CN110627192A - 用于污水处理中强化脱氮效果的碳源及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于污水处理中强化脱氮效果的碳源及其制备方法，该碳源中各质量份数占比如下：高粱、玉米、薯干或其他农副产品占比为60‑80份；木质纤维素酶占比10‑20份；营养液10‑20份。本发明高粱、玉米、薯干或其他农副产品都是易于获得的原材料，成本低，促进经济的可再生循环；发酵期间加入自制木质纤维素酶，有效缩短发酵时间，提高碳源的产量；发酵完成后加入自制营养液，有利于强化长链碳源的脱氮效果；发酵反应前后无二次污染；适用范围广，可应用于城镇工业中煤化工、焦化行业等含高浓度氨氮废水的碳源投加；该碳源还可应用于城镇生活污水、垃圾渗滤液等可生化处理的废水处理。该碳源具有污泥产泥率低，反硝化速率高，运行灵活、响应时间短等特点。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种用于污水处理中强化脱氮效果的碳源及其制备方法。
背景技术
随着经济技术的快速发展，我国工业农业生产、生活用水量急剧增加，为了人与自然和谐共处，需要对这些生活、生产废水进行处理。在众多污水处理技术中，活性污泥法为基础的生化除氮工艺，是最常见、也是最基本的污水处理技术。活性污泥法，是利用污水中反硝化细菌在缺氧条件下还原硝酸盐，释放出N2或N2O的方法去除总氮。大部分反硝化细菌在反硝化过程中需要碳源作为细胞活动的能量，从而去除污水中的总氮。外加碳源是C/N比较低的污水生化处理中必不可少的过程，而我国城镇工业污水中，C/N比普遍较低，因此，碳源的研发对于污水处理具有重要意义。
现有常用碳源有甲醇CH3OH、乙酸CH3COOH，它们各自的优缺点如下：
A、甲醇CH3OH
优点：快速易降解。
缺点：易燃易爆，易挥发，具有一定毒性；运输安全、成本等问题受到限制。
B、乙酸CH3COOH
优点：能直接参加微生物体内的生化循环，缩短长链碳源的生化循环过程。
缺点：制作成本高；乙酸钠CH3COONa，优点：反硝化速度快，便于运输及储存；缺点：投加量大、成本高、产生污泥量大。
本发明研究需解决的问题：碳源投加量大、成本高、运输管理困难。
发明内容
本发明基于现有的碳源投加量大、成本高、管理运输困难的难题，提供一种用于污水处理中强化脱氮效果的碳源及其制备方法，其投加量少、成本低、运输管理方便。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了用于污水处理中强化脱氮效果的碳源，该碳源中各质量份数占比如下：高粱、玉米、薯干或其他农副产品占比为60-80份；木质纤维素酶占比10-20份；营养液10-20份。
一种制备用于污水处理中强化脱氮效果的碳源的方法，其包括如下步骤：
S1、将高粱、玉米、薯干或其他农副产品洗净，置于凉水中，直至发胀；
S2、将原料捞出，备用；
S3、将泡好的原料加热，蒸煮；
S4、将蒸煮后的原料捞出沥干水份；
S5、对待用的容器进行灭菌消毒；
S6、消毒后的容器备用，将沥干水份的原材料置于其中，加入木质纤维素酶；搅拌均匀；
S7、密封容器，放置阴凉处发酵；
S8、一段反应时间后，得到有可供微生物体内生化循环的长链碳源C2H5OH。
S9、向所获得的长链碳源添加营养液，即获得用于污水处理中强化脱氮效果的碳源。
步骤S6中，木质纤维素酶经由产酶种子培养基，加入绿色木酶，添加麦芽糖、CMC，培养获得。
步骤S8中，反应时间为1-2周。
步骤S9中，营养液为酒精提取物，有利于强化长链碳源的脱氮效果。
本发明的原理是，高粱、玉米、薯干或其他农副产品内含有丰富的糖类(葡萄糖、果糖或蔗糖)物质，发酵生成醇类(乙醇)、二氧化碳和能量(ATP)。C2H5OH含有可供微生物体内生化循环的长链碳源。
C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+2ATP(放出能量:118kJ/mol)
本发明具有如下有益效果：
一、原料易获得，高粱、玉米、薯干或其他农副产品都是易于获得的原材料，成本低，促进经济的可再生循环；
二、发酵期间加入自制木质纤维素酶，有效缩短发酵时间，提高碳源的产量；
三、发酵完成后加入自制营养液，有利于强化长链碳源的脱氮效果；
