CN111908610B - 一种用于污水脱氮的碳源 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及污水脱氮技术领域，尤其涉及一种用于污水脱氮的碳源，主要是由以下重量份的成分组成：葡萄糖25‑35份、麦芽糖15‑25份、多糖10‑20份、芒果皮10‑15份，椰子肉10‑15份、椰子壳提取物30‑50份、二氧化钛3‑6份、氢氧化钙10‑20份、蒙脱石50‑80份和聚丙烯酰胺5‑10份，本发明提出的碳源中包含椰子壳提取物，椰子壳处理过程中，通过粉碎、水煮、蛋白水解酶处理以及洗涤处理，降低了椰子壳中氮元素的含量，通过粉碎和真空干燥处理，能够除去椰子壳中一些可挥发的有机物，提高椰子壳的比表面积，便于微生物的附着，同时椰子壳提取物能够作为葡萄糖、麦芽糖、多糖芒果皮和椰子肉的第二载体，微生物能够以椰子壳提取物为中心进行快速繁殖，对污水的处理效率高。
Description
技术领域
本发明涉及污水脱氮技术领域，尤其涉及一种用于污水脱氮的碳源。
背景技术
在水体富营养化日趋严重的背景下，水环境氮污染治理和污废水脱氮处理成为目前水处理领域的研究热点。人工湿地作为一种生态化、低成本的水处理技术，目前在国内外已广泛用于污废水的脱氮处理。人工湿地中存在多种脱氮机理，其中硝化-反硝化过程被普遍认为是最主要的脱氮机理，而硝化-反硝化过程受碳源供给水平的影响很大。因此，如何提高C/N从而提高脱氮效率已成为研究热点。
目前大多外加碳源脱氮工艺都是采用一些糖类物质（如葡萄糖、果糖等）和甲醇、乙酸等易生物降解的液体碳源。但是在进水水质波动情况下，向污水中投加甲醇、乙酸等液态有机物易造成碳源投加不足或过量，碳源投加不足时，容易导致微生物尤其是反硝化菌代谢功能下降、污染物去除效果下降等问题，碳源投加过量时，碳源没有被物生物及时吸收和利用，容易造成二次污染。
因此，我们提出了一种用于污水脱氮的碳源用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决碳源投加量不易控制的问题，而提出的一种用于污水脱氮的碳源。
一种用于污水脱氮的碳源，主要是由以下重量份的成分组成：葡萄糖25-35份、麦芽糖15-25份、多糖10-20份、芒果皮10-15份，椰子肉10-15份、椰子壳提取物30-50份、二氧化钛3-6份、氢氧化钙10-20份、蒙脱石50-80份和聚丙烯酰胺5-10份；
所述碳源的制备方法，包括以下步骤：
S1、先向蒙脱石中加入蒙脱石体积3-6倍的去离子水，加入聚丙烯酰胺，再加入四氯化钛溶液，缓慢搅拌，30℃的条件下缓慢加入氢氧化钙粉末，待溶液的pH值升到6-7时，升温至85-90℃，此时四氯化钛水解为二氧化钛，加入剩余的氢氧化钙粉末，继续搅拌1h，搅拌完毕；
S2、搅拌完毕后，趁热过滤，并用热水洗涤滤饼3-5次，洗涤完毕后进行利用烘箱进行干燥处理，得到改性的蒙脱石载体；
S3、将芒果皮和椰子肉烘干粉碎，过筛，得到芒果皮粉末和椰子肉粉末，待用；
S4、将蒙脱石载体、葡萄糖、麦芽糖、多糖、芒果皮粉末、椰子肉粉末和椰子壳提取物置入混匀机中，在145-152℃的条件下，混合30-45min，完毕后利用造粒机进行造粒，冷却，得到碳源。
优选的，所述椰子壳提取物的制备包括以下步骤：
A1、采用清水对椰子壳进行清洗，去除杂质与灰尘；
