需先从洋刀 豆中提取尿素酶制剂，再用尿素酶制剂把废水中的尿素转化为氨氮，但仅靠尿素酶并不能 去除氨氮，也要靠A/0工艺及投加甲醇来完成治理过程。
发明内容
从上面的叙述可以看出，采用化学药剂治理含尿素废水会带来新的污染，采用A/0 法需使用昂贵尿素酶制剂和大量的甲醇，这些都无法在实际工程中予以实施。本发明的目的是提供一种用于处理含尿素废水的脱氮添加剂，该脱氮添加剂应用 于A/0工艺，可以很好地处理含尿素废水。本发明脱氮添加剂既富含尿素酶，又富含有机 碳，兼有尿素酶和甲醇的双重作用，并且不含有害化学药剂，无二次污染之虑。本发明的另一目的是提供上述处理含尿素废水的脱氮添加剂的制备方法。本发明的目的是通过以下方法实现的一种处理含尿素废水的脱氮添加剂，该脱氮添加剂是通过以下方法制备得到的取豆类浸泡20 24小时(优选浸泡21 22小时)，滤出，研磨成豆糊，至颗粒度 达200 300目(优选颗粒度250 280目)，加入豆糊重量2 3 % (优选豆糊重量2. 5 2.8%)的碱土金属乳酸盐，搅勻，用有机酸调PH值至2 3，在75-80°C下灭菌20-30秒即得。所述的碱土金属乳酸盐优选为乳酸的钙、镁或钡盐(可为乳酸钙、乳酸镁或乳酸 钡)，最优选为乳酸钙。所述的灭菌条件优选为75°C下20 25秒。本发明所述的豆类可 以为大豆、绿豆或刀豆中的一种或多种混合。本发明所采用的有机酸可以为醋酸、丙酸、丁
3酸或异丁酸(优选丙酸)。制备尿素脱氮添加剂时，如豆类浸泡时间小于20小时，会使原料 的吸水量不足，影响后面的磨浆及酶的活性。如浸泡时间超过24小时则原料容易变质，从 而酶活降低。另外，酶活随乳酸盐的添加量增加而增加，特别是在2. 5 2. 8%范围时酶活 综合效果最好，超过3%后，酶活将不再增加。实验还表明碱土金属的其他盐类如盐酸盐、醋 酸盐，效果均低于乳酸盐。本发明采用的尿素脱氮添加剂的生产及使用原理上述处理含尿素废水的脱氮添加剂的制备方法，其特征在于该方法包括以下步 骤取豆类浸泡20 24小时，滤出，研磨成颗粒度达200 300目的豆糊，加入豆糊重量 2 3%的碱土金属乳酸盐，搅勻，用有机酸调PH值至2 3，在75-80°C下灭菌20-30秒。豆类中含有丰富的尿素酶原，经上述制备过程后，酶原即转化成高酶活的尿素酶， 尿素脱氮添加剂酶活为100 100000国际单位/克。豆类中也含有丰富的有机碳，添加剂 中有机碳含量为20 50%。乳酸的钙、镁或钡盐的作用是活化尿素酶并增加其稳定性。所 采用的有机酸，特别是一定量的丙酸具有活化尿素酶的作用，并且还具有保鲜防腐的作用。尿素脱氮添加剂可以直接投加到废水处理系统中去除水中的氨氮，特别是在A/0 工艺中，废水被送入A池，脱氮添加剂直接投加A池中，以便在系统中停留更多的时间，充分 发挥作用，通常脱氮添加剂用量与水中尿素的重量比为0.5 1.1 1，优选1 1，对于含 尿素200 6000ppm的废水，加入脱氮添加剂的量可为200 6000克。脱氮反应方程式 为NH2C0NH2+H20 = 2NH3+C02............ (1)NH3+202 = ΗΝ03+Η20............ (2)HNO3+有机碳一N2+C02+H20............ (3)与现有技术比较本发明的有益效果本发明所采用的脱氮添加剂具有纯天然、用 量少、无污染、成本低，易加工的特点。
