CN111689577A - 一种新型厌氧改性剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型厌氧改性及其制备方法剂包括如下由如下重量份的成分组成：肌醇六磷酸35‑45份、聚羟基羧酸15‑25份、羧乙基硫代丁二酸8‑12份、马来酸丙烯酸共聚物10‑15份、十二烷基苯磺酸1‑2份、硝酸镍1‑2份、除盐水（余量），本实用厌氧改性剂，可使厌氧反应器的循环管网和外溢流管不堵塞不结产生结晶物，达到了使反应器长期安全运行的目的，完全匹配目前垃圾渗滤液中普遍含动植物油特点，它既能解决厌氧反应器管网发生结晶堵塞问题，正常投加计量下（100ppm），延缓水质结晶率达90%以上，若增量到130pp以上使用，还能缓慢消除管网内的老结晶物，对管网内的老黑结晶物起到清洁作用，使管网逐步畅通，恢复厌氧氧反应器到设计参数运行。

Description

一种新型厌氧改性剂及其制备方法

技术领域

本发明属于厌氧改性剂技术领域，具体为一种新型厌氧改性剂及其制备方法。

背景技术

垃圾渗滤液厌氧处理过程中，因水质波动大、成份复杂，SS、氨氮、盐份、COD高、B/C值低等，有的渗滤液中还含动植物油，使系统管网发生频繁结晶、污堵，活性污泥上浮、跑泥等问题，贯穿渗滤液处理整个过程，导致生化池进水负荷时常受限，处理效能无法处于较佳利用状态，以及设备故障率高、老化快等问题，难以保持系统长周期平稳持久运行。

1、水质发生结晶形成黑晶物堵塞

在厌氧反应器各部位快速形成黑色结晶物，如外部进出水管道、循环主管、分布管、循环泵叶轮、阀门等处，内部排泥口、三相分离器、溢流堰、池底、池壁等形成结晶物堵塞甚至板结，严重影响生产负荷的正常稳定运行；使UASB系统频繁小修和更换管网，每2-3年就得停产大修清池并重启处理，并发生较大维修维护费用，同时面对各种安全、环保压力。

2、硝化池出水氨氮、总氮超标

因厌氧反应器内部布水管出口发生结晶堵塞，造成渗滤液不能在污泥床与菌群充分接触反应，产气量和水力搅拌作用差，使UASB池内真实有效利用率低（存在局部未进水区域），活性污泥难以颗粒化，COD去除率降低而限制进水负荷；同时对难降解不溶性有机物的水解转化分解率亦直线下降，导致厌氧出水中仍含较多未降解大分子物质，进而使反硝化菌群生化所需小分子碳源不足，污泥活性性状变差，因而脱氮效能开始降低，出水总氮高。

由于硝态氮的转化率低，O池硝态氮富集、污泥活性变差，以及曝气末端结晶堵塞、机械损坏和MLSS偏高等诸多原因，使硝化菌群对氨氮的转化反应受到抑制，氨氮转化率降低，产生腐泥并与未能降解的大分子物进入UF系统，导致反硝化池出水氨氮升高，UF滤网、UF膜频繁清洗、人工通膜等工作大量增加，甚至使硝化出水受限，液位升高等。

3、因结晶问题导致设备完好率变低、在线仪表读数可靠性差，影响运行操作调控

在线监测仪表易坏（因探头发生污堵结晶等），监测数据准确性可靠性变差；进水泵、循环泵、回流泵、射流泵、鼓风机、曝气头、膜片、增压循环泵等主要设备、仪器及关键阀门等，因结晶堵塞而被迫超负荷运行，较易发生故障，影响生化处理正常运行，且能耗亦较高。

目前有人制备出一种叫污水用干扰素的助剂，将其计量连续加入厌氧反应器的进水管路中，在渗滤液不含动植物油（当城市垃圾中未混入餐厨垃圾）的情况下，能较好解决上述管网结晶堵塞80%的问题，但存在如下缺陷：

1.对含有餐厨类动植物油的渗滤液处理，该干扰素助剂加入厌氧系统后，会使厌氧活性污泥上浮，发生跑泥和堵塞溢流堰及出水总管等致命问题，使厌氧反应器发生瘫痪停车；

2.该污水用干扰素助剂不能清除厌氧管网内已经形成的黑晶垢（六水合磷酸铵镁、碳酸钙、碳酸镁等），而只能减缓结晶物约80%左右。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案，为此，我们提出一种新型厌氧改性剂及其制备方法。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供一种新型厌氧改性剂及其制备方法，解决了背景技术中提到的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型厌氧改性剂，包括如下由如下重量份的成分组成：肌醇六磷酸35-45份、聚羟基羧酸15-25份、羧乙基硫代丁二酸8-12份、马来酸丙烯酸共聚物10-15份、十二烷基苯磺酸1-2份、硝酸镍1-2份、除盐水（余量）。