A2、将清洗后的椰子壳进行切断，切断后并进行粉碎处理，粉碎处理完毕后再次加入清水，加热至沸腾状态，保温15-30min，完毕后，冷却至室温待用；
A3、在冷却后的椰子壳与水的混合物中加入蛋白水解酶，处理2-4h后，完毕后进行洗涤、过滤，收集滤饼；
A4、过滤完毕后，利用真空干燥箱对滤饼进行烘干处理，烘干完毕后再进行过筛处理，得到椰子壳提取物。
优选的，所述S1中，30℃时，每分钟氢氧化钙粉末的添加量为四氯化钛溶液质量的0.005-0.01倍。
优选的，所述多糖为淀粉、糖元、纤维素、琼脂中的一种或多种。
优选的，所述碳源中还包括阻垢组分，阻垢组分为聚丙烯酸、聚环氧琥珀酸和羟基亚乙基二磷酸中的一种，阻垢组分的质量为蒙脱石质量的0.01-0.05倍。
优选的，所述S1中，氢氧化钙粉末的目数为200-300目。
优选的，所述S3中，筛网的目数为100-150目，所述S4中，筛网的目数为10-20目，所述A4中，筛网的目数为200-300目。
优选的，所述A4中，烘干温度为110-135℃。
本发明的有益效果是：
1、本发明提出的碳源中包含多孔的蒙脱石，蒙脱石对葡萄糖、麦芽糖、多糖、芒果皮粉末、椰子肉粉末和椰子壳提取物具有一定的凝聚作用，起到一定的缓释效果，避免了污水中碳源浓度过高，碳源利用率低的问题，防止造成二次污染。
2、本发明提出的碳源中包含椰子壳提取物，椰子壳提取物以天然椰子壳为原料，经过简单的处理制得，能够有效的降低该碳源的生产成本，椰子壳处理过程中，通过粉碎、水煮、蛋白水解酶处理以及洗涤处理，能够有效的降低椰子壳中蛋白质的含量，进而降低了椰子壳中氮元素的含量，通过粉碎和真空干燥处理，能够除去椰子壳中一些可挥发的有机物，提高椰子壳的比表面积，便于微生物的附着，同时椰子壳提取物能够作为葡萄糖、麦芽糖、多糖、芒果皮粉末和椰子肉粉末的第二载体，微生物能够以椰子壳提取物为中心进行快速繁殖，对污水的处理效率高。
3、本发明提出的碳源中包含芒果皮粉末和椰子肉粉末，芒果皮粉末为加工芒果干的副产物，椰子肉粉末为加工椰子水的副产物，对废物的综合利用，能够降低生产成本，保护环境，芒果皮本身包括一些易吸收的碳源，还包括一些纤维组织，纤维组织便于微生物的附着，椰子肉粉末本身能够用作碳源，且椰子肉粉末遇水后发生膨胀，椰子肉粉末膨胀后对污物具有一定的团聚作用，便于提高污水处理的效率。
4、本发明中，改性的蒙脱石载体上包含聚丙烯酰胺、二氧化钛和氢氧化钙，且聚丙烯酰胺和二氧化钛被包裹在蒙脱石和氢氧化钙之间，随着氢氧化钙的缓慢溶解，聚丙烯酰胺和二氧化钛最终被释放，脱氮操作以处于收尾阶段，此时可以通过聚丙烯酰胺对有机物进行絮凝，二氧化钛也可以对有机物进行光分解，有效的降低了废水中的COD，避免了二次污染。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例1中，一种用于污水脱氮的碳源，主要是由以下重量份的成分组成：葡萄糖25份、麦芽糖15份、多糖10份、芒果皮10份，椰子肉10份、椰子壳提取物30份、二氧化钛3份、氢氧化钙10份、蒙脱石50份和聚丙烯酰胺5份；
所述碳源的制备方法，包括以下步骤：
S1、先向蒙脱石中加入蒙脱石体积3倍的去离子水，加入聚丙烯酰胺，再加入四氯化钛溶液，缓慢搅拌，30℃的条件下缓慢加入氢氧化钙粉末，待溶液的pH值升到6-7时，升温至85℃，加入剩余的氢氧化钙粉末，继续搅拌1h，搅拌完毕；
S2、搅拌完毕后，趁热过滤，并用热水洗涤滤饼3-5次，洗涤完毕后进行利用烘箱进行干燥处理，得到改性的蒙脱石载体；
