CN102826660A

CN102826660A - 一种复配渗透保护剂及其应用

Info

Publication number: CN102826660A
Application number: CN2012103413064A
Authority: CN
Inventors: 顾立锋; 顾子衡; 蒋子才
Original assignee: Jiangsu Benenv Environment Science And Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Benenv Environment Science And Technology Co ltd
Priority date: 2012-09-14
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2012-12-19

Abstract

本发明属于水处理剂领域，涉及一种复配渗透剂及其应用。一种复配渗透保护剂，为甜菜碱、海藻糖和氯化钾按质量比80~120:10~30:1比例混合得到的粉剂。本发明所述的复配渗透保护剂可在处理工业废水及处理高含盐工业废水中应用。本发明通过大量研究筛选获得了一种复配渗透保护剂，将本发明复配渗透保护剂添加到工业废水生化处理系统，能大幅度增强活性污泥对高浓度盐分的耐受能力和对污染物的降解效果。在NaCl浓度高达5%时，添加该渗透保护剂添后生化处理系统对COD降解效率提高1.5倍，出水COD小于100mg/L，达到国家一级排放标准。

Description

一种复配渗透保护剂及其应用

技术领域

本发明属于水处理剂领域，涉及一种复配渗透剂及其应用。

背景技术

工业生产中很多环节会产生大量的高含盐废水，如印染、造纸、化工、农药、采油、海产品加工以及海水利用等，而且这些废水中除含有高浓度盐份外，通常还会含有高浓度溶解性有机污染物，直接排放会对环境造成严重污染。用一般的物理化学方法如絮凝、沉淀、吸附、吹脱、萃取、氧化等工艺均不能很有效地处理，且处理成本高，会带来二次污染，因此生物处理仍是此类废水的首选处理技术。但盐浓度过高,会对生物处理系统中微生物的生长和降解活性产生抑制,其主要原因在于:(1)盐浓度过高时渗透压升高，使微生物细胞脱水；(2)高氯离子和钠离子对细菌酶系有离子毒害作用。因此，常规的生物处理技术需要对高浓度含盐废水进行稀释,使生物处理系统中盐浓度控制在1%以下，这需要大量的稀释水，造成水资源的浪费,并大幅度增加运行费用。

根据对盐份的耐受性，细菌可以分为非耐盐菌（0-3.0％NaCl生长最好）、中度嗜盐菌（3.0-15％NaCl生长最好）和极端嗜盐菌（15-31％NaCl生长最好），不同的细菌均能够耐受一定浓度范围的盐浓度。细菌适应高盐或高渗环境很重要的机制之一就是在细胞内积累（合成或从外界吸收）小分子物质来抗衡外界高渗环境。这些小分子物质的特点是高度水溶性、不带静电荷，在细胞内高浓度积累不会影响生物大分子如蛋白质和核酸的正常生理功能，但可以平衡细胞外的渗透压，所以叫渗透保护剂（osmprotectant，又叫相容性物质Compatible solutes）；现已发现的相容性溶质种类主要有海藻糖、氨基酸(谷氨酸和脯氨酸)、氨基酸衍生物（甜菜碱、四氢嘧啶）和钾离子等；大量的研究表明培养基中添加微量的渗透保护剂就能显著提高非耐盐细菌和中度嗜盐菌的耐盐抗旱能力。但是，渗透保护剂对非耐盐细菌和中度嗜盐菌的耐盐抗旱能力的提高效果取决于处理对象、渗透保护剂的种类以及用量。目前还没有关于在废水生物处理系统中添加复配渗透保护剂增强耐盐性方面的研究和应用报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种复配渗透剂。

本发明的另一目的是提供该复配渗透剂的应用。

本发明的目的可通过如下技术方案实现：

一种复配渗透保护剂，为甜菜碱、海藻糖和氯化钾按质量比80~120:10~30:1比例混合得到的粉剂。

所述的复配渗透保护剂优选为甜菜碱、海藻糖和氯化钾按质量比95~105:15~25:1比例混合得到的粉剂。

所述的复配渗透保护剂特别优选为甜菜碱、海藻糖和氯化钾按质量比100:20:1比例混合得到的粉剂。

本发明所述的复配渗透保护剂在处理工业废水中的应用。

本发明复配渗透保护剂在处理工业废水中应用，向废水生物处理系统中添加所述的复配渗透保护剂，按照常规方法进行废水的生物处理。

本发明所述的复配渗透保护剂在处理盐浓度高达5%NaCl的高含盐工业废水中的应用。

本发明所述的复配渗透保护剂在处理高含盐工业废水中应用，向废水生物处理系统中添加所述的复配渗透保护剂，按照常规方法进行盐浓度高达5%NaCl的高含盐工业废水的生物处理。有益效果：

本发明通过大量研究筛选获得了一种复配渗透保护剂，优化了其组成和组分的用量，将本发明复配渗透保护剂添加到工业废水生化处理系统，能大幅度增强活性污泥对高浓度盐分的耐受能力和对污染物的降解效果。在NaCl浓度高达5%时，添加该复配渗透保护剂添后生化处理系统对COD降解效率提高1.5倍，出水COD小于100mg/L，达到国家一级排放标准。在生物处理系统受到瞬时盐份冲击时，添加该复配渗透保护剂添后活性污泥中微生物细胞可以快速吸收添加的渗透保护剂而平衡外界渗透压，从而缩短活性污泥对高盐环境的适应期，减轻盐份对活性污泥中微生物降解活性的抑制。本发明解决了含高浓度盐分工业废水难于生化处理的问题。