四、发酵反应前后无二次污染；
五、工艺流程简单，运行成本低；
六、适用范围广，可应用于城镇工业中煤化工、焦化行业等含高浓度氨氮废水的碳源投加；
七、该碳源具有污泥产泥率低，反硝化速率高，运行灵活、响应时间短，投加量少，且对环境危害较小。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
本发明的第一实施方式提供了一种提供了用于污水处理中强化脱氮效果的碳源(以下简称“碳源1”)，按质量份数计包括以下组分：高粱、玉米、薯干或其他农副产品占比60％，木质纤维素酶占比20％；营养液占比20％。
用于污水处理中强化脱氮效果的碳源的制备方法如下：
S1、备料：高粱、玉米、薯干或其他农副产品；木质纤维素酶的培养；营养液的提取。
S2、配比：按质量份数计，配制碳源1。
S3、原料前处理：高粱、玉米、薯干或其他农副产品洗净，并置于凉水中，直至发胀；将原料捞出，备用。
S4、原料处理：将蒸煮后的原料捞出沥干水份。
S5、灭菌：采用自动化控制技术对待用的容器进行灭菌消毒。
S6、加料：将沥干水份的原材料置于灭菌后的容器中，加入木质纤维素酶；搅拌均匀。
S7、发酵：密封容器，放置阴凉处发酵；一段反应时间后，得到有可供微生物体内生化循环的长链碳源C2H5OH。
S8、添加营养液：向所获得的长链碳源添加营养液。
S8中得到可作为强化脱氮效果的碳源。
该碳源还可应用于城镇生活污水、垃圾渗滤液等可生化处理的废水处理。
湖北一新建垃圾填埋场工艺为调节池-预处理池-A0-中沉池-UF-NF-RO,调节池水质中氨氮1600mg/l，COD为3500mg/l，营养比严重不均衡，生化池污泥沉降比SV30仅能维持在10％左右，污泥性状不佳，生化氨氮处理效果比较差，导致最终氨氮出水一直超标。通过外补充葡萄糖量，效果很难稳定，且成本较高。
随着调节池进水水质变化，进水氨氮平均值为1200mg/l，进水COD在3000mg/l左右波动较大，无法满足污泥生存条件，通过对现场工艺的了解，调整了工艺上的部分参数，调整了曝气量，污泥回流量，但是仍然无法提高处理效率。依据营养比在缺氧池补充碳源1，与当年11月上旬实施，测定值如下：
中沉池氨氮上升，主要原因分析为中沉池污泥下沉，排泥间隔长，污泥厌氧反硝化作用造成氨氮上升。
驯化期对整体工艺进行检查，对工艺进行查漏补缺后进行污泥培养，期间进行间断式进水处理，投加碳源1以营养比计算量进行投加。
驯化期间，投加碳源1以营养比计算量进行投加，增加好氧池曝气量，生化池中污泥浓度SV30相比较原来有了明显的提高，且污泥性状呈现淡黄色，絮团更明显，出水水质比较原投加碳源1前有了明显的改善。从经济角度而言，相比较投加葡萄糖，同等营养比的计算量来看，成本下降30％左右。
待菌种训话后，调整碳源1投加操作，间歇性控制投加量，使污泥浓度沉降比SV30维持稳定状态，投加量约为驯化期的50-60％。
实际在稳定运行过程中，碳源1的投加运行成本约为葡萄糖的50％左右，且更有效的提升了污泥浓度，改善了出水水质。
经过为期三个月的调试，前期对工艺以及运行参数的调整，投加葡萄糖等操作，仍然无法满足处理要求，在通过投加碳源1后一个半月的时间，出水水质有了非常明显的改观，出水水质基本满足排放要求。碳源1能够很好的提供生化系统中的菌种营养物质，提高污泥浓度，提升了生化系统整体对氨氮，COD的去除效果。(注：基本保持生化系统池内温度在20-30℃范围内运行，低温时对生化系统的菌种生长会有所抑制)。
本发明的第二实施方式提供了一种提供了用于污水处理中强化脱氮效果的碳源(以下简称“碳源2”)，按质量份数计包括以下组分：高粱、玉米、薯干或其他农副产品占比75％，木质纤维素酶占比10％；营养液占比15％。
用于污水处理中强化脱氮效果的碳源的制备方法参见第一实施方式，在此不加以赘述。
本发明的第三实施方式提供了一种提供了用于污水处理中强化脱氮效果的碳源(以下简称“碳源3”)，按质量份数计包括以下组分：高粱、玉米、薯干或其他农副产品占比80％，木质纤维素酶占比10％；营养液占比10％。
用于污水处理中强化脱氮效果的碳源的制备方法参见第一实施方式，在此不加以赘述。
将S8中得到可作为强化脱氮效果的碳源投加至污水处理缺氧段；反硝化细菌在反硝化过程中以该碳源作为细胞活动的能量，从而去除污水中的总氮。
