CN106830358A

CN106830358A - 一种污水处理用生物促生剂及其制备方法、施加方法

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Publication number: CN106830358A
Application number: CN201710091943.3A
Authority: CN
Inventors: 范德朋
Original assignee: Bi Wofeng Biotech Inc Of Foshan City
Current assignee: Beverly Biotechnology Guangdong Co ltd; Bio Form Engineering Co ltd; Biwofeng Ecological Environment Co ltd
Priority date: 2017-02-21
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2017-06-13
Anticipated expiration: 2037-02-21
Also published as: CN106830358B

Abstract

本发明公开了一种污水处理用生物促生剂，含有下述以重量百分比计的组分：碳水化合物40‑60%；氨基酸10‑30%；维生素5‑15%；无机盐2‑8%；表面活性剂0.1‑1%；促生因子0.1‑2%；粉状载体10‑20%。相应的，本发明还提供一种上述污水处理用生物促生剂的制备方法和施加方法。采用本发明，原料价格便宜、容易购得，存储时间较长，投加方式方便快捷，可以在短时间内提高污水生物量，提高系统稳定性并提高污水处理能力，且不会对系统生态造成破坏。

Description

一种污水处理用生物促生剂及其制备方法、施加方法

技术领域

本发明涉及生物制剂领域，特别涉及一种污水处理用生物促生剂及其制备方法、施加方法。

背景技术

随着我国工农业的发展以及人口的不断增多，无论是城市污水、工业污水还是农业富营养的污水，污水处理方面的技术发展被提上了日程。污水量剧增，污水未经处理便直接排入河道的现象普遍存在，造成地表水体的承载能力下降，污染问题日益突出，严重制约了城市和工业的经济发展，威胁着人民身体健康。

近年来水处理领域的重大进展和发展很多集中在生物膜法处理工艺，而生物膜法处理工艺相比起其他污水处理方法，具有投入少、技术先进，管理方便、安全高效等优点。

但是在实际使用的过程中，由于污水的成分复杂，投加生物膜法所需微生物菌剂后，废水处理系统依旧可能面临各种问题，例如投加菌剂后，有效菌数量少、活性有限，处理系统的效率较低、难以快速形成菌胶团、抗冲击能力弱等。

生物促生制剂是20世纪90年代迅国内外迅速发展起来的水处理用制剂，通过向环境或水处理系统投入营养，加快水处理系统中微生物的新陈代谢，提高污水处理行业中的COD去除率、氨氮去除率、总氮去除率等指标。并以此来壮大原来或投加的微生物菌群、延长生物链，使生物生态系统向高层次演替，使微生物的群落多样性增加，提高系统的稳定性及抵御外界不良因素（如毒物）的能力，从而促使环境生态系统向良性循环演替。

目前，生物促生制剂技术及相关产品的作用机制多数是采用酶加营养物质所组成，在废水处理系统中加入生物促生剂，能有效促进废水中微生物的新陈代谢，促进微生物在不利条件下的快速繁殖生长，形成具有良好抗冲击性能及降解性能的菌胶团，以此来提高生物膜法的降解效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种污水处理用生物促生剂，原料价格便宜、容易购得，存储时间较长，投加方式方便快捷，可以在短时间内提高污水生物量，提高系统稳定性并提高污水处理能力，且不会对系统生态造成破坏。

本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种制备上述污水处理用生物促生剂的方法，制备方法简单高效，成本低。

