CN101560117B - 一种生物活性磷营养剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种生物活性磷营养剂，除了五氧化二磷、磷酸或含磷盐类中的一种或几种之外，还包括微量元素盐类、有机酸、碳水化合物、深海藻类、酶、烷基多糖苷表面活性剂和脂溶性花粉提取物。这种生物活性营养剂可针对性地用于缺乏磷营养的工业废水中，以解决生化处理中活性污泥由于缺乏磷营养而生长不良的问题，利用本发明的生物活性磷营养剂，磷的用量可大大减少，避免了磷的浪费和造成新污染。
Description
技术领域
本发明涉及环境领域，具体为用于废水处理的一种生物活性磷营养剂。
背景技术
利用活性污泥对废水进行处理是常用处理方法，但是，有些废水，如造纸废水中缺乏磷元素，会造成活性污泥微生物因缺乏磷营养而生长不良，影响处理效果。
通常的解决办法是在废水中加入磷营养源，如磷酸或磷酸盐。这样做也会有其他不良影响，如：引起管道结垢或腐蚀设备；磷酸根与废水中的金属离子产生沉淀，污泥中无机物含量高，影响污泥沉降性或增加剩余污泥量；由于对磷的吸收率低，造成出水的磷含量超标，增加了新的污染，而且浪费磷元素。
因此，需要解决现有技术中存在的问题，提供一种利用率高、不增加污染、成本低的磷营养剂。
发明内容
本发明旨在提供一种生物活性磷营养剂，可用于处理不含磷的废水，如造纸废水。
一种生物活性磷营养剂，由包括以下质量百分比的原料混合而成：
1)五氧化二磷、磷酸或含磷盐类中的一种或几种，以五氧化二磷计，含量为35％-45％；
含磷盐类选自磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐或偏磷酸盐，优选为Na3PO4·12H2O、Na3PO4、Na2HPO4·12H2O、Na2HPO4、KH2PO4、K2HPO4·2H2O、NaH2PO4、NaH2PO4·2H2O或(NH4)2HPO4。
2)微量元素，为钴、锌、钼、镁、锰和铁，以微量元素计1％-2％；
其中，包括0.02％-0.10％钴，0.15％-0.35％锌，0.01％-0.15％钼，0.25％-0.40％铜，0.37％-0.50％镁，0.06％-0.20％锰，0.14％-0.30％铁；
微量金属元素不仅影响微生物体内的氧化还原过程，也是微生物体内多种酶的组成成分及活化剂。当微生物缺少任何一种微量金属元素时，其生长发育就会受到抑制，从而影响污水处理系统的效率及效果；
3)有机酸5％-10％，其中包括2％-4％氨基酸，1％-2％核酸、1％-2％乙酸和1％-2％硝基腐植酸；有机酸具有刺激和促进微生物繁殖的功能，还能刺激酶的活性；
氨基酸选自丙氨酸、谷氨酸、天冬氨酸和苯丙氨酸中的一种或多种；核酸为脱氧核糖核酸和核糖核酸；
4)碳水化合物5％-7％，其中包括2％-2.5％淀粉，2％-2.5％纤维素，1％-2％甲壳素；
碳水化合物在绝大多数生物过程中都是必须的；
5)深海藻类以干重计2％-3％；
深海藻类富含蛋白质、碳水化合物、叶绿素、大量的矿物质、维生素、氨基酸、核苷酸和其他生物活性物质，能为微生物生长提供养分，提高微生物的受冲击能力；使用时将深海藻类粉碎成100～800目粉末，优选为地中海深海褐藻；
6)酶1％-2％，包括0.5％-1％脂肪酶，0.5％-1％过氧化氢酶；
7)烷基多糖苷表面活性剂0.5％-1％，能提供非毒表面活性，增加营养素和矿物质的生物可利用性，其机理同营养素辅助剂和土壤分散剂；
8)脂溶性花粉提取物2％-3％，这是一种天然荷尔蒙，其中主要成分为饱和及不饱和脂肪族化合物，如棕榈酸、亚麻酸乙酯、1-二十三醇、二十五烷、9-辛基-十七烷等。
上述原料混合，余量用水补足。
