一种复合碳源污水处理剂及制备方法与流程

[0001]
本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种复合碳源污水处理剂，本发明还涉及该复合碳源污水处理剂的制备方法。


背景技术：

[0002]
因城市化不断发展中，污水的种类也因此多样化，对微生物影响也越发严重。面对高氮磷低碳的污水，如生活污水等，生物脱氮除磷法已被要求，经达标后才能将污水排入受纳水体，以防污染环境。
[0003]
硝化反硝化脱氮是高效的生物脱氮技术，目前在污水处理领域有着广泛的应用。然水样复杂多样化导致活性污泥的活性受到极大的影响。
[0004]
目前，市面上的提供的碳源基本上只满足了微生物的能量和生长来源，没有考虑到微生物的自身活性以及硝化反硝化能力提升。
[0005]
本发明开发一种基于微生物自身能量需求的基础上，通过添加一种来源广泛的天然高分子，即壳聚糖。壳聚糖具有生物降解性、细胞亲和性和生物效应等许多独特的性质，是天然多糖中唯一的碱性多糖。壳聚糖一方面可以调节污水的生理活性，如捕捉微量重金属，调节ph等作用，另一方面对微生物环境及生物活性具有很好调节作用。


技术实现要素：

[0006]
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种能有效提高微生物活性及硝化反硝化脱氮能力，极大地满足了污水处理厂需求，高效，省时省力的复合碳源污水处理剂。
[0007]
本发明的第二个目的是提供复合碳源污水处理剂的制备方法。
[0008]
为此，本发明提供的第一个技术方案是这样的：
[0009]
一种复合碳源污水处理剂，含下述质量比组分及其含量：醇20-30％、糖类物质5-20％、草本植物5-10％、壳聚糖5-10％、有机酸5-10％、活性肽0.2-1％、余量水。
[0010]
进一步的，上述的一种复合碳源污水处理剂，所述的糖类物质为糖蜜，蔗糖，葡萄糖，果糖的其中之一或者任意组合。
[0011]
进一步的，上述的一种复合碳源污水处理剂，所述的醇为乙醇、乙二醇、丙三醇的中的其中之一或者任意组合。
[0012]
进一步的，上述的一种复合碳源污水处理剂，所述的草本植物为水葫芦，秸秆的其中之一或者任意组合。
[0013]
进一步的，上述的一种复合碳源污水处理剂，所述的壳聚糖为脱乙酰度55％-70％、70％-85％、85％-95％、95％-100％的壳聚糖。
[0014]
进一步的，上述的一种复合碳源污水处理剂，所述的有机酸为甲酸或者乙酸。
[0015]
本发明的另一个技术方案提供上述的复合碳源污水处理剂制备方法制备方法，包括以下步骤：
[0016]
s1、将壳聚糖、有机酸和水依次投入反应釜中，充分搅拌，待溶液成油状透明为止；
[0017]
s2、再缓慢加入醇，糖类物质，将草本植物进行粉碎加入搅拌均匀后，进行熟化，继续搅拌至cod≧25万mg/l，最后，加入活性肽，混合均匀，过滤，得到复合碳源药剂。
[0018]
与现有技术相比，本发明提供的技术方案，具有如下技术优点：
[0019]
1、本发明提供的技术方案中制备壳聚糖-乙酸水溶液为无色透明溶液，是一种生物相容性好，优良降解性的混合液，其降解产物也可以作为药剂，具有无毒，环保型原料。同时，壳聚糖作为天然的碱性糖，可调节复合药剂的ph。
[0020]
2、本发明提供的技术方案中提供的糖类物质，其自身是一种混合物，如糖蜜，一方面提供可水解的葡萄糖，另一方面含有一些氮磷以及微量金属元素为微生物繁殖提供很好的生长需求。作为碳源在污水生化处理中有广泛应用且效果良好，因此实际应用发现糖蜜在作为添加剂加入复合碳源后，大大提高脱氮效果。
[0021]
3、采用本发明配方及生产工艺制备的复合碳源，具有较好的水质适应性，有效实现活性污泥自身生长能力和活性能力，促进污泥的生态环境，大大提高硝化反硝化效率，适用于水质环境变化及ph不稳定情况下的污水处理。
[0022]
总而言之：本发明的碳源为复合产品，增强微生物活性和调节微生物微循环系统，提高硝化反硝化能力，高效且环保，减少固废。
具体实施方式
[0023]
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不构成对本发明的任何限制，任何人在本发明的权利要求范围内所做的有限次的修改仍在本发明的权利要求范围内。
[0024]
实施例1
[0025]
