CN101654298A

CN101654298A - 一种提高污水生化净化效能的处理剂及其制备方法和使用方法

Info

Publication number: CN101654298A
Application number: CN200910035030A
Authority: CN
Inventors: 陆继来; 任洪强; 邹敏; 赵珊珊; 吴海锁
Original assignee: Jiangsu Provincial Academy of Environmental Science
Current assignee: Jiangsu Environmental Engineering Technology Co Ltd
Priority date: 2009-09-14
Filing date: 2009-09-14
Publication date: 2010-02-24

Abstract

本发明公开了一种提高污水生化净化效能的处理剂，它包括如下重量份数的组分：载体50～100份，生物生长刺激剂1～20份，生物营养剂10～150份。本发明还公开了上述处理剂的制备方法和使用方法。本发明的处理剂用于活性污泥法处理构筑物的中后段，用以提高活性污泥的活性并提高净化效果。

Description

一种提高污水生化净化效能的处理剂及其制备方法和使用方法

技术领域

本发明属于污水处理工程领域，具体涉及一种提高污水生化净化效能的处理剂及其制备方法和使用方法。

背景技术

活性污泥法是废水处理的主流方法。其工艺简单，运行操控较为方便，在废水处理中得到广泛应用。随着近年来现代工业的发展，使含各种有毒有机污染物的废水日益增多，处理难度很大。特别是工业园区的发展，收集的废水成分复杂，可生化性差别很大。以印染综合废水为例，废水中既含有淀粉等易生化降解污染物，也含有染料等难生化降解污染物。在活性污泥处理工艺(包括传统的推流式活性污泥法，A/A/O工艺，MBR工艺等)中，为了对废水污染物达到较高的去除率，通常采用延长停留时间的做法，活性污泥池的停留时间可达16～48小时甚至更多。在较长的停留时间下，可生化物质在生化反应器前端得到迅速降解，而难生化物质的降解需要较长的停留时间，相当一部分在反应器的后端才得以降解。而在反应器的后端，由于易生化降解物质已经得到了充分降解，导致微生物可利用的底物浓度降低，微生物的活性变差，降解能力变差。此外，某些人工合成有机物如卤代有机物等，微生物不能利用其作为唯一底物进行降解，只有通过共代谢降解作用，在添加了初级能源物质(如葡萄糖等)才能完成降解。

稀土元素包括第IIIB族元素中的镧系元素(Lanthanide，以Ln表示)和同族原子半径或外层电子结构与镧系元素相似的钪(Sc)和钇(Y)，共17种元素。根据稀土元素间物理化学性质和地球化学性质的某些差异和分离工艺的要求，往往把稀土元素分为轻稀土和重稀土两类。稀土元素具有特殊的Hormesis生物效应，其特征是低剂量时表现为促进效应而高剂量时表现为抑制作用。如杨元根、褚海燕等的研究表明，低浓度镧对土壤微生物利用14C葡萄糖进行呼吸作用有刺激效应，而高浓度镧则产生抑制。本发明即利用稀土元素在低浓度条件下促进微生物活性的原理，同步添加初级能源物质，用以增强活性污泥反应器中微生物的活性，从而提高生物净化工艺的总体净化效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能提高污水生化净化效能的处理剂。

本发明还要解决的一个技术问题是提供上述处理剂的制备方法。

本发明还要解决的一个技术问题是提供上述处理剂的使用方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种提高污水生化净化效能的处理剂，它包括如下重量份数的组分：载体50～100份，生物生长刺激剂1～20份，生物营养剂10～150份；

