CN102198980B

CN102198980B - 一种生物促进剂及其制备方法

Info

Publication number: CN102198980B
Application number: CN 201010131610
Authority: CN
Inventors: 马利民; 龚本涛; 尹大强
Original assignee: Tongji University
Current assignee: Tongji University
Priority date: 2010-03-24
Filing date: 2010-03-24
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2030-03-24
Also published as: CN102198980A

Abstract

本发明涉及一种生物促进剂及其制备方法，该促进剂包括以下组分及重量份含量：酵母膏48-65、氨基酸25-36、维生素10-17、细胞分裂素0.8-4、氯化钠1-7、微量元素0.06-0.1，将上述组分加入到蒸馏水中，形成混合溶液，开启搅拌装置搅拌2-4h，再静置4-6h，过滤后得到的滤液即为生物促进剂，趋光密封即可。与现有技术相比，本发明原料价廉易得，配制工序简便，药剂能长时间稳定保存，采用该生物促生剂作为污水处理的辅助工艺，操作简便，高效节能，运行费用低，可用在所有利用生物方法处理生活污水和工业废水的工艺上，具有广阔的应用前景。

Description

一种生物促进剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种水处理剂及其制备方法，尤其是涉及一种生物促进剂及其制备方法。

背景技术

生物修复是在20世纪90年代得到迅速发展的一项污染治理工程技术。生物修复是指生物，特别是微生物催化降解有机污染物，从而修复被污染环境或消除环境中污染物的一个受控或自发进行的过程。水体中的微生物种类多、代谢类型多样、适应能力强，利用水体中原先存在的土著微生物修复污染水体，强化自然界的自净能力治理被污染的水体，具有投入少、能耗低、管理方便、安全可靠等优点，符合建立经济节约型、资源循环型可持续发展社会理念。

生物促生技术是生物修复的一种，是为受污水体中的微生物提供能量和营养物质，以激活污水中土著有益微生物的活性，人工强化微生物的降解能力，达到高效去除污水中污染物的目的。

生物体都需从外部环境摄取生命活动所必需的能量和物质，以满足其生长和繁殖的需要，微生物的生长过程即是降解污染物的过程，其需要的营养物包括碳源、能源、氮源、生长因子、无机盐和水六大要素。碳源构成了细胞的骨架，行生物降解的异养菌可利用多种有机物；能源为微生物生命活动提供能量来源，对各种异养菌来说，不少碳源也是能源，这些有机物具有双重的营养功能。氮源是合成蛋白质和核酸的物质，某些微生物的无氧呼吸是利用硝酸盐氮作为末端电子受体。生长因子是一类对微生物正常代谢必不可少的且不能用简单的碳源或氮源自行合成的有机物，其组分含有维生素、脂肪酸和氨基酸等，它们在微生物的新陈代谢中起到重要作用。许多维生素是组成各种酶的活性基的成分，没有它们，酶失去作用，辅酶能能提高微生物对底物的利用率。氨基酸是组成蛋白质和酶的结构物质，而蛋白质是生命活动的体现者，脂肪酸是合成细胞膜类脂的成分，有利于微生物的新陈代谢。微生物除需要氮素以外还需要如磷、硫、钾、镁、钠等无机元素，磷是核酸、ATP和细胞膜的重要成分，硫是某些氨基酸和维生素的成分。因此，营养物的缺乏常常是水体微生物降解污染物的主要限制因子，向水体投加部分营养物质或富含生长因子的生物促生制剂，能有效促进土著微生物的生长，提高水体净化效率。

典型的生物促生剂一般含有有机酸、细胞分裂素、生物培养物、多糖、天然荷尔蒙、酶、天然表面活性剂、毒性缓冲剂、微量元素等。在污水处理系统中加入生物促生剂，能促进废水处理系统中微生物的新陈代谢，促使微生物在较差环境中快速大量地生长，形成良好的菌胶团，从而提高微生物降解有机污染物的效率，改善废水处理效果。同时，生物促生剂还能增加微生物物种多样性，通过延长食物链和提高食物链的循环效率，使多种微生物更有效地协同发挥作用，更彻底地降解污染物，并提高系统耐负荷冲击能力。

最早大规模应用生物促生技术的是1989年在美国阿拉斯加，当地海域受到大面石油污染后的治理实践证明，生物修复的方法效果最好，在投加了特殊的氮、磷等营养盐后，能够促进了土著微生物的生长，提高净化效率。

生物促生技术作为一种新兴的治污手段，代表了当今较为先进的生物技术形态和技术理念，具有技术先进、经济节能(无基建、无动力消耗、投入少)、管理方便(操作简单、无复杂的辅助设备、无需专门的人员配备)和安全可靠(利用并强化污染物质降解的自然规律，在治污同时不增加别的污染形式)等特点。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种原料易得、存储方便、成效较好、应用广泛的生物促进剂及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种生物促进剂，其特征在于，该处理剂包括以下组分及重量份含量：