S3、将芒果皮和椰子肉烘干粉碎，过筛，得到芒果皮粉末和椰子肉粉末，待用；
S4、将蒙脱石载体、葡萄糖、麦芽糖、多糖、芒果皮粉末和椰子肉粉末和椰子壳提取物置入混匀机中，在145℃的条件下，混合30min，完毕后利用造粒机进行造粒，冷却，得到碳源。
进一步的，椰子壳提取物的制备包括以下步骤：
A1、采用清水对椰子壳进行清洗，去除杂质与灰尘；
A2、将清洗后的椰子壳进行切断，切断后并进行粉碎处理，粉碎处理完毕后再次加入清水，加热至沸腾状态，保温15min，完毕后，冷却至室温待用；
A3、在冷却后的椰子壳与水的混合物中加入蛋白水解酶，处理2h后，完毕后进行洗涤、过滤，收集滤饼；
A4、过滤完毕后，利用真空干燥箱对滤饼进行烘干处理，烘干完毕后再进行过筛处理，得到椰子壳提取物。
进一步的，S1中，30℃时，每分钟氢氧化钙粉末的添加量为四氯化钛溶液质量的0.005倍。
进一步的，多糖为淀粉、糖元、纤维素、琼脂中的一种或多种。
进一步的，所述碳源中还包括阻垢组分，阻垢组分为聚丙烯酸、聚环氧琥珀酸和羟基亚乙基二磷酸中的一种，阻垢组分的质量为蒙脱石质量的0.01倍。
进一步的，S1中，氢氧化钙粉末的目数为200-300目。
进一步的，S3中，筛网的目数为100-150目，所述S4中，筛网的目数为10-20目，所述A4中，筛网的目数为200-300目。
进一步的，A4中，烘干温度为110℃。
实施例2中，一种用于污水脱氮的碳源，主要是由以下重量份的成分组成：葡萄糖35份、麦芽糖25份、多糖20份、芒果皮15份，椰子肉15份、椰子壳提取物50份、二氧化钛6份、氢氧化钙20份、蒙脱石80份和聚丙烯酰胺10份；
所述碳源的制备方法，包括以下步骤：
S1、先向蒙脱石中加入蒙脱石体积6倍的去离子水，加入聚丙烯酰胺，再加入四氯化钛溶液，缓慢搅拌，30℃的条件下缓慢加入氢氧化钙粉末，待溶液的pH值升到6-7时，升温至90℃，加入剩余的氢氧化钙粉末，继续搅拌1h，搅拌完毕；
S2、搅拌完毕后，趁热过滤，并用热水洗涤滤饼3-5次，洗涤完毕后进行利用烘箱进行干燥处理，得到改性的蒙脱石载体；
S3、将芒果皮和椰子肉烘干粉碎，过筛，得到芒果皮粉末和椰子肉粉末，待用；
S4、将蒙脱石载体、葡萄糖、麦芽糖、多糖、芒果皮粉末和椰子肉粉末和椰子壳提取物置入混匀机中，在152℃的条件下，混合45min，完毕后利用造粒机进行造粒，冷却，得到碳源。
进一步的，椰子壳提取物的制备包括以下步骤：
A1、采用清水对椰子壳进行清洗，去除杂质与灰尘；
A2、将清洗后的椰子壳进行切断，切断后并进行粉碎处理，粉碎处理完毕后再次加入清水，加热至沸腾状态，保温30min，完毕后，冷却至室温待用；
A3、在冷却后的椰子壳与水的混合物中加入蛋白水解酶，处理4h后，完毕后进行洗涤、过滤，收集滤饼；
A4、过滤完毕后，利用真空干燥箱对滤饼进行烘干处理，烘干完毕后再进行过筛处理，得到椰子壳提取物。
进一步的，S1中，30℃时，每分钟氢氧化钙粉末的添加量为四氯化钛溶液质量的0.01倍。
进一步的，多糖为淀粉、糖元、纤维素、琼脂中的一种或多种。
进一步的，所述碳源中还包括阻垢组分，阻垢组分为聚丙烯酸、聚环氧琥珀酸和羟基亚乙基二磷酸中的一种，阻垢组分的质量为蒙脱石质量的0.05倍。
进一步的，S1中，氢氧化钙粉末的目数为200-300目。