为达到上述技术效果，本发明提供了一种污水处理用生物促生剂，含有下述以重量百分比计的组分：

碳水化合物 40-60%；

氨基酸 10-30%；

维生素 5-15%；

无机盐 2-8%；

表面活性剂 0.1-1%；

促生因子 0.1-2%；

粉状载体 10-20%；

其中，所述碳水化合物为葡萄糖、柠檬酸三钠、乙酸钠中的一种或几种混合物；

所述氨基酸为色氨酸、丙氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、脯氨酸中的一种或几种混合物；

所述维生素为维生素B1、维生素B2、烟酸、泛酸、叶酸、生物素中的一种或几种混合物；

所述无机盐包括主要元素和微量元素，所述主要元素为钾、钠、钙、镁、铁中的一种或几种混合物，微量元素为锌、锰、钴、钼、铜、硼、钒、镍中的一种或几种混合物；

所述促生因子为6-苄基氨基嘌呤、赤霉素、黄腐酸中的一种或多种混合物；

所述粉状载体为酵母粉、黄豆粉、玉米粉、糊精中的一种或多种混合物；

所述表面活性剂为乙二胺四乙酸。

作为上述方案的改进，污水处理用生物促生剂含有下述以重量百分比计的组分：

碳水化合物 45-55%；

氨基酸 15-25%；

维生素 8-12%；

无机盐 3-7%；

表面活性剂 0.2-0.8%；

促生因子 0.5-1.5%；

粉状载体 11-18%。

碳水化合物 50%；

氨基酸 20%；

维生素 10%；

无机盐 5%；

表面活性剂 0.5%；

促生因子 1%；

粉状载体 13.5%。

作为上述方案的改进，所述污水处理用生物促生剂的含水率≦15%，pH为5.0～6.0。

作为上述方案的改进，所述污水处理用生物促生剂为固态粉剂。

作为上述方案的改进，所述粉状载体包括酵母粉、黄豆粉、玉米粉、糊精，所述酵母粉、黄豆粉、玉米粉、糊精的用量比为1-3：1-3：1-2：1-2。

相应的，本发明还公开一种污水处理用生物促生剂的制备方法，包括：

将碳水化合物、氨基酸、维生素、无机盐、促生因子、表面活性剂按上述比例调配混合，加入高纯水中溶解、配制成均匀溶液；

将均匀溶液喷洒在粉状载体上，混合搅拌，搅拌时间为2～6小时；

最后经过30℃～60℃中温干燥烘干，得到含水率≦15%，pH为5.0～6.0的成品。

作为上述方案的改进，所述制备方法包括：

将玉米粉、黄豆粉进行粉碎，并干燥，使其粒度均匀；

将均匀溶液通过喷雾喷洒-搅拌混合的方式喷洒在玉米粉、黄豆粉上；

均匀溶液喷洒完毕后，加入酵母粉及糊精混合搅拌，搅拌时间为2～6小时；

相应的，本发明还公开一种污水处理用生物促生剂的施加方法，包括将污水处理用生物促生剂3-8mg放入1000-2000mL水中，搅拌均匀，按反应池容积的15-25%加入。

相应的，本发明还公开一种污水处理用生物促生剂的施加方法，包括：将污水处理用生物促生剂按质量比0.1-3：1000-2000的比例，均匀泼洒于反应池中或底泥表层。

实施本发明具有如下有益效果：

一、本发明生物促生剂不含酶及菌种，由微生物所需营养物质所构成，包含碳源、氮源、无机盐、生长因子等，生物活性高、抗击BOD负荷冲击的能力强，生化处理效率高，可以在短时间内提高污水生物量，提高系统稳定性并提高污水处理能力，适用于各种难降解或可生化性差的工业废水、黑臭河道等环境的厌氧或好氧段。

二、本发明采用微生物生长所需营养物质组成，不含酶及微生物，在使用过程中不会因额外酶或微生物的添加而对系统生态造成破坏，也不会因使用而引入其它污染因素。

三、该发明的原料价格便宜、容易购得，并且制备方法简单高效，所制备的生物促生剂可存储时间较长，投加方式方便快捷。在高效提高微生物降解效率的同时，更克服了其它生物促生剂（多为液体制剂）在运输过程上的问题，降低在仓储及物流过程中的成本。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。