图1为治理含尿素废水工艺流程图。图中，1为废水进口管，2为A池，3为0池，4为沉淀池，5为排水管，6为常规混合 液回流管线，7为常规污泥回流管线，8为新增污泥回流管线，9为污泥表层。
具体实施例方式实施例1处理含尿素废水的脱氮添加剂的制备方法为取新鲜大豆100克，用30 35°C纯 净水1000毫升浸泡22小时，滤出大豆，用磨浆机磨成豆糊，颗粒度至260目，加入豆糊重量 2. 5%的乳酸钙，搅拌均勻，使乳酸钙完全溶解后再搅拌1小时，用丙酸调PH值至2. 5，用灭 菌器在80°C下灭菌30秒钟，装入无菌的聚乙烯瓶中，即为尿素脱氮添加剂成品。采用A/0工艺(流程见图1)，加入上述脱氮添加剂治理含尿素废水，去除水中的氨 氮；具体为采用A/0系统，在沉淀池污泥层表面下25公分处增设一条污泥回流管线。废 水BOD (代表有机碳)200ppm，尿素lOOOppm。先按正常A/0工艺操作运行60天，使出水中 的各项参数趋于稳定。
系统稳定后，向系统的A池中加入BOD (代表有机碳)200ppm,尿素IOOOppm废水， 按每吨废水1公斤比例加入脱氮添加剂，从0池回流的混合液使A池中的废水产生适量搅 动，脱氮添加剂被搅勻，取混合液回流比300%，尿素在此被分解为氨，从0池中回流的硝酸 盐也在此被微生物转化成氮气。废水进入0池，在此尿素被继续分解为氨，氨又被转化为硝酸盐。从0池流出的废水进入沉淀池，污泥沉至池底，比重大的污泥沉在下方，比重小的 污泥沉在污泥层上层，在污泥表层下20 30公分处脱氮剂浓度最大(当废水进入沉淀池 后，未消耗掉的添加剂会随同水中的悬浮物一起沉淀下来，进入污泥层，污泥回流装置可以 把这部分添加剂重新返回到A/0池中，继续发挥作用。)。常规污泥回流线路的污泥回流比 选取15%，新增污泥回流线路的污泥回流比选取10%。废水在A池的停留时间为2小时， 在0池的停留时间为8小时。检测出水BOD降为60ppm，氨氮降为20ppm。除上述内容外，处理装置都按中华人民共和国《厌氧/缺氧/好氧活性污泥法污水 处理工程技术规范》6. 4节(缺氧/好氧工艺)设计建造运行。实施例2处理含尿素废水的脱氮添加剂的制备方法为取新鲜刀豆100克，用30 35°C纯 净水1000毫升浸泡20小时，滤出刀豆，用磨浆机磨成豆糊，颗粒度至280目，加入豆糊重量 2. 8%的乳酸镁，搅拌均勻，使乳酸镁完全溶解后再搅拌1小时，用醋酸调PH值至3，用灭菌 器在75°C下灭菌25秒钟，装入无菌的聚乙烯瓶中，即为尿素脱氮添加剂成品。采用实施例1所述的系统，进水BOD (代表有机碳)200ppm,尿素lOOOppm，不加脱 氮添加剂时出水B0D70ppm，氨氮500ppm。每吨水加入1. 1公斤本发明脱氮添加剂后，出水 BOD降为50ppm，氨氮降为20ppm。实施例3处理含尿素废水的脱氮添加剂的制备方法为取新鲜绿豆和大豆按重量比1 1 混合共计100克，用30 35°C纯净水1000毫升浸泡24小时，滤出绿豆和大豆，用磨浆机磨 成豆糊，颗粒度至200目，加入豆糊重量2%的乳酸钡，搅拌均勻，使乳酸钡完全溶解后再搅 拌1小时，用丁酸调PH值至2，用灭菌器在75°C下灭菌20秒钟，装入无菌的聚乙烯瓶中，即 为尿素脱氮添加剂成品。