具体实施方式

实施例1

一种复配渗透保护剂Osom-pro，为甜菜碱、海藻糖和氯化钾按质量比100:20:1比例混合得到的粉剂。

试验所用工业废水取自多个化工厂排放的含高浓度盐分废水，其水质条件见表1。接种污泥为扬子石化公司污水生化好氧处理系统脱水后的剩余污泥，含水量约为86.6％。污泥在生物处理反应器中曝气约1周，待污泥复苏，降解活性恢复后作为活性污泥待用。将各个废水加入容积为10m³的生物处理反应器，每种废水设置一个处理和一个空白对照，加入废水后曝气生物处理反应器曝气两周，之后处理加入0.07%的本实施例复配渗透保护剂Osom-pro（即每吨废水加入70克），对照不加渗透保护剂。以适量的碳酸钠或氢氧化钠调节废水的pH值为7.0左右。运行条件为：废水的总水力停留时间2d，VSS控制在2g/L左右。测定活性污泥的耗氧速率，耗氧速率越高则污泥的有机污染物降解活性越强。DO测定采用JPB-607型溶DO自动测定仪，上海安亭仪器厂生产，型号为JPD-607。废水CODCr测定采用国标法。

表1试验所用废水水质情况

来源	CODCr(mg/L）	NaCl浓度(％)	pH
				某制药废水	1320	4.6	9.8
某化工废水	660	5.0	4.5
				某农药生产废水	630	3.3	11.0
某医药中间体生产废水	1210	2.5	10.3

表2复配渗透保护剂Osom-pro增强活性污泥耐盐效果

表2为在添加和不添加复配渗透保护剂Osom-pro时生化处理系统活性污泥的耗氧速率和出水CODCr情况。结果表明在不添加复配渗透保护剂Osom-pro时，处理各种不同来源的含盐废水的生化处理系统活性污泥均受到严重抑制，耗氧速率很低，整个系统对废水CODCr的降解率不超过50％。而添加了0.07%的复配渗透保护剂Osom-pro后，活性污泥的耗氧速率显著提高，一般比对照提高约3-4倍；整个系统对废水CODCr的降解率超过90％，而且出水达到国家一级排放标准。耗氧速率反映了活性污泥的降解活性，耗氧速率越高则污泥对有机污染物的降解活性越强。这个结果说明在废水含盐浓度不超过5.0％时，添加0.07%的复配渗透保护剂Osom-pro对活性污泥具有很好的渗透保护效果。

实施例2

一种复配渗透保护剂Osom-pro，为甜菜碱、海藻糖和氯化钾按质量比80:10:1比例混合得到的粉剂。

实施例3

一种复配渗透保护剂Osom-pro，为甜菜碱、海藻糖和氯化钾按质量比80:30:1比例混合得到的粉剂。

实施例4

一种复配渗透保护剂Osom-pro，为甜菜碱、海藻糖和氯化钾按质量比120:20:1比例混合得到的粉剂。

实施例5

一种复配渗透保护剂Osom-pro，为甜菜碱、海藻糖和氯化钾按质量比120:30:1比例混合得到的粉剂。

实施例6

一种复配渗透保护剂Osom-pro，为甜菜碱、海藻糖和氯化钾按质量比90:15:1比例混合得到的粉剂。

对比例1

一种复配渗透保护剂，为甜菜碱、海藻糖和氯化钾按质量比70:10:1比例混合得到的粉剂。

对比例2

一种复配渗透保护剂，为甜菜碱、海藻糖和氯化钾按质量比130:10:1比例混合得到的粉剂。

对比例3

一种复配渗透保护剂，为甜菜碱、谷氨酸和氯化钾按质量比100:20:1比例混合得到的粉剂。

效果实施例

按照实施例1的方法将实施例2～6及对比例1～3制备的复配渗透保护剂用于某化工废水（水质见表1）的生化处理，处理效果见表3。

表3

Claims

1.一种复配渗透保护剂，其特征在于所述的复配渗透保护剂为甜菜碱、海藻糖和氯化钾按质量比80~120:10~30:1比例混合得到的粉剂。

2.根据权利要求1所述的复配渗透保护剂，其特征在于所述的复配渗透保护剂为甜菜碱、海藻糖和氯化钾按质量比95~105:15~25:1比例混合得到的粉剂。

3.根据权利要求2所述的复配渗透保护剂，其特征在于所述的复配渗透保护剂为甜菜碱、海藻糖和氯化钾按质量比100:20:1比例混合得到的粉剂。

4.权利要求1～3中任一项所述的复配渗透保护剂在处理工业废水中的应用。

5.根据权利要求5所述的应用，其特征在于向废水生物处理系统中添加权利要求1~3中任一项所述的复配渗透保护剂，按照常规方法进行废水的生物处理。

6.权利要求1~3中任一项所述的复配渗透保护剂在处理高含盐工业废水中的应用。

7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于向废水生物处理系统中添加权利要求1～3中任一项所述的复配渗透保护剂，按照常规方法进行废水的生物处理。