本发明提供了一种污水处理用生物促生剂，含有下述以重量百分比计的组分：

碳水化合物 40-60%；

氨基酸 10-30%；

维生素 5-15%；

无机盐 2-8%；

表面活性剂 0.1-1%；

促生因子 0.1-2%；

粉状载体 10-20%；

其中，所述碳水化合物为葡萄糖、柠檬酸三钠、乙酸钠中的一种或几种混合物。当碳水化合物为葡萄糖、柠檬酸三钠、乙酸钠的混合物时，葡萄糖、柠檬酸三钠、乙酸钠的用量比为2-5：1-2：1-3。

所述氨基酸为色氨酸、丙氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、脯氨酸中的一种或几种混合物。当氨基酸为色氨酸、丙氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、脯氨酸的混合物时，色氨酸、丙氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、脯氨酸的用量比为1-3：1-3：1-3：1-3：1-2。

所述维生素为维生素B1、维生素B2、烟酸、泛酸、叶酸、生物素中的一种或几种混合物。当维生素为维生素B1、维生素B2、烟酸、泛酸、叶酸、生物素的混合物时，维生素B1、维生素B2、烟酸、泛酸、叶酸、生物素的用量比为1-5：1-5：1-4：1-4：1-3：1-3。

所述无机盐包括主要元素和微量元素，所述主要元素为钾、钠、钙、镁、铁中的一种或几种混合物，微量元素为锌、锰、钴、钼、铜、硼、钒、镍中的一种或几种混合物。无机盐的主要元素和微量元素可以以任意比例调配。

所述促生因子为6-苄基氨基嘌呤、赤霉素、黄腐酸中的一种或多种混合物。当促生因子为6-苄基氨基嘌呤、赤霉素、黄腐酸的混合物时，6-苄基氨基嘌呤、赤霉素、黄腐酸的用量比为2-4：1-3：1-2。

所述粉状载体为酵母粉、黄豆粉、玉米粉、糊精中的一种或多种混合物。优选的，所述粉状载体为酵母粉、黄豆粉、玉米粉、糊精的混合物。所述酵母粉、黄豆粉、玉米粉、糊精的用量比为1-3：1-3：1-2：1-2。

所述表面活性剂为乙二胺四乙酸。

碳水化合物作为碳源，碳源是在微生物生长过程中为微生物提供碳素来源的能量物质，能作为微生物合成自身的细胞物质，同时，在细胞的生化反应中还能为机体提供维持生命活动所需的能量。

无机盐作为广谱微生物所需要的物质，具有构成细胞组分，构成酶的组分和维持酶活性，调节细菌渗透压，氧化还原电位以及提供自养微生物能源的作用。

氨基酸、维生素及促生因子，是合成细胞机体及酶所需必要成分。如氨基酸的补充可作为某些营养缺陷型微生物的细胞合成物质；维生素与嘌呤、嘧啶等则作为酶的辅基或辅酶，以此参与新陈代谢或合成核苷、核苷酸和核酸；此外，更有个别促生因子可刺激细菌分裂繁殖及提高降解能力。

表面活性剂EDTA的添加，其在与金属离子螯合后，可以加快生物促生剂在水中的溶解，减少絮凝及沉淀的产生。

因此，本发明生物促生剂不含酶及菌种，由微生物所需营养物质所构成，包含碳源、氮源、无机盐、生长因子等。可适用于各种难降解或可生化性差的工业废水、黑臭河道等环境的厌氧或好氧段。本发明所述生物促生剂具有以下功能：