所述厌氧改性剂中固体含量大于35%，在20℃时的密度大于1.20g/ml。

本发明包括如下步骤：

第一步、在室温至50℃下，将除盐水与硝酸镍溶解搅拌均匀，得到混合溶液；

第二部、向混合液中依次加入肌醇六磷酸、聚羟基羧酸、羧乙基硫代丁二酸、马来酸丙烯酸共聚物、十二烷基苯磺酸，搅拌120分钟以上混合；

第三步、放置60分钟,再过滤分装，得到厌氧改性剂。

进一步的，所述厌氧改性剂是一种聚羟基羧酸磷酸改性混合物，分子基团间还吸附有生物酶中间体，在渗滤液中能快速裂变，转化为微生物的催化酶及营养物，促进微生物高速代谢繁殖，降低难容有机污染物分解转化的活化能，使之在发酵、厌氧菌群的综合作用下，转化为可溶解降解的有机物，提升渗滤液的B/C值。

进一步的，改性剂分子中含有多个聚羧酸、磷酸基团，它可与二价及以上金属离子形成单环、双环和多环螯合分子颗粒物质，直接作为菌群快速繁殖生长的载体，提高活性污泥密度，促使污泥快速颗粒化的形成，加速微生物对二价金属离子的固化作用，提高厌氧系统抗负荷冲击能力。

进一步的，所述改性剂分子表现为负电荷，易网铺吸附在带正电荷的管网壁面，将渗滤液中形成的黑晶微核分散分离开，杜绝晶核微粒在管网壁有序生长附着，并能置换黑晶垢层内的金属离子消解老垢，使管网长期保持干净畅。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种新型厌氧改性剂及其制备方法，具备以下有益效果：

本发明厌氧改性剂，可使厌氧反应器的循环管网和外溢流管不堵塞不结产生结晶物，达到了使反应器长期安全运行的目的，完全匹配目前垃圾渗滤液中普遍含动植物油特点，使用不会对渗滤液产生破乳作用，不会对厌氧反应器正常运行产生其它负面作用（如使厌氧污泥上浮等）；它既能解决厌氧反应器管网发生结晶堵塞问题，正常投加计量下（100ppm），延缓水质结晶率达90%以上，若增量到130pp以上使用，还能缓慢消除管网内的老结晶物，对管网内的老黑结晶物起到清洁作用，使管网逐步畅通，恢复厌氧氧反应器到设计参数运行；同时因产品中引入了镍、钴离子及多糖物质，其对发酵菌群、厌氧菌群的生化反应具有一定的催化作用，对厌氧生化反应具有一定的提升作用。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案：一种新型厌氧改性剂，包括如下由如下重量份的成分组成：肌醇六磷酸35-45份、聚羟基羧酸15-25份、羧乙基硫代丁二酸8-12份、马来酸丙烯酸共聚物10-15份、十二烷基苯磺酸1-2份、硝酸镍1-2份、除盐水（余量）。

所述厌氧改性剂中固体含量大于35%，在20℃时的密度大于1.20g/ml。

本发明包括如下步骤：

第一步、在室温至50℃下，将除盐水与硝酸镍溶解搅拌均匀，得到混合溶液；

第二部、向混合液中依次加入肌醇六磷酸、聚羟基羧酸、羧乙基硫代丁二酸、马来酸丙烯酸共聚物、十二烷基苯磺酸，搅拌120分钟以上混合；

第三步、放置60分钟,再过滤分装，得到厌氧改性剂。

其中，所述厌氧改性剂是一种聚羟基羧酸磷酸改性混合物，分子基团间还吸附有生物酶中间体，在渗滤液中能快速裂变，转化为微生物的催化酶及营养物，促进微生物高速代谢繁殖，降低难容有机污染物分解转化的活化能，使之在发酵、厌氧菌群的综合作用下，转化为可溶解降解的有机物，提升渗滤液的B/C值。

其中，改性剂分子中含有多个聚羧酸、磷酸基团，它可与二价及以上金属离子形成单环、双环和多环螯合分子颗粒物质，直接作为菌群快速繁殖生长的载体，提高活性污泥密度，促使污泥快速颗粒化的形成，加速微生物对二价金属离子的固化作用，提高厌氧系统抗负荷冲击能力。

其中，所述改性剂分子表现为负电荷，易网铺吸附在带正电荷的管网壁面，将渗滤液中形成的黑晶微核分散分离开，杜绝晶核微粒在管网壁有序生长附着，并能置换黑晶垢层内的金属离子消解老垢，使管网长期保持干净畅通。

