一种复合碳源及其制备方法与流程

本发明属于碳源，具体是一种复合碳源及其制备方法。

背景技术：

1、工业废水和生活污水中的氮含量较高，容易出现水体氮负荷过高，出现水体富营养化现象严重，对生态环境存在潜在的危害。

2、脱氮方法主要分为物理、化学和生物脱氮法。物理、化学脱氮法具体分为气体脱氮法、离子交换法、氯处理法等，通常很少采用。生物脱氮法成本低且易于操作，实践中多采用该法处理工业和生活污水。

3、生物硝化和反硝化是相关技术中应用最为广泛的污水脱氮工艺，特别适用于处理碳源充足的废水，但部分生活污水、食品生产企业、电镀行业等产生的高氨氮、高硝酸盐工业废水碳氮低，可生化性较差，采用传统的硝化反硝化工艺进行处理需要大量曝气和投加大量碳源，增加了能耗和运行成本。

4、为了克服相关技术中工艺的弊端，相关技术中采用如下方法进行改性处理，如厌氧氨氧化、短程反硝化、其他一些自养反硝化技术和添加额外碳源，如葡萄糖、甲醇、乙酸钠等单一易降解碳源。而单一碳源的脱氮反硝化速率较低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种复合碳源，以解决上述背景技术中提出的问题和缺陷的至少一个方面。

2、本发明还提供了上述复合碳源的制备方法。

3、具体如下，本发明第一方面提供了一种复合碳源，包括以下制备原料：

4、多元醇、葡萄糖、乙酸盐、n-乙酰苯胺、异戊醛和改性淀粉；

5、所述改性淀粉包括以下制备原料：

6、聚乙二醇、玉米淀粉、糖蜜、硼酸和蒙脱土。

7、根据本发明复合碳源技术方案中的一种技术方案，至少具备如下有益效果：

8、本发明的复合碳源因含有多元醇、葡萄糖、乙酸盐、n-乙酰苯胺、异戊醛和改性淀粉等丰富的多类型碳源可满足微生物群中处于不同生长阶段的微生物所需营养，实现废水高效脱氮，脱氮反硝化速率显著高于单一碳源。

9、本发明中改性淀粉以聚乙二醇、玉米淀粉、糖蜜、硼酸和蒙脱土为制备原料，其中聚乙二醇为乙二醇与环氧乙烷的缩合物，无毒、无刺激性，味微苦，具有良好的水溶性，并与许多有机物组份有良好的相溶性，高cod可满足微生物脱氮反硝化补充碳源使用。

10、糖蜜是一种粘稠、黑褐色、呈半流动的物体，糖蜜富含糖类、蛋白质，可为微生物生长提供能源和维生素，且糖蜜中泛酸含量较高，从而提升复合碳源的反硝化速率。

11、根据本发明的一些实施方式，所述多元醇包括丙三醇。

12、根据本发明的一些实施方式，所述复合碳源包括以下重量份数的制备原料：

13、多元醇10份、葡萄糖10份～20份、乙酸盐8份～12份、n-乙酰苯胺0.1份～0.5份、异戊醛1份～2份和改性淀粉20份～30份。

14、根据本发明的一些实施方式，所述改性淀粉包括以下重量份数的制备原料：

15、聚乙二醇10份、玉米淀粉10份～20份、糖蜜5份～10份、硼酸3份～10份和蒙脱土4份～10份。

16、根据本发明的一些实施方式，所述乙酸盐为乙酸钠和乙酸钙中的至少一种。

17、碳源中添加一种抗凝固因子添加剂乙酸钙，从而确保反硝化碳源在低温条件下不结冰。

18、根据本发明的一些实施方式，所述聚乙二醇为peg-4000、peg-6000或peg-8000中的至少一种。

19、本发明第二方面公开了上述复合碳源的制备方法，包括以下步骤：

20、将多元醇、葡萄糖、乙酸盐、n-乙酰苯胺、异戊醛、改性淀粉和水混合。

21、根据本发明的一些实施方式，所述改性淀粉的制备方法，包括以下步骤：

22、s1、将聚乙二醇和水混合，制得聚乙二醇溶液；

23、将玉米淀粉和水混合，制得淀粉溶液；

24、s2、将所述聚乙二醇溶液、淀粉溶液、蒙脱土和硼酸混合后反应，反应后冷冻干燥。

25、根据本发明的一些实施方式，步骤s2中所述反应的温度为85℃～95℃根据本发明的一些实施方式，步骤s2中所述冷冻干燥的温度为-80℃～-70℃。

26、本发明利用玉米淀粉和糖蜜为碳源；与天然材料蒙脱土一步反应，同时利用聚乙二醇穿插在玉米淀粉、糖蜜和蒙脱土中，从而大大降低体系的粘度，从而使碳源在改性淀粉中充分分散；同时，利用冷冻干燥，进一步提升改性淀粉的可分散性，从而大大提升细菌对碳源的利用效率。

技术特征：

1.一种复合碳源，其特征在于，包括以下制备原料：

2.根据权利要求1所述的复合碳源，其特征在于，所述多元醇包括丙三醇。

3.根据权利要求1所述的复合碳源，其特征在于，所述复合碳源包括以下重量份数的制备原料：

4.根据权利要求1所述的复合碳源，其特征在于，所述改性淀粉包括以下重量份数的制备原料：

5.根据权利要求1所述的复合碳源，其特征在于，所述乙酸盐为乙酸钠和乙酸钙中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的复合碳源，其特征在于，所述聚乙二醇为peg-4000、peg-6000或peg-8000中的至少一种。

7.一种制备如权利要求1至6任一项所述复合碳源的方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述改性淀粉的制备方法，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤s2中所述反应的温度为85℃～95℃。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤s2中所述冷冻干燥的温度为-80℃～-70℃。

技术总结
本发明公开了一种复合碳源及其制备方法，涉及碳源技术领域，该复合碳源包括以下制备原料：多元醇、葡萄糖、乙酸盐、N‑乙酰苯胺、异戊醛和改性淀粉；改性淀粉包括以下制备原料：聚乙二醇、玉米淀粉、糖蜜、硼酸和蒙脱土。本发明的复合碳源因含有多元醇、葡萄糖、乙酸盐、N‑乙酰苯胺、异戊醛和改性淀粉等丰富的多类型碳源可满足微生物群中处于不同生长阶段的微生物所需营养，实现废水高效脱氮，脱氮反硝化速率显著高于单一碳源。

技术研发人员：何青峰,黄河,杨磊
受保护的技术使用者：江西建衡环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21