磷酸根离子、磷酸氢根离子或磷酸氢二根离子能与有机酸螯合，保护磷不与废水中的金属离子发生反应，从而提高微生物对磷的利用率和吸收效率；微量元素、酶、深海藻类中含有的生长促进素能为微生物生长创造良好的条件。
本发明的生物活性磷营养剂，可针对性地用于化工、造纸、制药或炼油废水等缺乏磷营养的工业废水，适用于各种处理工艺如活性污泥、缺氧一好氧工艺(A/O)或序列间歇式活性污泥法(SBR)，以解决生化处理中活性污泥由于缺乏磷营养而生长不良的问题。利用本发明的生物活性磷营养剂，处理效果好。
使用这种生物活性磷营养剂，其用量仅为磷酸或含磷盐类重量的1/12～1/4，磷的用量可大大降低，管道结垢和腐蚀现象减少，避免了磷的浪费和造成新污染，节约成本。
具体实施方式
实施例1
将下列原料混合，加水至总重量100kg，并在混合釜中搅拌8小时后过滤，得到的液体即为生物活性磷营养剂：
1)85％工业级磷酸73kg(按P2O5计45kg)
2)微量元素的盐类，具体为：Co(NO3)2·6H2O 99g(钴20g)、ZnCO3288g(锌150g)，Na2MoO4·2H2O 25g(钼10g)，CuCl2·2H2O 671g(铜250g)，MgCO3·3H2O 2.13kg(镁370g)，Mn(NO3)2·4H2O 274g(锰60g)，Fe(NO3)3·9H2O1.01kg(铁140g)，总计4.5kg，以微量元素重量计为1kg；
3)有机酸10kg，其中包括丙氨酸、谷氨酸、天冬氨酸和苯丙氨酸各0.5kg(共计2kg氨基酸)，脱氧核糖核酸和核糖核酸各0.5g(共计1kg核酸)，1kg乙酸和2kg硝基腐植酸；
4)碳水化合物5kg，其中包括2kg淀粉，2kg纤维素，1kg甲壳素；
5)300～500目地中海深海褐藻粉末(干重)2kg；
6)酶1kg，包括0.5kg脂肪酶，0.5kg过氧化氢酶；
7)烷基多糖苷表面活性剂0.5kg；
8)脂溶性花粉提取物3kg。
实施例2
将下列原料混合，加水至总重量100kg，并在混合釜中搅拌8小时后过滤，得到的液体即为生物活性磷营养剂：
1)98％工业级KH2PO49.8kg(按P2O5计为5kg)，85％工业级磷酸49kg(按P2O5计为30kg)
2)微量元素的可溶性盐类，具体为：Co(NO3)2·6H2O 494g(钴100g)、ZnCO3674g(锌350g)，Na2MoO4·2H2O 378g(钼150g)，CuCO3·Cu(OH)2 696g(铜400g)，MgCO3 2.88kg(镁500g)，Mn(NO3)2·4H2O 913g(锰200g)，Fe(NO3)3·9H2O 2.16kg(铁300g)，总计8.19kg，以微量元素重量计为2kg；
3)有机酸5kg，其中包括丙氨酸、谷氨酸、天冬氨酸和苯丙氨酸各1.25kg(共计5kg氨基酸)，脱氧核糖核酸和核糖核酸各1g(共计2kg核酸)，2kg乙酸和3kg硝基腐植酸；
4)碳水化合物6kg，其中包括2kg淀粉，2kg纤维素，2kg甲壳素；
5)400-800目地中海深海褐藻粉末(干重)3kg；
6)酶2kg，包括1kg脂肪酶，1kg过氧化氢酶；
7)烷基多糖苷表面活性剂1kg；
8)脂溶性花粉提取物2kg；
实施例3
将实施例2所得到的生物活性磷营养剂在石化厂的污水处理厂使用，利用原有的磷酸氢二钠装置经稀释、搅拌混合均匀后，用计量泵投加到pH调节池中，与经过预处理后的水充分混合，再进入生化处理段，提供活性污泥生长所需的磷等营养物质。
使用效果如下：
(1)、生化系统的COD去除率平均值达到了90.12％，最高值达到94.3％，平均比使用前提高了约8个百分点。
(2)、曝气池中的污泥浓度有明显得的下降，平均值由使用前的31181mg/l降低到28568mg/l，平均降低了8.3％，有效降低了系统的污泥总量。