进一步的，S3中，筛网的目数为100-150目，所述S4中，筛网的目数为10-20目，所述A4中，筛网的目数为200-300目。
进一步的，A4中，烘干温度为135℃。
实施例3中，一种用于污水脱氮的碳源，主要是由以下重量份的成分组成：葡萄糖30份、麦芽糖20份、多糖15份、芒果皮12份，椰子肉12份、椰子壳提取物40份、二氧化钛4份、氢氧化钙15份、蒙脱石60份和聚丙烯酰胺7份；
所述碳源的制备方法，包括以下步骤：
S1、先向蒙脱石中加入蒙脱石体积5倍的去离子水，加入聚丙烯酰胺，再加入四氯化钛溶液，缓慢搅拌，30℃的条件下缓慢加入氢氧化钙粉末，待溶液的pH值升到6-7时，升温至88℃，加入剩余的氢氧化钙粉末，继续搅拌1h，搅拌完毕；
S2、搅拌完毕后，趁热过滤，并用热水洗涤滤饼3-5次，洗涤完毕后进行利用烘箱进行干燥处理，得到改性的蒙脱石载体；
S3、将芒果皮和椰子肉烘干粉碎，过筛，得到芒果皮粉末和椰子肉粉末，待用；
S4、将蒙脱石载体、葡萄糖、麦芽糖、多糖、芒果皮粉末和椰子肉粉末和椰子壳提取物置入混匀机中，在148℃的条件下，混合40min，完毕后利用造粒机进行造粒，冷却，得到碳源。
进一步的，椰子壳提取物的制备包括以下步骤：
A1、采用清水对椰子壳进行清洗，去除杂质与灰尘；
A2、将清洗后的椰子壳进行切断，切断后并进行粉碎处理，粉碎处理完毕后再次加入清水，加热至沸腾状态，保温25min，完毕后，冷却至室温待用；
A3、在冷却后的椰子壳与水的混合物中加入蛋白水解酶，处理3h后，完毕后进行洗涤、过滤，收集滤饼；
A4、过滤完毕后，利用真空干燥箱对滤饼进行烘干处理，烘干完毕后再进行过筛处理，得到椰子壳提取物。
进一步的，S1中，30℃时，每分钟氢氧化钙粉末的添加量为四氯化钛溶液质量的0.01倍。
进一步的，多糖为淀粉、糖元、纤维素、琼脂中的一种或多种。
进一步的，所述碳源中还包括阻垢组分，阻垢组分为聚丙烯酸、聚环氧琥珀酸和羟基亚乙基二磷酸中的一种，阻垢组分的质量为蒙脱石质量的0.05倍。
进一步的，S1中，氢氧化钙粉末的目数为200-300目。
进一步的，S3中，筛网的目数为100-150目，所述S4中，筛网的目数为10-20目，所述A4中，筛网的目数为200-300目。
优选的，所述A4中，烘干温度为122℃。
对比例1中，一种用于污水脱氮的碳源，主要是由以下重量份的成分组成：葡萄糖25份、麦芽糖15份、多糖10份、芒果皮10份，椰子肉10份、二氧化钛3份、氢氧化钙10份、蒙脱石50份和聚丙烯酰胺5份；
所述碳源的制备方法，包括以下步骤：
S1、先向蒙脱石中加入蒙脱石体积3倍的去离子水，加入聚丙烯酰胺，再加入四氯化钛溶液，缓慢搅拌，30℃的条件下缓慢加入氢氧化钙粉末，待溶液的pH值升到6-7时，升温至85℃，加入剩余的氢氧化钙粉末，继续搅拌1h，搅拌完毕；
S2、搅拌完毕后，趁热过滤，并用热水洗涤滤饼3-5次，洗涤完毕后进行利用烘箱进行干燥处理，得到改性的蒙脱石载体；
S3、将芒果皮和椰子肉烘干粉碎，过筛，得到芒果皮粉末和椰子肉粉末，待用；
S4、将蒙脱石载体、葡萄糖、麦芽糖、多糖、芒果皮粉末和椰子肉粉末置入混匀机中，在145℃的条件下，混合30min，完毕后利用造粒机进行造粒，冷却，得到碳源。
进一步的，S1中，30℃时，每分钟氢氧化钙粉末的添加量为四氯化钛溶液质量的0.005倍。
进一步的，多糖为淀粉、糖元、纤维素、琼脂中的一种或多种。