1、快速启动系统，启动生物增效，节省更多的时间与费用。

2、提高生物活性以及抗击BOD负荷冲击的能力，保持生化处理效率

3、加快启动厌氧反应器

4、在含有毒性物质或缺乏营养物质的废水中，使用该品可提高生物活性，增加生物量，保证生化效率。

5、增强生化系统对各干扰因素的耐受能力。

作为本发明优选的实施方案，污水处理用生物促生剂含有下述以重量百分比计的组分：

碳水化合物 45-55%；

氨基酸 15-25%；

维生素 8-12%；

无机盐 3-7%；

表面活性剂 0.2-0.8%；

促生因子 0.5-1.5%；

粉状载体 11-18%。

作为本发明更佳的实施方案，污水处理用生物促生剂含有下述以重量百分比计的组分：

碳水化合物 50%；

氨基酸 20%；

维生素 10%；

无机盐 5%；

表面活性剂 0.5%；

促生因子 1%；

粉状载体 13.5%。

上述污水处理用生物促生剂的含水率≦15%，pH为5.0～6.0。所述污水处理用生物促生剂为固态粉剂，更利于运输、分装、管理，降低在产品运输以及包装上的成本。

一、将碳水化合物、氨基酸、维生素、无机盐、促生因子、表面活性剂按上述比例调配混合，加入高纯水中溶解、配制成均匀溶液；

需要说明的是，高纯水是指水的温度为25℃时，电导率小于0.1us/cm,pH值为6.8-7.0及去除其他杂质和细菌的水。

二、将均匀溶液喷洒在粉状载体上，混合搅拌，搅拌时间为2～6小时。

优选的，搅拌时间为3~5小时。

三、最后经过30℃～60℃中温干燥烘干，得到含水率≦15%，pH为5.0～6.0的成品。

优选的，中温烘干的温度为40℃～50℃，成品的含水率≦12%，pH为5.2～5.8。

作为所述制备方法的更佳的实施方式，其包括：

二、将玉米粉、黄豆粉进行粉碎，并干燥，使其粒度均匀；

三、将均匀溶液通过喷雾喷洒-搅拌混合的方式喷洒在玉米粉、黄豆粉上；

四、均匀溶液喷洒完毕后，加入酵母粉及糊精混合搅拌，搅拌时间为2～6小时；

五、最后经过30℃～60℃中温干燥烘干，得到含水率≦15%，pH为5.0～6.0的成品。

本发明将粉状载体加入顺序设为逐级加入，先加入具有良好吸水性的玉米粉及黄豆粉，填充其内并包裹以减少与外部的接触机会，混合均匀。均匀溶液喷洒完毕后，加入酵母粉及糊精混合搅拌，这样可以保证产品的原料充分混合均匀，具有最佳的处理效果。

本发明可以采用溶液方式添加，优选的，将污水处理用生物促生剂5mg放入1000mL水中，搅拌均匀，按反应池容积的20%加入，进行微生物的促生培养；每次换水操作时按照上述比例向反应器中投加生物促生剂。

本发明也可以采用直接投加的方式，优点的，将污水处理用生物促生剂按质量比1：1000的比例，均匀泼洒于反应池中或底泥表层。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

（1）配制上述生物促生剂原料来源广泛，价格便宜，易于购买，特别是对于大面积黑臭河道、湖泊污水的处理时，需要大面积的投放，此刻价格优势更为明显。

（2）相比起现有技术多为液体，该生物促生剂采用固态粉剂的方式，更利于运输、分装、管理，降低在产品运输以及包装上的成本。

（3）上述生物促生剂，投加方式简单，无需额外添加投加设备，靠工艺员单人操作便可完成整个施加过程；

（4）该生物促生剂，不含微生物、酶，无须担忧额外添加的微生物及酶对废水处理系统生态可能造成的危害。

（5）配制过程方便快速，节省大量人力物力，可存储时间长。

下面以具体实施例对本发明作进一步阐述

实施例1

（一）配方

碳水化合物 40%；

氨基酸 20%；

维生素 15%；

无机盐 5%；

表面活性剂 0.1%；

促生因子 0.1%；

粉状载体 19.8%；

（二）制备方法

将碳水化合物、氨基酸、维生素、无机盐、促生因子、表面活性剂按上述比例调配混合，加入高纯水中溶解、配制成均匀溶液；然后将玉米粉、黄豆粉进行粉碎，并干燥，使其粒度均匀；再将均匀溶液通过喷雾喷洒-搅拌混合的方式喷洒在玉米粉、黄豆粉上；均匀溶液喷洒完毕后，加入酵母粉及糊精混合搅拌，搅拌时间为2小时；最后经过30℃中温干燥烘干，得到含水率15%，pH为5.0的成品。

