一种具有污泥减量作用的反硝化生物碳源及其制备方法与流程

本发明涉及水处理试剂领域，具体涉及一种具有污泥减量作用的反硝化生物碳源及其制备方法。

背景技术：

1、在市政和化工污水处理过程中，经常出现出水总氮超标的现象，而且一般污水厂的进水中含有大量的有害微生物。为了减少外排水中的各种污染物，污水厂普遍使用活性污泥法对污水进行处理，减少污水中的总氮、总磷和cod，因此a2/o、氧化沟和生物滤池等工艺被污水处理厂广泛使用。在这些工艺中，厌氧池用于有机物水解酸化和产甲烷，缺氧池用于生物脱氮和释磷，好氧池用于除磷和进一步降低cod。由于污水先进入厌氧池后进入缺氧池，因此污水中的cod会被厌氧菌吸收产生甲烷或乙醇、乙酸等物质，使进入缺氧池的cod减少，不利于缺氧池中反硝化菌的生物脱氮的进行，因此在实施过程中常常需要补加一些碳源。

2、目前污水厂日常使用的碳源包括，甲醇、乙醇、乙酸钠、丙三醇、葡萄糖、淀粉和复合碳源等。甲醇由于可燃易挥发并对哺乳动物有毒，在水处理领域受到严格限制；即使低浓度甲醇依然会出现挥发，并可穿投人体表皮屏障，造成中毒风险。乙酸钠本身会散发异味，长时间保存易出现板结造成溶解困难，并且只能被部分微生物利用，长期使用会引起菌群平衡失调。其水溶液在低温条件下易产生结晶和凝固现象，不利于冬季使用。丙三醇多为其他化工产品的副产，批次间质量差别较大，同时比较粘稠，添加时不易控制用量。葡萄糖可以被绝大多数微生物利用，对生态环境也安全，但分子量较大，穿透微生物的细胞膜较慢，因此往往吸收不彻底，造成出水cod超标。同时葡萄糖选择性较差，在水处理过程中加入葡萄糖，会促进杂菌(如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、霉菌等)的繁殖，不利于反硝化过程的进行。淀粉虽然可以被多种微生物利用，但并不适合直接作为碳源。因为淀粉的分解和利用速度太慢，不能保证在排水时cod能符合排水标准。复合碳源为一种较为新型的碳源，它以稳定的cod浓度，较低的凝固点，易于储存和精确定量的诸多优点，逐步取得了各型污水厂的认可。但由于复合碳源本身成分的复杂性，不同厂家之间的产品配方差别较大，良莠不齐。有些产品中混有杂盐、杂酸等杂质，有些产品甚至以甲醇为主要原料，无法保证产品的可靠性和安全性。除此之外，单一的碳源(葡萄糖除外)不能满足活性污泥中不同微生物的多样性需求，长时间使用可能会破坏微生物的生态平衡，不利于系统抗冲击性的保持。而葡萄糖虽然可以满足大多数微生物的生长需求，但选择性较差，不利于硝化菌群和反硝化菌群种群数量的保持。

技术实现思路

1、针对现有技术中的上述不足，本发明以微生物营养学为基础，通过广泛筛选微生物可利用碳源，在保证活性污泥中反硝化菌碳源充足供应的前提下，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、霉菌等有害杂菌产生一定抑制。可以在满足污水处理厂出水的各项要求的同时减少污泥排放；在不改变现有设备和生产条件的基础上，进一步降低运行成本。

2、为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

3、第一方面，提供一种具有污泥减量作用的反硝化生物碳源的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

4、步骤1、将5～10份有机酸或有机酸盐溶于20份水中；有机酸或有机酸盐包括：葡萄糖酸、葡萄糖酸盐、酒石酸、酒石酸盐、乳酸、乳酸盐、乙酸、乙酸盐、丙酸、丙酸盐、丙二酸、丙二酸盐、丁酸、丁酸盐、柠檬酸、柠檬酸盐、乙醇酸、乙醇酸盐中的任意一种或多种；

5、步骤2、待混合液冷却后再加入100～200份多元醇；多元醇包括：乙醇、乙二醇、丙醇、丙二醇、丙三醇、正丁醇、异丁醇、丁二醇、丁三醇、甘露醇、木糖醇、山梨醇、肌醇中的任意一种或多种；

6、步骤3、加入10～100份糖类；糖类包括：苦杏仁苷、阿拉伯糖、乳糖、松三糖、甘露糖、水杨苷、山梨糖、鼠李糖、蜜二糖中的一种或多种；

7、步骤4、加入1～3份微生物保护剂；微生物保护剂包括：甜菜碱、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、依克多因、阿拉伯胶、吐温80中的任意一种或多种；

8、步骤5、加入1～3份微量元素和1～3份生物素；微量元素包括：铁、锰、锌、铜、镁、钼、硼的盐中的一种或多种；生物素包括：核苷酸、核黄素、维生素c、微生素b6、泛酸、烟酸、叶酸、氨基酸中的一种或多种；