所述的载体为硅藻土、活性炭和沸石粉末中的任意一种或几种；

所述的生物生长刺激剂为稀土元素的化合物和铁盐按重量比1∶1～10的混合物；

所述的生物营养剂为葡萄糖和乙酸盐按重量比1～20∶1～60的混合物；上述葡萄糖和乙酸钠的重量分别按碳元素的重量计。

其中，所述的稀土元素化合物为镧、铈和铷的硝酸盐或氯盐中的任意一种或几种。

其中，所述的生物营养剂中可适当添加磷酸盐。所述的生物营养剂优选为葡萄糖、乙酸盐和磷酸盐按重量比1～20∶1～60∶1～10的混合物；上述葡萄糖和乙酸钠的重量分别按碳元素的重量计；上述磷酸盐的重量按磷元素的重量计。

上述提高污水生化净化效能的处理剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将稀土元素的化合物和铁盐按重量比1∶1～10的比例混合，组成生物生长刺激剂，将1～20份的生物生长刺激剂溶于水，配成总浓度为0.01～0.3mol/L的溶液；

(2)将50～100份的载体浸渍于步骤(1)得到的溶液中1～10个小时，烘干后再焙烧3～8h，制成处理剂初品；

(3)将葡萄糖和乙酸盐按重量比1～20∶1～60混合，组成生物营养剂；上述葡萄糖和乙酸钠的重量分别按碳元素的重量计；

(4)将步骤(3)得到的生物营养剂10～150份与步骤(2)得到的处理剂初品混合，即制得处理剂成品。

步骤(2)中，烘干温度为70～100℃。

步骤(2)中，焙烧温度为200～800℃。

步骤(3)中，优选，将葡萄糖、乙酸盐和磷酸盐按重量比1～20∶1～60∶1～10混合，组成生物营养剂；上述葡萄糖和乙酸钠的重量分别按碳元素的重量计；上述磷酸盐的重量按磷元素的重量计。

上述提高污水生化净化效能的处理剂的使用方法，所述处理剂用于活性污泥法处理构筑物的中后段，采用连续投加或者间歇投加的方式，使用量为20～500mg/L，优选使用量50～150mg/L。

本发明所述的活性污泥法处理构筑物的中后段是指除活性污泥池进水端以外的其他任何位置。

有益效果：本发明的一种提高污水生化净化效能的处理剂及其制备方法和使用方法与现有技术相比，具有如下优势：

1)充分利用载体(活性炭、硅藻土等)的吸附性能，在担载稀土的同时，还可以吸附难降解物质，并能附着微生物的生长。从而在载体上形成了同步富集稀土、污染物和微生物的微环境，有利于污染物的快速降解。

2)硅藻土的真密度较大，同时又具有较好的絮凝性能，在水体中有利于改善活性污泥的沉降性能，防止污泥流失。同时，由于硅藻土具有较好的沉降性能，使得所负载的稀土元素能够充分的保留在活性污泥反应器内而较少流失，从而实现稀土元素的充分利用。

3)在活性污泥反应器的中后段，由于较低的底物浓度，使得微生物活性受到抑制。单纯投加稀土对净化效果提高有限。因此在处理剂中复合了葡萄糖、乙酸盐等易生化降解物质，为微生物活性恢复提供基质。从而形成稀土元素和葡萄糖对生物活性的联合促进作用，刺激微生物的生长，对难生化有机物也可发挥微生物的共代谢降解作用。

4)在活性污泥反应器中补充葡萄糖等碳源，还可起到增加脱氮效果的作用。

5)在生物生长刺激剂中补充铁盐，不仅可以满足生物生长需要，还可改善活性污泥的沉降性能并有效除磷。

6)本发明的处理剂制备方法简单，易于实现。

具体实施方式：

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

实施例1：

一种提高污水生化净化效能的处理剂，它包括如下重量份数的组分：硅藻土80份，生物生长刺激剂10份(氯化镧和氯化铁按重量比1∶5的混合物)，生物营养剂90份(葡萄糖和乙酸盐按重量比10∶50的混合物，葡萄糖和乙酸盐的重量分别按碳元素的重量计)；