进一步的，所述碳源中还包括阻垢组分，阻垢组分为聚丙烯酸、聚环氧琥珀酸和羟基亚乙基二磷酸中的一种，阻垢组分的质量为蒙脱石质量的0.01倍。
进一步的，S1中，氢氧化钙粉末的目数为200-300目。
进一步的，S3中，筛网的目数为100-150目，所述S4中，筛网的目数为10-20目。
对比例2中，一种用于污水脱氮的碳源，主要是由以下重量份的成分组成：葡萄糖25份、麦芽糖15份、多糖10份、芒果皮10份，椰子肉10份、椰子壳提取物30份、氢氧化钙10份、蒙脱石50份和聚丙烯酰胺5份；
所述碳源的制备方法，包括以下步骤：
S1、先向蒙脱石中加入蒙脱石体积3倍的去离子水，加入聚丙烯酰胺，缓慢搅拌，30℃的条件下缓慢加入氢氧化钙粉末，待溶液的pH值升到6-7时，升温至85℃，加入氢氧化钙粉末，继续搅拌1h，搅拌完毕；
S2、搅拌完毕后，趁热过滤，并用热水洗涤滤饼3-5次，洗涤完毕后进行利用烘箱进行干燥处理，得到改性的蒙脱石载体；
S3、将芒果皮和椰子肉烘干粉碎，过筛，得到芒果皮粉末和椰子肉粉末，待用；
S4、将蒙脱石载体、葡萄糖、麦芽糖、多糖、芒果皮粉末和椰子肉粉末和椰子壳提取物置入混匀机中，在145℃的条件下，混合30min，完毕后利用造粒机进行造粒，冷却，得到碳源。
进一步的，椰子壳提取物的制备包括以下步骤：
A1、采用清水对椰子壳进行清洗，去除杂质与灰尘；
A2、将清洗后的椰子壳进行切断，切断后并进行粉碎处理，粉碎处理完毕后再次加入清水，加热至沸腾状态，保温15min，完毕后，冷却至室温待用；
A3、在冷却后的椰子壳与水的混合物中加入蛋白水解酶，处理2h后，完毕后进行洗涤、过滤，收集滤饼；
A4、过滤完毕后，利用真空干燥箱对滤饼进行烘干处理，烘干完毕后再进行过筛处理，得到椰子壳提取物。
进一步的，S1中，30℃时，每分钟氢氧化钙粉末的添加量为去离子水质量的0.005倍。
进一步的，多糖为淀粉、糖元、纤维素、琼脂中的一种或多种。
进一步的，所述碳源中还包括阻垢组分，阻垢组分为聚丙烯酸、聚环氧琥珀酸和羟基亚乙基二磷酸中的一种，阻垢组分的质量为蒙脱石质量的0.01倍。
进一步的，S1中，氢氧化钙粉末的目数为200-300目。
进一步的，S3中，筛网的目数为100-150目，所述S4中，筛网的目数为10-20目，所述A4中，筛网的目数为200-300目。
进一步的，A4中，烘干温度为110℃
对比例3中，一种用于污水脱氮的碳源，主要是由以下重量份的成分组成：葡萄糖25份、麦芽糖15份、多糖10份、芒果皮10份，椰子肉10份、椰子壳提取物30份、二氧化钛3份、氢氧化钙10份和蒙脱石50份；
所述碳源的制备方法，包括以下步骤：
S1、先向蒙脱石中加入蒙脱石体积3倍的去离子水，再加入四氯化钛溶液，缓慢搅拌，30℃的条件下缓慢加入氢氧化钙粉末，待溶液的pH值升到6-7时，升温至85℃，加入剩余的氢氧化钙粉末，继续搅拌1h，搅拌完毕；
S2、搅拌完毕后，趁热过滤，并用热水洗涤滤饼3-5次，洗涤完毕后进行利用烘箱进行干燥处理，得到改性的蒙脱石载体；
S3、将芒果皮和椰子肉烘干粉碎，过筛，得到芒果皮粉末和椰子肉粉末，待用；
S4、将蒙脱石载体、葡萄糖、麦芽糖、多糖、芒果皮粉末和椰子肉粉末和椰子壳提取物置入混匀机中，在145℃的条件下，混合30min，完毕后利用造粒机进行造粒，冷却，得到碳源。
进一步的，椰子壳提取物的制备包括以下步骤：
A1、采用清水对椰子壳进行清洗，去除杂质与灰尘；