酵母膏 48-65；

氨基酸 25-36；

维生素 10-17；

细胞分裂素0.8-4；

氯化钠 1-7；

微量元素 0.06-0.1。

所述的氨基酸包括天冬氨酸、色氨酸、赖氨酸或谷氨酸中的一种或几种。

所述的维生素包括维生素H。

所述的细胞分裂素包括6-苄基嘌呤、6糠基-腺嘌呤或玉米素。

所述的微量元素包括锰、铜、锌、钙或铁等。

一种生物促进剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)按照以下组分及重量份含量备料：

酵母膏 48-65，

氨基酸 25-36，

维生素 10-17，

细胞分裂素0.8-4，

氯化钠 1-7，

微量元素 0.06-0.1；

(2)将上述组分加入到蒸馏水中，形成混合溶液，开启搅拌装置搅拌2-4h；

(3)将搅拌后的混合溶液置于室温中静置4-6h；

(4)将静置后的混合溶液过滤，得到的滤液即为生物促进剂，将生物促进剂趋光密封即可。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)该生物促进剂无毒且不含菌种，含有微生物生长所需的营养物质，其营养成分有有机酸、生物酶、氨基酸、脂肪酸、维生素、微量元素等，将该生物促进剂投入污水中，能促进微生物生长，激活有益微生物的活性，通过微生物的新陈代谢，以去除水中的污染物；

(2)用于配制生物促进剂的原料价廉易得；

(3)配制生物促进剂的过程简便，生物促生剂保存时间长且存储方便；

(4)使用生物促进剂的过程简单，可采用人工投加，无需能耗，不增加辅助设施，无任何基建投入，充分利用原有污水处理设施；

(5)在污水处理工程中，投加生物促生剂作为污水处理的辅助工艺，处理成本低，每吨污水增加的成本仅为0.4-0.7元，而对难降解、有恶臭、泡沫多、污泥膨胀显著的污水有良好的处理效果，提高了处理系统的总体效率和经济性；

(6)可用在所有利用生物方法处理生活污水和工业废水的工艺上，应用范围广泛。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种生物促进剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)按照以下组分及含量备料：酵母膏48kg、氨基酸36kg、维生素H 10kg、细胞分裂素0.8kg、氯化钠1kg、微量元素0.1kg，酵母膏富含生长因子包括胆碱为1mg/g，烟酸为0.3mg/g；氨基酸为天冬氨酸、色氨酸；细胞分裂素为6-苄基嘌呤；微量元素包括锰、铜、锌；

(2)将上述组分加入到蒸馏水中，形成混合溶液，开启搅拌装置搅拌2h；

(3)将搅拌后的混合溶液置于室温中静置4h；

(4)将静置后的混合溶液过滤，得到的滤液即为生物促进剂，将生物促进剂趋光密封。

该生物促进剂无毒且不含菌种，含有微生物生长所需的营养物质，其营养成分有有机酸、生物酶、氨基酸、脂肪酸、维生素、微量元素等，将该生物促进剂投入污水中，能促进微生物生长，激活有益微生物的活性，通过微生物的新陈代谢，以去除水中的污染物。

使用生物促生剂处理污水前，先根据污水性质和处理量确定投加生物促生剂的量，然后将原液稀释10-20倍，在生化处理系统的进水口处滴加，利用该生物促生剂处理上海某城市污水处理厂的污水。

该污水处理厂采用传统的活性污泥法工艺，处理流程为：原污水-初沉池-曝气池-二沉池-出水，出水水质基本能达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。在初沉池进水处滴加一定量的经过20倍稀释的生物促生剂，通过检测进出水水质指标，并对比未加入生物促生剂的污水处理水质指标，考察生物促生剂对污水处理系统水质的影响。水质指标如表1，表2所示。

表1未加入生物促生剂的污水处理系统进出水水质指标

指标	COD_Cr	总氮	氨氮	总磷
					进水(mg/l)	162	27.4	24.8	3.6
出水(mg/l)	56	19.7	17.5	0.8
					除去率(％)	65.4	28.1	29.4	77.8

表2加入生物促生剂的污水处理系统进出水水质指标

指标	COD_Cr	总氮	氨氮	总磷
					进水(mg/l)	176	25.9	23.1	4.0
出水(mg/l)	34	13.3	9.6	0.3
					除去率(％)	80.7	48.6	58.4	92.5

投加生物促生剂后，与未投加的处理效果相比，COD_Cr、总氮、氨氮和总磷的除去率大大增加，说明生物促生剂对处理城市生活污水有较好的效果，利用二级处理就能初步达到污水经过深度处理的效果。

实施例2

一种生物促进剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)按照以下组分及含量备料：酵母膏65kg、氨基酸25kg、维生素H 17kg、细胞分裂素4kg、氯化钠7kg、微量元素0.06kg，酵母膏富含生长因子包括胆碱为1mg/g，烟酸为0.3mg/g；氨基酸为赖氨酸；细胞分裂素为6糠基-腺嘌呤；微量元素包括锰、铜、锌、钙；

