一种污水处理用的复合碳源、制备方法及应用与流程

本发明属于污水处理，具体涉及一种污水处理用的复合碳源、一种污水处理用的复合碳源的制备方法及污水用的复合碳源在污水处理中的应用。

背景技术：

1、近年来，随着水资源的减少，以及越来越多的行业需要大量用水，水体富营养化成为严重的环境问题。在众多市政污水处理工艺中，生物法硝化反硝化工艺因其廉价高效的特点被广泛应用于污水脱氮处理。传统的生物脱氮工艺主要分为硝化过程和反硝化过程，其中，反硝化过程指异养反硝化细菌以有机碳源为电子供体，在缺氧环境下将硝化过程中产生的亚硝酸氮和硝酸氮还原成气态氮的过程。有机碳源是反硝化过程中的重要物质，其种类及c/n比影响着反硝化的效果。只有保证水体中有充足的碳源才能让反硝化过程顺利进行,一般要求bod/tkn>4。在碳源不足导致污水处理厂的出水水质很难达到城镇污水处理厂污染物排放“一级a”标准，现多采用向低碳氮比污水中投入外加碳源以保证反硝化脱氮，而不同碳源对反硝化的影响不同，寻求高效、廉价且环境友好型的外加碳源成为现在急需解决的问题。

2、复合碳源是污水生化系统启动调试或缩短恢复时间的碳源产品，复合碳源可以作为市政、工业污水处理厂的碳源产品使用，提升污泥活性，同时可作为提高嗜氮细菌和嗜磷细菌效率的碳源产品，降低废水中的氮、磷含量，确保系统脱氮除磷效果达标。

3、但是，现有的碳源仍然存在问题：现有污水处理中，碳源选择主要使用葡萄糖，投加量大，不仅会增加系统的运行成本，还可能造成cod超标。因此，开发一种脱氮效果显著、污水处理效率高、使用简单且性价比高的复合碳源，是本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种污水处理用的复合碳源。该复合碳源能够稳定、有效地释放碳源，改善嗜氮磷污泥的生长环境，能够提高污泥活性、降低废水中的氮、磷含量、提高污水处理效率、制备方法简单、使用便利。

2、本发明一方面提供了一种污水处理用的复合碳源，按重量份数计，所述复合碳源由3～20份的乙酸钠、5～15份的甲酸钾、2～10份的糊化淀粉、1～5份的糖类化合物、1～5份的无机盐、0.3～0.5份的天然纤维素提取物、0.01～0.5份的生物酶、以及20～45份的水组成。

3、本发明另一方面提供了一种污水处理用的复合碳源的制备方法，所述制备方法包括：

4、s1、将称量好的水加入反应釜；

5、s2、将称量好的乙酸钠、甲酸钾、糊化淀粉、糖类化合物加入步骤s1的水中，在恒温条件下搅拌均匀；

6、s3、将称量好的无机盐、天然纤维素提取物加入步骤s2的混合液中，恒温条件下搅拌均匀；

7、s4、将生物酶加入到步骤s3中的混合液中，恒温条件下搅拌均匀，即得到复合碳源。

8、本发明又一方面提供了一种如上述的污水处理用的复合碳源，和/或如上述的污水处理用的复合碳源的制备方法制得的复合碳源在污水处理中的应用。

9、本发明的有益效果包括以下内容中的至少一项：

10、1、本申请中的天然纤维素提取物无生物毒性、具有较大的比表面积，反硝化过程中，一方面不仅可以作为外加碳源，在纤维素与水发生反应时氧桥断裂，同时水分子加入，纤维素由长链分子变成短链分子，直至氧桥全部断裂，变成葡萄糖，另一方面还可以作为生物膜的载体，使反硝化高效进行；

11、2、本申请提供的用于水处理的复合碳源通过几种组分的复配协同，能够稳定、长效地释放碳源，脱氮效率高，使用寿命长，能够显著降低水体的总氮量并提高污水处理效率，而且避免了大量的污泥产出，使用便捷，可直接投放在污水处理设备中使用；

12、3、本申请复合碳源的制备方法简单、环保，原料易于获取，具有广阔的大规模应用前景；

13、4、本申请的制备方法采用批量化原材料、工业化设备，通用化强，易于规模化生产，具有很好的工业化应用前景。

技术特征：

1.一种污水处理用的复合碳源，其特征在于，按重量份数计，所述复合碳源由3～20份的乙酸钠、5～15份的甲酸钾、2～10份的糊化淀粉、1～5份的糖类化合物、1～5份的无机盐、0.3～0.5份的天然纤维素提取物、0.01～0.5份的生物酶、以及20～45份的水组成。

2.根据权利要求1所述的复合碳源，其特征在于，所述糊化淀粉制备方法为：将淀粉与水按1:3～5质量比例均匀混合，然后再添加淀粉质量0.1％～0.3％的异丙醇，加热至90℃～100℃，以1000～1200r/min转速搅拌2～4h，然后进行旋转蒸发干燥，即得到糊化淀粉。

3.根据权利要求2所述的复合碳源，其特征在于，所述淀粉为玉米淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉和栗子淀粉中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的复合碳源，其特征在于，所述糖类化合物为葡萄糖、蔗糖、果糖、半乳糖和麦芽糖中的任意一种或多种。

5.根据权利要求1所述的复合碳源，其特征在于，所述无机盐为氯化钙、氯化钠、氯化钾、氯化镁、硫酸镁中的任意一种或多种。

6.根据权利要求1所述的复合碳源，其特征在于，所述天然纤维素的制备方法为：玉米芯粉碎后在浓度为3％的氢氧化钠溶液中浸泡24h得到混合液，随后，混合液在100℃条件下煮沸80min后，待溶液温度冷却至70～80℃时，加入浓度为4％的双氧水溶液，继续加热1h，保持温度在70～80℃，之后过滤，用水充分洗涤滤渣至中性，干燥后即得到天然纤维素提取物。

7.根据权利要求1所述的复合碳源，其特征在于，所述生物酶为是果胶裂解酶、聚半乳糖醛酸酶、果胶酸盐裂解酶和果胶酯酶中的任意一种或多种。

8.一种如权利要求1～7任意一项所述的污水处理用的复合碳源的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述恒温条件下的温度为30～60℃，所述反应釜中的体系ph为7.0～7.5。

10.一种如权利要求1～7中任意一项所述的复合碳源，和/或如权利要求8～9中任意一项所述的污水处理用的复合碳源的制备方法制得的复合碳源在污水处理中的应用。

技术总结
本发明公开了一种污水处理用的复合碳源、制备方法及应用，属于污水处理技术领域。按重量份数计，所述复合碳源由3～20份的乙酸钠、5～15份的甲酸钾、2～10份的糊化淀粉、1～5份的糖类化合物、1～5份的无机盐、0.3～0.5份的天然纤维素提取物、0.01～0.5份的生物酶、以及20～45份的水组成。本申请的复合碳源能够稳定、有效地释放碳源，改善嗜氮磷污泥的生长环境，能够提高嗜氮磷污泥的活性、降低废水中的氮、磷含量、提高污水处理效率、制备方法简单、使用便利。

技术研发人员：彭吉成
受保护的技术使用者：济南润泰生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15