某焦化公司的焦化废水，采用调节池、厌氧、缺氧、好氧、混凝沉淀工艺，厌氧池进口COD1000mg/L,好氧池出水COD500mg/L,氨氮215mg/L,后续混凝沉淀工艺的处理难度大，脱氨效果不理想，很难满足相关排放标准。
现分别将碳源1、碳源2、碳源3投加至缺氧池，测定好氧池出水水质的氨氮值，处理数据如下：
水样类型COD mg/L 氨氮浓度mg/L 对环境的影响
| 水样类型 | COD mg/L | 氨氮浓度mg/L | 对环境的影响 |
| 缺氧池+碳源1的出水 | 120 | 5 | 无二次污染 |
| 缺氧池+碳源2的出水 | 130 | 6 | 无二次污染 |
| 缺氧池+碳源3的出水 | 145 | 7 | 无二次污染 |
| 原出水 | 508 | 215 | / |
缺氧池分别添加三种碳源后，出水水质COD、氨氮浓度均能满足相关排放标准的排放限值，提高容积负荷，减轻后续处理难度，降低污泥负荷，脱氮率高，无二次环境污染。
需要指出的是，该碳源还可应用于城镇生活污水、垃圾渗滤液等可生化处理的废水处理。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (5)
1.用于污水处理中强化脱氮效果的碳源，其特征在于，该碳源中各质量份数占比如下：
高粱、玉米、薯干或其他农副产品占比为60-80份；
木质纤维素酶占比10-20份；
营养液10-20份。
2.一种制备如权利要求1所述的用于污水处理中强化脱氮效果的碳源的方法，其特征在于，其包括如下步骤：
S1、将高粱、玉米、薯干或其他农副产品洗净，置于凉水中，直至发胀；
S2、将原料捞出，备用；
S3、将泡好的原料加热，蒸煮；
S4、将蒸煮后的原料捞出沥干水份；
S5、对待用的容器进行灭菌消毒；
S6、消毒后的容器备用，将沥干水份的原材料置于其中，加入木质纤维素酶；搅拌均匀；
S7、密封容器，放置阴凉处发酵；
S8、一段反应时间后，得到有可供微生物体内生化循环的长链碳源C2H5OH。
S9、向所获得的长链碳源添加营养液，即获得用于污水处理中强化脱氮效果的碳源。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S6中，木质纤维素酶经由产酶种子培养基，加入绿色木酶，添加麦芽糖、CMC，培养获得。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S8中，反应时间为1-2周。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S9中，营养液为酒精提取物。
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|---|---|---|---|---|
| CN111807623A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-23 | 江苏金山环保科技有限公司 | 一种采用农产品制备用于污水处理脱氮复合碳源的方法 |
| CN112090409A (zh) * | 2020-10-27 | 2020-12-18 | 苏州凯乐希生态环境科技有限公司 | 一种用于污水处理的碳源药剂及其制备方法 |
| CN112960966A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-15 | 中电建水环境科技有限公司 | 一种利用市政污泥制备高强度轻骨料的方法 |
| CN114395480A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-26 | 江苏力鼎环保装备有限公司 | 一种应用于污水处理的微生物培养用碳源及其应用 |
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| CN112960966A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-15 | 中电建水环境科技有限公司 | 一种利用市政污泥制备高强度轻骨料的方法 |
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