(2)将上述组分加入到蒸馏水中，形成混合溶液，开启搅拌装置搅拌4h；

(3)将搅拌后的混合溶液置于室温中静置6h；

利用该生物促进剂处理上海某化工厂乙二醇装置的废水。废水生化处理流程为：原废水-酸化池-调节池-生物接触氧化池-出水。在实际运行中，由于废水中含有较多表面活性物质，氧化沟曝气时，产生大量的泡沫，生化处理设施无法正常运行。在好氧生化处理过程中，还产生了严重的恶臭气体，影响周边环境。进水CODCr为2000-4000mg/l，出水CODCr为400-700mg/l，处理效率80％左右。

在废水处理系统的调节池进水口滴加一定量的经过稀释20倍的生物促生剂，进水CODCr为3100mg/l，出水CODCr为230mg/l，处理效率为92.6％，与未投加生物促生剂相比，处理效率提高了12％，且基本消除了恶臭和大大减少了曝气过程中出现的大量泡沫。

实施例3

一种生物促进剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)按照以下组分及含量备料：酵母膏60kg、氨基酸30kg、维生素H 15kg、细胞分裂素2kg、氯化钠5kg、微量元素0.08kg，酵母膏富含生长因子包括胆碱为1mg/g，烟酸为0.3mg/g；氨基酸包括天冬氨酸、色氨酸及谷氨酸；细胞分裂素为玉米素；微量元素为锌、钙、铁；

(2)将上述组分加入到蒸馏水中，形成混合溶液，开启搅拌装置搅拌3h；

(3)将搅拌后的混合溶液置于室温中静置5h；

利用该生物促进剂处理上海某生活垃圾填埋场渗沥液。该垃圾填埋场渗沥液采用混凝+BAF(曝气生物滤池)工艺，出水水质执行《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB 16889-1997)规定的三级标准，而后排入城市污水管网。2008年国家环保部颁布了《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB 16889-2008)，该标准对渗沥液出水排放标准提出了更高要求。

在不改变原渗沥液处理工艺的前提下，将一定量的经过稀释20倍的生物促生剂滴加到调节池的进水口，通过检测进出水水质指标，并对比未加入生物促生剂的污水处理水质指标，考察生物促生剂对渗沥液处理系统水质的影响。水质指标如表3所示。

表3渗沥液处理系统进出水水质指标

投加生物促生剂后，COD_Cr除去率增加了11％，氨氮除去率增加了25％，说明生物促生剂能极大的改善垃圾渗滤液的可生化性，大大提高难降解污水的处理效果。在还未对该渗沥液处理工艺进行改造之前，由于出水需排往城市污水处理厂作进一步处理，采用投加生物促生剂的辅助工艺，可在一定程度上减轻接纳该污水的城市污水处理厂的冲击负荷。

实施例4

制备方法同实施例3，将得到的生物促进剂处理上海某畜禽养殖废水。该废水处理工艺为：固液分离-UASB(上流式厌氧污泥床)-厌氧塘，出水执行《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001)。在调节池进水口滴加一定量的经过稀释20倍的生物促生剂，通过检测进出水水质指标，并对比未加入生物促生剂的污水处理水质指标，考察生物促生剂对畜禽养殖废水处理系统水质的影响。水质指标如表4所示。

表4渗沥液处理系统进出水水质指标

投加生物促生剂后，COD_Cr和氨氮除去率有所增加，基本上能达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001)规定的排放标准，而不需要额外增加水处理设施和能耗，可见采用生物促生剂作为畜禽养殖废水处理系统的辅助工艺，是一种经济可行的手段。

Claims

1.一种生物促进剂，其特征在于，该促进剂包括以下组分及重量份含量：

酵母膏 48-65；

氨基酸 25-36；

维生素 10-17；

细胞分裂素 0.8-4；

氯化钠 1-7；

微量元素 0.06-0.1；

所述的氨基酸为天冬氨酸、色氨酸、赖氨酸或谷氨酸中的一种或几种；

所述的维生素为维生素H；

所述的细胞分裂素为6-苄基嘌呤、6糠基-腺嘌呤或玉米素；

所述的微量元素为锰、铜、锌、钙或铁。

2.一种如权利要求1所述生物促进剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）按照以下组分及重量份含量备料：

酵母膏 48-65，

氨基酸 25-36，

维生素 10-17，

细胞分裂素 0.8-4，

氯化钠 1-7，

微量元素 0.06-0.1；

（2）将上述组分加入到蒸馏水中，形成混合溶液，开启搅拌装置搅拌2-4h；

（3）将搅拌后的混合溶液置于室温中静置4-6h；

（4）将静置后的混合溶液过滤，得到的滤液即为生物促进剂，将生物促进剂趋光密封即可。