采用实施例1所述的系统，进水BOD (代表有机碳)200ppm,尿素lOOOppm，不加脱 氮添加剂时出水B0D70ppm，氨氮500ppm。每吨水加入0. 5公斤本发明脱氮添加剂后，出水 BOD降为65ppm，氨氮降为25ppm。对比例1采用实施例1的A/0系统。废水BOD (代表有机碳)200ppm,尿素lOOOppm。不加 脱氮剂，取混合液回流比300%，常规污泥回流线路的污泥回流比选取25%，关闭新增污泥 回流线路。先按常规A/0工艺操作运行60天，出水中的各项参数趋于稳定。检测出水BOD 降为70ppm，氨氮降为500ppm。对比例2采用实施例1的A/0系统。废水BOD (代表有机碳)300ppm,尿素1500ppm。不加 脱氮剂，取混合液回流比300%，常规污泥回流线路的污泥回流比选取25%，关闭新增污泥 回流线路。按常规A/0工艺操作运行60天，出水中的各项参数趋于稳定。检测出水BOD降
5为lOOppm，氨氮降为700ppm。
权利要求
一种处理含尿素废水的脱氮添加剂，其特征在于该脱氮添加剂是由以下步骤制备得到的取豆类浸泡20～24小时，滤出，研磨成颗粒度达200～300目的豆糊，加入豆糊重量2～3％的碱土金属乳酸盐，搅匀，用有机酸调PH值至2～3，在75 80℃下灭菌20 30秒。
2.根据权利要求1所述的尿素脱氮添加剂，其特征在于先将豆类浸泡21 22小时。
3.根据权利要求1所述的尿素脱氮添加剂，其特征在于研磨至颗粒度达250 280目。
4.根据权利要求1所述的尿素脱氮添加剂，其特征在于加入2.5 2. 8%的碱土金属 乳酸盐。
5.根据权利要求4所述的尿素脱氮添加剂，其特征在于所述的碱土金属乳酸盐为乳酸 的钙、镁或钡盐。
6.根据权利要求5所述的尿素脱氮添加剂，其特征在于所述的碱土金属乳酸盐为乳酸钙。
7.根据权利要求1所述的的尿素脱氮添加剂，其特征在于所述的豆类为大豆、绿豆或 刀豆中的一种或多种混合。
8.根据权利要求1所述的尿素脱氮添加剂，其特征在于所述的有机酸为醋酸、丙酸、丁 酸或异丁酸。
9.一种权利要求1所述的处理含尿素废水的脱氮添加剂的制备方法，其特征在于该方 法包括以下步骤取豆类浸泡20 24小时，滤出，研磨成颗粒度达200 300目的豆糊，加 入豆糊重量2 3%的碱土金属乳酸盐，搅勻，用有机酸调PH值至2 3，在75-80°C下灭菌 20-30 秒。
10.一种利用权利要求1所述的尿素脱氮添加剂治理含尿素废水的方法，其特征在于 脱氮添加剂用量与水中尿素的重量比为0.5 1.1 1。
全文摘要
本发明公开了一种处理含尿素废水的脱氮添加剂及其制备方法，该添加剂是由以下步骤制备得到的取豆类浸泡20～24小时，滤出，研磨成颗粒度达200～300目的豆糊，加入豆糊重量2～3％的碱土金属乳酸盐，搅匀，用有机酸调pH值至2～3，在75-80℃下灭菌20-30秒。该添加剂主要用于治理含尿素废水，可有效地去除水中的氨氮。并且本发明脱氮添加剂具有纯天然、用量少、无污染、成本低，易加工的特点。
文档编号C02F9/14GK101913729SQ20101023165
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月20日 优先权日2010年7月20日
发明者李祖华 申请人:江苏华杉环保科技有限公司