制备方法：

(1)将氯化镧和氯化铁按重量比1∶5的比例混合，组成生物生长刺激剂，将10份的生物生长刺激剂溶于水，配成总浓度为0.1mol/L的溶液；

(2)将80份的硅藻土浸渍于步骤(1)得到的溶液中5个小时，80℃烘干至恒重后再在600℃下焙烧5h，制成处理剂初品；

(3)将葡萄糖和乙酸盐按重量比10∶50的混合物组成生物营养剂，葡萄糖和乙酸盐的重量分别按碳元素的重量计；

(4)将步骤(3)得到的生物营养剂90份与步骤(2)得到的处理剂初品混合，即制得处理剂成品。

某混合化工污水，采用厌氧-缺氧-好氧生物净化。投加上述处理剂到好氧反应器中段，投加量为80mg/L。对污染物的去除效果如表1所示。

表1

实施例2：

一种提高污水生化净化效能的处理剂，它包括如下重量份数的组分：活性炭60份，生物生长刺激剂20份(硝酸铈和硝酸铁按重量比1∶5的混合物)，生物营养剂120份(葡萄糖、乙酸盐和磷酸盐按重量比1∶10∶5的混合物，葡萄糖和乙酸盐的重量分别按碳元素的重量计，磷酸盐的重量以磷元素的重量计)；

制备方法：

(1)将硝酸铈和硝酸铁按重量比1∶5的比例混合，组成生物生长刺激剂，将20份的生物生长刺激剂溶于水，配成总浓度为0.05mol/L的溶液；

(2)将120份的活性炭浸渍于步骤(1)得到的溶液中2个小时，100℃烘干至恒重后再在500℃下焙烧3h，制成处理剂初品；

(3)将葡萄糖、乙酸盐和磷酸盐按重量比20∶10∶1混合，上述葡萄糖和乙酸盐的重量分别按碳元素的重量计，磷酸盐的重量以磷元素的重量计；

(4)将步骤(3)得到的生物营养剂60份与步骤(2)得到的处理剂初品混合，即制得处理剂成品。

某印染综合污水，采用混凝沉淀-缺氧-好氧生物净化。采用本处理剂。投加上述处理剂到好氧反应器的后1/3处，投加量为100mg/L。对污染物的去除效果如表2所示。

表2

Claims

1、一种提高污水生化净化效能的处理剂，其特征在于它包括如下重量份数的组分：载体50～100份，生物生长刺激剂1～20份，生物营养剂10～150份；

2、根据权利要求1所述的提高污水生化净化效能的处理剂，其特征在于所述的稀土元素化合物为镧、铈和铷的硝酸盐或氯盐中的任意一种或几种。

3、根据权利要求1所述的提高污水生化净化效能的处理剂，其特征在于所述的生物营养剂中添加磷酸盐。

4、根据权利要求3所述的提高污水生化净化效能的处理剂，其特征在于所述的生物营养剂为葡萄糖、乙酸盐和磷酸盐按重量比1～20∶1～60∶1～10的混合物；上述葡萄糖和乙酸钠的重量分别按碳元素的重量计；上述磷酸盐的重量按磷元素的重量计。

5、权利要求1所述的提高污水生化净化效能的处理剂的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

6、根据权利要求5所述的提高污水生化净化效能的处理剂的制备方法，其特征在于步骤(2)中，烘干温度为70～100℃。

7、根据权利要求5所述的提高污水生化净化效能的处理剂的制备方法，其特征在于步骤(2)中，焙烧温度为200～800℃。

8、根据权利要求5所述的提高污水生化净化效能的处理剂的制备方法，其特征在于步骤(3)中，将葡萄糖、乙酸盐和磷酸盐按重量比1～20∶1～60∶1～10混合，组成生物营养剂；上述葡萄糖和乙酸钠的重量分别按碳元素的重量计；上述磷酸盐的重量按磷元素的重量计。

9、权利要求1所述的提高污水生化净化效能的处理剂的使用方法，其特征在于所述处理剂用于活性污泥法处理构筑物的中后段，采用连续投加或者间歇投加的方式，使用量为20～500mg/L。