(3)、污泥中的有机物含量提高，无机成分含量降低，MLVSS由试验前的平均51％提高到使用期间的平均54％。
(4)、消除了加药管线及设备的结垢及堵塞现象。
生物活性磷营养剂的用量为原先Na2HPO4·12H2O用量的约1/12；污泥浓度降低后，系统的污泥总量减少，外排剩余污泥量减少，污泥处理所需的絮凝剂、动力消耗、人工费用均随之降低；并且可以减少输药管道、加药设备的保养维修费用、降低员工劳动强度。
实施例4
造纸厂污水车间废水属缺磷废水，原先通过投加无水磷酸三钠补充磷，虽然弥补了磷营养缺乏问题，但在实际使用中出现了以下现象：
(1)加药管道结垢严重，加药设备腐蚀严重；
(2)磷吸收率低，出水总磷超标；
(3)活性污泥中无机成分含量高，污泥沉降性能差。
采用实施例1中生物活性磷营养剂作为磷源，其用量仅为磷酸三钠的1/6～1/4，运行成本明显下降。其效果：
(1)现场情况显示自运用SP后加磷设备及管道不再结垢；
(2)出水磷含量大幅下降，达67.82％.，出水氨氮下降21.12％，ESS下降13.71％；
(3)出水COD下降26.98％，出水BOD下降53.15％；
(4)污泥对有机污染物的降解更充分，出水B/C比下降幅度达40％，污泥中无机成分下降，污泥活性增强。
与其他无机磷酸盐类相比，本实施例的生物活性磷营养剂用量对比如表1所示，其中，以实施例1中生物活性磷营养剂用量为1：
表1常规无机磷营养种类及使用量对比
Claims (8)
1.一种生物活性磷营养剂，其特征在于，由包括以下质量百分比的原料混合而成：
1)五氧化二磷、磷酸或含磷盐类中的一种或几种，以五氧化二磷计，含量为35％-45％；
2)微量元素盐类，以微量元素计1％-2％，微量元素为钴、锌、钼、铜、镁、锰和铁；
3)有机酸5％-12％，其组成为2％-5％氨基酸，1％-2％核酸、1％-2％乙酸和1％-3％硝基腐植酸；
4)碳水化合物5％-7％，
5)100～800目深海藻类粉末，以干重计2％-3％；
6)酶1％-2％，由0.5％-1％脂肪酶和0.5％-1％过氧化氢酶组成；
7)烷基多糖苷表面活性剂0.5％-1％；
8)脂溶性花粉提取物2％-3％。
2.权利要求1所述的一种生物活性磷营养剂，其特征在于，所述含磷盐类为磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐或偏磷酸盐。
3.权利要求1或2所述的一种生物活性磷营养剂，其特征在于，所述含磷盐类为选自Na3PO4·12H2O、Na3PO4、Na2HPO4·12H2O、Na2HPO4、KH2PO4、K2HPO4·2H2O、NaH2PO4、NaH2PO4·2H2O或(NH4)2HPO4。
4.权利要求1所述的一种生物活性磷营养剂，其特征在于，所述微量元素为0.02％-0.10％钴，0.15％-0.35％锌，0.01％-0.15％钼，0.25％-0.40％铜，0.37％-0.50％镁，0.06％-0.20％锰，0.14％-0.30％铁。
5.权利要求1所述的一种生物活性磷营养剂，其特征在于，所述氨基酸为丙氨酸、谷氨酸、天冬氨酸和苯丙氨酸中的一种或多种。
6.权利要求1所述的一种生物活性磷营养剂，其特征在于，所述核酸为脱氧核糖核酸和核糖核酸中的一种或多种。
7.权利要求1所述的一种生物活性磷营养剂，其特征在于，所述碳水化合物为质量含量为2％-2.5％淀粉、2％-2.5％纤维素和1％-2％甲壳素。
8.权利要求1所述的一种生物活性磷营养剂，其特征在于，还含有水。
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