CN104789471A - 一种生物活性氮营养剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物活性氮营养剂，由含氮化合物、微量元素、有机酸、碳水化合物、酶、烷基多糖苷表面活性剂以及水组成。该生物活性氮营养剂可针对性地用于缺乏氮营养的工业污水中，以解决生化处理中活性污泥由于缺乏氮营养而生长不良的问题，利用本发明的生物活性氮营养剂，氮的用量可大大较少，同时还可以避免引入硫酸根，磷酸根等新的排放指标物，节约成本。

Description

一种生物活性氮营养剂
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氮营养剂。
背景技术
氮也是构成微生物体的重要元素，菌体蛋白质、核酸等分子中都有氮元素，氮可占菌体干重的10％。细菌一般较易利用速效氮。在废水生化处理或生物修复中，若污染组分较为单一，如在处理酚或石油的污染时，必须添加一定的氮，否则会因微生物生长不良，从而极大地影响至污染物处理效果，并大大地延长净化所需的时间。
工业污水处理常缺少氮源，目前在系统氮源不足时，通常投加尿素，硫酸铵，氨水，磷酸一铵，磷酸二铵等氮肥。其中尿素含氮量为46.7％，硫酸铵含氮量为21.2％，工业氨水含氨25％～28％，磷酸一铵含氮量仅为12.2％，磷酸二铵含氮量为21.2％。以上提到的氮源，均为传统氮源，用于工业污水处理生化处理中作为氮营养，存在一定的不足：
1、尿素为有机氮源，用于工业污水生化处理，需要微生物分泌的脲酶才能够分解，得到微生物可吸收利用的氨态氮，即尿素的利用效率与微生物的活性直接相关。
2、硫酸铵容易带入硫酸根，硫酸根浓度过高，会对厌氧系统造成影响。
3、工业氨水为危险化工品，对运输和保存要求较高，操作不方便。
4、磷酸一铵，磷酸二铵一般用于氮磷营养均缺失的工业污水，若磷营养充足，则不适宜使用磷酸一铵，磷酸二铵。
因此，在重视氮营养的补充充足前提下，更重要的是研发一款新的氮营养，比传统的氮营养利用率高、不增加污染、成本低的氮营养剂。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种生物活性氮营养剂，以解决工业污水中生化处理氮缺失的问题，如造纸废水处理，石油污水处理等。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种生物活性氮营养剂，包括以下质量百分比的原料混合而成：
1)含氮化合物，以总氮计，28％-32％；
2)微量元素盐类，以微量元素计，0.7％-2.25％，所述微量元素为钴(Co)、锌(Zn)、锰(Mn)、镁(Mg)、镍(Ni)、钼(Mo)和铁(Fe)；
3)有机酸，1％-1.8％；
4)碳水化合物，2％-3.5％；
5)酶，0.5％-1.5％；
6)烷基多糖苷表面活性剂，0.5％-1％；
7)脂溶性花粉提取物，0.5％-1％；
余量为水。
所述含氮化合物为尿素和硝酸铵按照质量比10:7-10:9的混合。
所述微量元素的占原料的质量百分比为钴(Co)0.02％-0.08％，锌(Zn)0.15％-0.55％，锰(Mn)0.01％-0.1％，镁(Mg)0.2％-0.5％，镍(Ni)0.05％-0.15％，钼(Mo)0.02％-0.05％和铁(Fe)0.25％-0.82％。当厌氧系统中，缺失钴(Co)，镍(Ni)，铁(Fe)等微量元素，会影响厌氧处理效率。
所述有机酸为氨基酸0.6％-0.9％、硝基腐殖酸0.3％-0.6％和核酸0.1％-0.3％，其中氨基酸为谷氨酸，天冬氨酸，苯丙氨酸中的两种以上的混合，核酸为脱氧核糖核酸0.05％-0.15％，核糖核酸0.05％-0.15％。
所述碳水化合物为纤维素1％-1.5％和甲壳素1％-2％。
所述酶为脲酶0.49％-1％和过氧化氢酶0.01％-0.05％。
所述烷基多糖苷表面活性剂能提供非毒表面活性，增加营养素和矿物质的微生物吸收利用。
所述脂溶性花粉提取物是一种天然荷尔蒙，其中主要成分为饱和及不饱和脂肪酸化合物，如棕榈酸、亚麻酸乙酯、1-二十三醇、二十五烷和9-辛基-十七烷等。
本发明的生物活性氮营养剂，可针对性地用于造纸、石油废水等缺少氮营养的工业污水处理，适用于各种处理工艺如活性污泥法、AO、A2O、CASS、SBR等，以解决生化处理中活性污泥由于缺乏氮营养而生长不良的问题。利用本发明的生物活性氮营养剂，处理效果好。使用这种生物活性氮营养剂，其用量仅为尿素的1/3，氮的用量可大大减少，同时避免引入硫酸根，磷酸根等新的排放指标物，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1000kg，并在混合釜中搅拌6小时后过滤，得到的液体即为生物活性氮营养剂
1.尿素400kg(按总氮计184kg)
2.硝酸铵330kg(按总氮计116kg)
3.微量元素10kg，具体为：Co(NO3)2.6H2O 3.95kg(钴0.8kg)，ZnCO34.6kg(锌2.4kg)，Mn(NO3)2.H2O 1.37kg(锰0.3kg)，MgCO3.3H2O 11.36kg(镁2kg)，NiNO3.6H2O 7.43kg(镍1.5kg)，Na2MoO4.2H2O 1.26kg(钼0.5kg)，Fe2(SO4)317.85kg(铁2.5kg)
4.有机酸10kg，其中包括谷氨酸2kg，天冬氨酸2kg，苯丙氨酸2kg，硝基腐殖酸3kg，核酸1kg(脱氧核糖核酸0.5kg，核糖核酸0.5kg)
5.碳水化合物25kg，其中包括纤维素10kg和甲壳素15kg
6.酶10kg，包括脲酶6kg，过氧化氢酶4kg
7.烷基多糖苷表面活性剂5kg
8.脂溶性花粉提取物10kg
实施例2
将下列原料混合，加水至总重量1000kg，并在混合釜中搅拌6小时后过滤，得到的液体即为生物活性氮营养剂
1.尿素450kg(按总氮计207kg)
2.硝酸铵325kg(按总氮计114kg)
3.微量元素10kg，具体为：Co(NO3)2.6H2O 3.95kg(钴0.8kg)，ZnCO34.6kg(锌2.4kg)，Mn(NO3)2.H2O 1.37kg(锰0.3kg)，MgCO3.3H2O 11.36kg(镁2kg)，NiNO3.6H2O 7.43kg(镍1.5kg)，Na2MoO4.2H2O 1.26kg(钼0.5kg)，Fe2(SO4)317.85kg(铁2.5kg)
4.有机酸10kg，其中包括谷氨酸2kg，天冬氨酸2kg，苯丙氨酸2kg，硝基腐殖酸3kg，核酸1kg(脱氧核糖核酸0.5kg，核糖核酸0.5kg)
5.碳水化合物25kg，其中包括纤维素10kg和甲壳素15kg
6.酶15kg，包括脲酶11kg，过氧化氢酶4kg
7.烷基多糖苷表面活性剂5kg
8.脂溶性花粉提取物10kg
实施例3
将实施例1所得到的生物活性氮营养剂在造纸厂的污水处理厂使用，不需要任何搅拌设施，直接通过计量泵投加至调节池，再进入生化处理段，提供活化污泥生长所需要的氮营养。
使用效果如下：
(1)、生物活性氮应用于造纸工业废水处理系统，COD去除效果良好，和使用尿素等传统氮营养剂时的效果相当，甚至有提高，活性污泥活性良好，SV30保持在正常氛围。
(2)、减少了传统氮源需要溶解的步骤，节约了用地和仓储。
(3)、生物活性氮为液态氮源，使得系统投加方便，更节省溶解尿素的电力成本，更适合大量投加氮源的废水处理厂。
生物活性氮营养剂的用量为原来尿素用量的1/3。因生物活性氮营养剂为液体产品，减少了储存氮源的仓库；可以直接使用计量泵投加，投加变得更方便；节约了大量电力，如溶解尿素的电力；同时也节约了大量溶解用水；最后降低了员工的劳动强度和员工数量。
实施例4
将实施例2所得到的生物活性氮营养剂在炼化污水处理厂使用，使用方式为直接使用计量泵间断性投加，用于解决系统氮营养缺失，完全替代尿素。
尿素使用的弊端：
(1)、投加量大，正常投加每天2100kg。
(2)、尿素在冬天容易结块，不易溶解。
(3)、溶解尿素需要配置溶解罐，配备搅拌设施，投入大量人力用于搬运尿素或配备传输带。
(4)、尿素只要在脲酶的作用下才能分解成微生物可吸收利用的氮形态，即尿素利用率和脲酶的多少相关，容易造成利用率不高的现场。
采用实施例2中的生物活性氮营养剂作为氮源，其用量为原来尿素用量的1/3，即每天投加700kg。产品优点如下：
(1)生物活性氮用量仅为尿素用量的1/3，成本更节约；
(2)生物活性氮含有速效氮和缓释氮，均能够很好的补充微生物氮营养需求，利用率更高；
(3)能够保证系统氮营养需求量，出水COD能够优于使用尿素时的出水COD。
(4)生物活性氮为液体产品，仓储小，搬运方便，投加方便，各方面节约成本。