9、步骤6、向混合液中补加50～80份水；

10、步骤7、将混合液混合均匀，加酸碱调节ph至6～8，得到具有污泥减量作用的反硝化生物碳源。

11、进一步地，步骤1中，有机酸盐溶解过程体系温度需要加热至50℃，也可将其溶于50℃热水中，边加入边搅拌直至全部溶解。

12、进一步地，步骤2中，乙醇、正丁醇、异丁醇需与水稀释至合适浓度再进行配制。

13、进一步地，步骤5中，为了保证微量元素和生物素充分溶解，可将微量元素和生物素先单独溶解于20份水中，加入少量乙二胺四乙酸钠(edta-na)。

14、第二方面，提供一种由上述方法制备得到的具有污泥减量作用的反硝化生物碳源，其包括以下重量份的原料：

15、乙酸钠和柠檬酸钠10份，丙三醇、甘露醇和丙二醇180份，水杨苷、山梨糖和松三糖11份，甜菜碱和聚乙烯吡咯烷酮1.5份，微量元素(硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锌、硫酸镁和钼酸钠的混合物)2份，生物素(核苷酸、维生素b6和泛酸的混合物)1份，加水60份。

16、第三方面，提供一种由上述方法制备得到的具有污泥减量作用的反硝化生物碳源，其包括以下重量份的原料：

17、葡萄糖酸δ内酯酒石酸钠5份，丙三醇、乙二醇和甘露醇150份，水杨苷和阿拉伯糖20份，甜菜碱和吐温80 1.5份，微量元素(硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸锌、硫酸铜和钼酸钠的混合物)1份，生物素(核苷酸、维生素b6和泛酸的混合物)1份，加水80份。

18、第四方面，提供一种由上述方法制备得到的具有污泥减量作用的反硝化生物碳源，其包括以下重量份的原料：

19、乙酸钠和柠檬酸钠8份，丙三醇、乙二醇和山梨醇160份，甘露糖、山梨糖和阿拉伯糖20份，依克多因和吐温80 1.5份，微量元素(硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸铜、硫酸镁和钼酸钠的混合物)1份、生物素(核苷酸、维生素b6和泛酸的混合物)1份，加水80份。

20、本发明的有益效果为：

21、本发明方法生产工艺简便，产品在满足缺氧池反硝化过程中的碳源需求的同时，还抑制有害杂菌的生长，提高碳源的利用效率；优化污泥种群结构，减少污泥产率，并能够快速降解使外排水符合国家cod标准；产品安全无毒，水体少量残留不会造成环境污染；较市面上常见的碳源具有成本优势，无可燃性无腐蚀性储存运输简便；同时低温性能比较好，不易出现结晶和凝固现象，宜于在低温条件下使用。

技术特征：

1.一种具有污泥减量作用的反硝化生物碳源的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的具有污泥减量作用的反硝化生物碳源的制备方法，其特征在于，步骤1中，有机酸盐溶解过程体系温度需要加热至50℃，也可将其溶于50℃热水中，边加入边搅拌直至全部溶解。

3.根据权利要求1所述的具有污泥减量作用的反硝化生物碳源的制备方法，其特征在于，步骤2中，乙醇、正丁醇、异丁醇需与水稀释至合适浓度再进行配制。

4.根据权利要求1所述的具有污泥减量作用的反硝化生物碳源的制备方法，其特征在于，步骤5中，为了保证微量元素和生物素充分溶解，可将微量元素和生物素先单独溶解于20份水中，加入少量乙二胺四乙酸钠(edta-na)。

5.一种由权利要求1-4任一所述的方法制备得到的具有污泥减量作用的反硝化生物碳源，其特征在于，包括以下重量份的原料：

6.一种由权利要求1-4任一所述的方法制备得到的具有污泥减量作用的反硝化生物碳源，其特征在于，包括以下重量份的原料：

7.一种由权利要求1-4任一所述的方法制备得到的具有污泥减量作用的反硝化生物碳源，其特征在于，包括以下重量份的原料：

技术总结
本发明公开了一种具有污泥减量作用的反硝化生物碳源及其制备方法，其中制备方法包括以下步骤：将5～10份有机酸或有机酸盐溶于20份水中；加入100～200份多元醇、10～100份糖类、1～3份微生物保护剂、1～3份微量元素和1～3份生物素；补加50～80份水；加酸碱调节pH至6～8。本发明方法生产工艺简便，产品在满足缺氧池反硝化过程中的碳源需求的同时，还抑制有害杂菌的生长，提高碳源的利用效率；优化污泥种群结构，减少污泥产率，并能够快速降解使外排水符合国家COD标准；产品安全无毒，水体少量残留不会造成环境污染；较市面上常见的碳源具有成本优势，无可燃性无腐蚀性储存运输简便。

技术研发人员：史凤阳
受保护的技术使用者：史凤阳
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12