（三）、施加方法：

将污水处理用生物促生剂3mg放入1000mL水中，搅拌均匀，按反应池容积的15%加入。

实施例2

（一）配方

碳水化合物 50%；

氨基酸 25%；

维生素 5%；

无机盐 8%；

表面活性剂 0.5%；

促生因子 1%；

粉状载体 10.5%；

（二）制备方法

将碳水化合物、氨基酸、维生素、无机盐、促生因子、表面活性剂按上述比例调配混合，加入高纯水中溶解、配制成均匀溶液；然后将玉米粉、黄豆粉进行粉碎，并干燥，使其粒度均匀；再将均匀溶液通过喷雾喷洒-搅拌混合的方式喷洒在玉米粉、黄豆粉上；均匀溶液喷洒完毕后，加入酵母粉及糊精混合搅拌，搅拌时间为3小时；最后经过40℃中温干燥烘干，得到含水率12%，pH为5.5的成品。

（三）、施加方法：

将污水处理用生物促生剂5mg放入1500mL水中，搅拌均匀，按反应池容积的20%加入。

实施例3

（一）配方

碳水化合物 55%；

氨基酸 15%；

维生素 10%；

无机盐 3%；

表面活性剂 1%；

促生因子 1%；

粉状载体 15%；

（二）制备方法

将碳水化合物、氨基酸、维生素、无机盐、促生因子、表面活性剂按上述比例调配混合，加入高纯水中溶解、配制成均匀溶液；然后将玉米粉、黄豆粉进行粉碎，并干燥，使其粒度均匀；再将均匀溶液通过喷雾喷洒-搅拌混合的方式喷洒在玉米粉、黄豆粉上；均匀溶液喷洒完毕后，加入酵母粉及糊精混合搅拌，搅拌时间为5小时；最后经过50℃中温干燥烘干，得到含水率10%，pH为5.5的成品。

（三）、施加方法：

将污水处理用生物促生剂8mg放入2000mL水中，搅拌均匀，按反应池容积的25%加入。

实施例4

（一）配方

碳水化合物 60%；

氨基酸 10%；

维生素 10%；

无机盐 6%；

表面活性剂 1%；

促生因子 2%；

粉状载体 11%；

（二）制备方法

将碳水化合物、氨基酸、维生素、无机盐、促生因子、表面活性剂按上述比例调配混合，加入高纯水中溶解、配制成均匀溶液；然后将玉米粉、黄豆粉进行粉碎，并干燥，使其粒度均匀；再将均匀溶液通过喷雾喷洒-搅拌混合的方式喷洒在玉米粉、黄豆粉上；均匀溶液喷洒完毕后，加入酵母粉及糊精混合搅拌，搅拌时间为6小时；最后经过60℃中温干燥烘干，得到含水率11%，pH为6.0的成品。

（三）、施加方法：

将污水处理用生物促生剂按质量比1：1000的比例，均匀泼洒于反应池中或底泥表层。

将实施例1应用到造纸厂污水系统，并做技术检测，结果如下：

某造纸厂污水系统高负荷运行期间受到有毒物质的冲击，刚开始时系统便出现以下情况：活性污泥量减少、沉降性能变差，总固体悬浮物（TSS）增加，继而引起其他相关影响。此时TSS值在168mg/L左右。

每天投加本发明生物促生剂。持续一个月后取样检测，系统状况开始有了明显好转，活性污泥量增多、沉降性能变好，总固体悬浮物（TSS）减少。在该处理方法下，系统运行60天后，TSS值降至47mg/L。