Claims (6)

1.一种生物活性氮营养剂，其特征在于，包括以下质量百分比的原料混合而成：
1)含氮化合物，以总氮计，28％-32％；
2)微量元素盐类，以微量元素计，0.7％-2.25％，所述微量元素为钴(Co)、锌(Zn)、锰(Mn)、镁(Mg)、镍(Ni)、钼(Mo)和铁(Fe)；
3)有机酸，1％-1.8％；
4)碳水化合物，2％-3.5％；
5)酶，0.5％-1.5％；
6)烷基多糖苷表面活性剂，0.5％-1％；
7)脂溶性花粉提取物，0.5％-1％；
余量为水。
2.权利要求1所述的生物活性氮营养剂，其特征在于，所述含氮化合物为尿素和硝酸铵按照质量比10:7-10:9的混合。
3.权利要求1所述的生物活性氮营养剂，其特征在于，所述微量元素的占原料的质量百分比为钴(Co)0.02％-0.08％，锌(Zn)0.15％-0.55％，锰(Mn)0.01％-0.1％，镁(Mg)0.2％-0.5％，镍(Ni)0.05％-0.15％，钼(Mo)0.02％-0.05％和铁(Fe)0.25％-0.82％。
4.权利要求1所述的生物活性氮营养剂，其特征在于，所述有机酸为氨基酸0.6％-0.9％、硝基腐殖酸0.3％-0.6％和核酸0.1％-0.3％，其中氨基酸为谷氨酸，天冬氨酸，苯丙氨酸中的两种以上的混合，核酸为脱氧核糖核酸0.05％-0.15％，核糖核酸0.05％-0.15％。
5.权利要求1所述的生物活性氮营养剂，其特征在于，所述碳水化合物为纤维素1％-1.5％和甲壳素1％-2％。
6.权利要求1所述的生物活性氮营养剂，其特征在于，所述酶为脲酶0.49％-1％和过氧化氢酶0.01％-0.05％。
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