本发明提高的厌氧改性剂是一种聚羟基羧酸磷酸改性混合物，分子基团间还吸附有生物酶中间体，在渗滤液中能快速裂变，转化为微生物的催化酶及营养物，促进微生物高速代谢繁殖，降低难容有机污染物分解转化的活化能，使之在发酵、厌氧菌群的综合作用下，转化为可溶解降解的有机物，提升渗滤液的B/C值；由于改性剂分子中含有多个聚羧酸、磷酸基团，它可与二价及以上金属离子形成单环、双环和多环螯合分子颗粒物质，直接作为菌群快速繁殖生长的载体，提高活性污泥密度，促使污泥快速颗粒化的形成，加速微生物对二价金属离子的固化作用，提高厌氧系统抗负荷冲击能力；因改性剂分子表现为负电荷，易网铺吸附在带正电荷的管网壁面，将渗滤液中形成的黑晶微核分散分离开，杜绝晶核微粒在管网壁有序生长附着，并能置换黑晶垢层内的金属离子消解老垢，使管网长期保持干净畅通。

工作原理：首先在室温至50℃下，将除盐水与硝酸镍溶解搅拌均匀，得到混合溶液，然后，向混合液中依次加入肌醇六磷酸、聚羟基羧酸、羧乙基硫代丁二酸、马来酸丙烯酸共聚物、十二烷基苯磺酸，搅拌120分钟以上混合，最后，放置60分钟,再过滤分装，得到厌氧改性剂。良好解决厌氧装置管网频繁堵塞问题，保持均匀进水和均质自搅拌功能，促进厌氧活性污泥颗粒化，提升生化处理负荷，使清池大修时间延长到4-6年，保障厌氧工序持久稳定运行，有效避免渗滤液外运、各类环保、安全等事件；提高发酵菌群对不溶性难降解高分子污染物质（胡敏酸类腐殖酸）的转化和分解能力，改善后续工序的碳源质量，大幅减少剩余大分子类污染物对曝气膜片和UF系统的污堵机率；长期保持三相分离器、填料（UBF/IOC厌氧形式）的正常功能，避免出水跑泥现象，减少黑晶垢对后续工序的冲击；减缓池体90%黑晶结垢，排泥顺畅，保障厌氧装置长周期高负荷运行；加量投加还能消除部分老垢，增大循环量；提升反硝化、硝化池污泥活性和自絮凝性能，提高生化系统脱氮、氨氮去除能力，以及抗负荷冲击能力，有效预防避免生化池出现瘫痪情况；硝化池曝气系统长期保持在较低功耗运行，消泡剂用量大幅减少甚至停用，延长膜片、曝气头等关键部件的使用时间和维修清池周期；减少浮泥腐泥的产生，改善好氧污泥性状，使污垢粘附性能降低，延长超滤系统清洗周期，甚而避免人工通膜工作，延长膜使用寿命；防止各类仪表因结垢导致在线失灵，保障数据准确、维修率低；保持各泵叶轮、壳体干净基本无结晶物，低功耗正常运行，不发生超负荷运转情况。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物。

Claims (6)

1.一种新型厌氧改性剂，其特征在于，包括如下由如下重量份的成分组成：肌醇六磷酸35-45份、聚羟基羧酸15-25份、羧乙基硫代丁二酸8-12份、马来酸丙烯酸共聚物10-15份、十二烷基苯磺酸1-2份、硝酸镍1-2份、除盐水（余量）。

2.根据权利要求1所述的一种新型厌氧改性剂，其特征在于：所述厌氧改性剂中固体含量大于35%，在20℃时的密度大于1.20g/ml。

3.根据权利要求1所述的一种新型厌氧改性剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步、在室温至50℃下，将除盐水与硝酸镍溶解搅拌均匀，得到混合溶液；

第二部、向混合液中依次加入肌醇六磷酸、聚羟基羧酸、羧乙基硫代丁二酸、马来酸丙烯酸共聚物、十二烷基苯磺酸，搅拌120分钟以上混合；

第三步、放置60分钟,再过滤分装，得到厌氧改性剂。

4.根据权利要求1所述的一种新型厌氧改性剂，其特征在于，所述厌氧改性剂是一种聚羟基羧酸磷酸改性混合物，分子基团间还吸附有生物酶中间体，在渗滤液中能快速裂变，转化为微生物的催化酶及营养物，促进微生物高速代谢繁殖，降低难容有机污染物分解转化的活化能，使之在发酵、厌氧菌群的综合作用下，转化为可溶解降解的有机物，提升渗滤液的B/C值。

5.根据权利要求1所述的一种新型厌氧改性剂，其特征在于，改性剂分子中含有多个聚羧酸、磷酸基团，它可与二价及以上金属离子形成单环、双环和多环螯合分子颗粒物质，直接作为菌群快速繁殖生长的载体，提高活性污泥密度，促使污泥快速颗粒化的形成，加速微生物对二价金属离子的固化作用，提高厌氧系统抗负荷冲击能力。

6.根据权利要求5所述的一种新型厌氧改性剂，其特征在于，所述改性剂分子表现为负电荷，易网铺吸附在带正电荷的管网壁面，将渗滤液中形成的黑晶微核分散分离开，杜绝晶核微粒在管网壁有序生长附着，并能置换黑晶垢层内的金属离子消解老垢，使管网长期保持干净畅通。