本发明提供的一种复合碳源污水处理剂，包括下述质量比组分及其含量：乙醇30％、果糖5％、水葫芦5％、壳聚糖(脱乙酰度55％-70％)10％、乙酸10％、活性肽1％、余量水。
[0026]
实施例2
[0027]
本发明提供的一种复合碳源污水处理剂，包括下述质量比组分及其含量：丙三醇20％、糖蜜20％、水葫芦10％、壳聚糖(脱乙酰度70％-85％)5％、有机酸5％、活性肽0.2％、余量水。
[0028]
实施例3
[0029]
本发明提供的一种复合碳源污水处理剂，包括下述质量比组分及其含量：乙二醇25％、葡萄糖10％、水葫芦8％、秸秆2％、壳聚糖(脱乙酰度85％-95％％)7％、乙酸7％、活性肽0.5％、余量水。
[0030]
实施例4
[0031]
本发明提供的一种复合碳源污水处理剂，包括下述质量比组分及其含量：乙醇5％、乙二醇15％、糖蜜5％，秸秆5％、蔗糖5％，葡萄糖5％，壳聚糖(脱乙酰度95％-100％)6％、乙酸6％、活性肽0.4％、余量水。
[0032]
实施例5
[0033]
本发明提供的一种复合碳源污水处理剂，包括下述质量比组分及其含量：乙二醇25％、葡萄糖10％，果糖10％、秸秆10％、壳聚糖(脱乙酰度55％-70％、70％-85％、85％-95％、95％-100％)6％、甲酸8％、活性肽0.5％、余量水。
[0034]
实施例6
[0035]
本发明提供的一种复合碳源污水处理剂，包括下述质量比组分及其含量：丙三醇22％、葡萄糖20％、水葫芦2％、秸秆8％、壳聚糖(95％-100％)6％、甲酸9％、活性肽0.8％、余量水。
[0036]
实施例1至实施例6中提供的复合碳源污水处理剂通过下述方法制备的：
[0037]
s1、将壳聚糖、有机酸和水依次投入反应釜中，充分搅拌，待溶液成油状透明为止，制得壳聚糖-乙酸与水混合溶液作为原料液；
[0038]
s2、再缓慢加入醇，糖类物质，将草本植物进行粉碎加入搅拌均匀后，进行熟化，继续搅拌至cod≧25万mg/l，最后，加入活性肽，混合均匀，通过在线ph分析仪及在线浓度分析仪监控调整反应，反应结束后产品，经稳定性分析测试合格后输送至产品储罐。
[0039]
为了证明本申请的实验效果，本申请对实施例1至实施例6中产品，进行了反硝化实验。
[0040]
实验方案如下：
[0041]
取污水厂曝气池末端混合液，分8组测量(分为空白样、分别投加实施例1-6，以及对比例(仅含义葡萄糖固体))。
[0042]
加样：取8个1l烧杯，加入1l曝气池末端混合液。
[0043]
2.静置后，取上清液，检测参数：cod，总氮，以及硝态氮，
[0044]
3.根据总氮值，补充cod；计算投加量cod/tn＝5-20倍。
[0045]
4.烧杯放置于六联磁力搅拌器上，放入磁珠，调整磁珠转速，使搅拌产生小漩涡但不能有气体吸入，防止富氧；烧杯口沿采用封口膜及橡皮筋做封口处理，防止搅拌富氧。
[0046]
5.根据现场实际情况，每隔1或2小时取样一次，静沉10min后取上清液5-10ml(根据化验需要取)，记录数据，其各个时间段硝态氮含量数据如表1所述：
[0047]
表1
[0048][0049][0050]
其硝态氮的去除率结果见表2：
[0051]
表2
[0052] 1hw％2hw％4hw％空白样0.47％1.80％2.73％实施例141.33％75.00％96.07％实施例251.67％80.67％97.63％实施例359.67％83.00％98.73％实施例462.33％85.00％99.23％实施例548.67％78.33％98.20％实施例658.33％84.67％98.57％对比例29.67％57.67％84.63％
[0053]
去除率计算公式为：w％＝(c
0-c
x
)/c0[0054]
其中：c
x
代表每个时间段的硝态氮含量，c0代表初始硝态氮含量
[0055]
通过上述数据可以看出复合碳源的硝态氮4h的去除率最高高达99.23％，且明显高于对比例的去除率，且同时可以看出其去除速率快。说明本申请提供的技术方案具有高效快速的去除效果。
[0056]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式，并不用于限定本发明保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应含在本发明的保护范围之内。