将实施例2应用到中西部某一污水厂，并做技术检测，结果如下：

中西部某一污水厂，平时负责接纳周边各类工业废水和部分生活污水。但一直存在进水F/M值很低、泡沫及污泥膨胀等问题。

每天投加本发明生物促生剂，持续一个月后取样检测，F/M值增加一倍，B/C值为0.5，系统的生物量显著增多，有效地改善了系统的运行情况。

需要说明的是，F/M值：即为有机负荷率，也叫污泥负荷。"F"指"有机物量"，“M”指“微生物量”，即营养物与微生物的比值。随着生物促生剂的加入，F/M升高，证明此时的营养物质相对过剩，微生物繁殖速度增加，活力很强（一般会恢复为对数增殖期），处理污水的能力也因此提高。

B/C值：即为BOD（生物需氧量）与COD（化学需氧量）的比值，是常用的废水可生化性的指标。随着生物促生剂的投入，生化性升高（＞0.3），证明该废水可生化性良好，无需水解酸化，直接利用微生物降解即可。

将实施例3应用到石材厂污水系统，并做技术检测，结果如下：

某石材厂污水系统的沉降性能差，总固体悬浮物（TSS）多， TSS值在235mg/L左右。每天投加本发明生物促生剂。持续一个月后取样检测，TSS值降至101mg/L。系系统运行60天后，TSS值降至68mg/L。

将实施例4应用到东部某一污水厂，并做技术检测，结果如下：

东部某一污水厂，平时负责接纳周边各类工业废水和部分生活污水。但一直存在进水F/M值很低、泡沫及污泥膨胀等问题。每天投加本发明生物促生剂，持续一个月后取样检测，F/M值增加80%，B/C值为0.6，系统的生物量显著增多，有效地改善了系统的运行情况。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种污水处理用生物促生剂，其特征在于，含有下述以重量百分比计的组分：

碳水化合物 40-60%；

氨基酸 10-30%；

维生素 5-15%；

无机盐 2-8%；

表面活性剂 0.1-1%；

促生因子 0.1-2%；

粉状载体 10-20%；

所述表面活性剂为乙二胺四乙酸。

2.如权利要求1所述的污水处理用生物促生剂，其特征在于，含有下述以重量百分比计的组分：

碳水化合物 45-55%；

氨基酸 15-25%；

维生素 8-12%；

无机盐 3-7%；

表面活性剂 0.2-0.8%；

促生因子 0.5-1.5%；

粉状载体 11-18%。

3.如权利要求2所述的污水处理用生物促生剂，其特征在于，含有下述以重量百分比计的组分：

碳水化合物 50%；

氨基酸 20%；

维生素 10%；

无机盐 5%；

表面活性剂 0.5%；

促生因子 1%；

粉状载体 13.5%。

4.如权利要求1-3任一项所述的污水处理用生物促生剂，其特征在于，所述污水处理用生物促生剂的含水率≦15%，pH为5.0～6.0。

5.如权利要求4所述的污水处理用生物促生剂，其特征在于，所述污水处理用生物促生剂为固态粉剂。

6.如权利要求1所述的污水处理用生物促生剂，其特征在于，所述粉状载体包括酵母粉、黄豆粉、玉米粉、糊精，所述酵母粉、黄豆粉、玉米粉、糊精的用量比为1-3：1-3：1-2：1-2。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的污水处理用生物促生剂的制备方法，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的污水处理用生物促生剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

将玉米粉、黄豆粉进行粉碎，并干燥，使其粒度均匀；

9.一种如权利要求1-6任一项所述的污水处理用生物促生剂的施加方法，其特征在于，包括：将污水处理用生物促生剂3-8mg放入1000-2000mL水中，搅拌均匀，按反应池容积的15-25%加入。

10.一种如权利要求1-6任一项所述的污水处理用生物促生剂的施加方法，其特征在于，包括：将污水处理用生物促生剂按质量比0.1-3：1000-2000的比例，均匀泼洒于反应池中或底泥表层。