A2、将清洗后的椰子壳进行切断，切断后并进行粉碎处理，粉碎处理完毕后再次加入清水，加热至沸腾状态，保温15min，完毕后，冷却至室温待用；
A3、在冷却后的椰子壳与水的混合物中加入蛋白水解酶，处理2h后，完毕后进行洗涤、过滤，收集滤饼；
A4、过滤完毕后，利用真空干燥箱对滤饼进行烘干处理，烘干完毕后再进行过筛处理，得到椰子壳提取物。
进一步的，S1中，30℃时，每分钟氢氧化钙粉末的添加量为四氯化钛溶液质量的0.005倍。
进一步的，多糖为淀粉、糖元、纤维素、琼脂中的一种或多种。
进一步的，所述碳源中还包括阻垢组分，阻垢组分为聚丙烯酸、聚环氧琥珀酸和羟基亚乙基二磷酸中的一种，阻垢组分的质量为蒙脱石质量的0.01倍。
进一步的，S1中，氢氧化钙粉末的目数为200-300目。
进一步的，S3中，筛网的目数为100-150目，所述S4中，筛网的目数为10-20目，所述A4中，筛网的目数为200-300目。
进一步的，A4中，烘干温度为110℃。
对比例4中，一种用于污水脱氮的碳源，主要是由以下重量份的成分组成：葡萄糖25份、麦芽糖15份、多糖10份、椰子壳提取物30份、二氧化钛3份、氢氧化钙10份、蒙脱石50份和聚丙烯酰胺5份；
所述碳源的制备方法，包括以下步骤：
S1、先向蒙脱石中加入蒙脱石体积3倍的去离子水，加入聚丙烯酰胺，再加入四氯化钛溶液，缓慢搅拌，30℃的条件下缓慢加入氢氧化钙粉末，待溶液的pH值升到6-7时，升温至85℃，加入剩余的氢氧化钙粉末，继续搅拌1h，搅拌完毕；
S2、搅拌完毕后，趁热过滤，并用热水洗涤滤饼3-5次，洗涤完毕后进行利用烘箱进行干燥处理，得到改性的蒙脱石载体；
S3、将蒙脱石载体、葡萄糖、麦芽糖、多糖和椰子壳提取物置入混匀机中，在145℃的条件下，混合30min，完毕后利用造粒机进行造粒，冷却，得到碳源。
进一步的，椰子壳提取物的制备包括以下步骤：
A1、采用清水对椰子壳进行清洗，去除杂质与灰尘；
A2、将清洗后的椰子壳进行切断，切断后并进行粉碎处理，粉碎处理完毕后再次加入清水，加热至沸腾状态，保温15min，完毕后，冷却至室温待用；
A3、在冷却后的椰子壳与水的混合物中加入蛋白水解酶，处理2h后，完毕后进行洗涤、过滤，收集滤饼；
A4、过滤完毕后，利用真空干燥箱对滤饼进行烘干处理，烘干完毕后再进行过筛处理，得到椰子壳提取物。
进一步的，S1中，30℃时，每分钟氢氧化钙粉末的添加量为四氯化钛溶液质量的0.005倍。
进一步的，多糖为淀粉、糖元、纤维素、琼脂中的一种或多种。
进一步的，所述碳源中还包括阻垢组分，阻垢组分为聚丙烯酸、聚环氧琥珀酸和羟基亚乙基二磷酸中的一种，阻垢组分的质量为蒙脱石质量的0.01倍。
进一步的，S1中，氢氧化钙粉末的目数为200-300目。
进一步的，所述S3中，筛网的目数为10-20目，所述A4中，筛网的目数为200-300目。
进一步的，A4中，烘干温度为110℃。
实施例1-3中，氢氧化钙溶于水后会产生氢氧根，为四氯化钛水解提供了氢氧根，氢氧化钙溶解度低，使得四氯化钛水解不会过于激烈，使得四氯化钛水解生成的二氧化钛不易团聚，在四氯化钛水解过程中，部分聚丙烯酰胺会附着在蒙脱石表面的凹槽内，四氯化钛生成的二氧化钛会将聚丙烯酰胺堵在凹槽内，便于聚丙烯酰胺的缓释，同时过量的氢氧化钙也会附着在蒙脱石的表面，氢氧化钙对聚丙烯酰胺进一步覆盖，进一步使得聚丙烯酰胺不易与水直接接触。
对于实施例1-3以及对比例1-4，将碳源用于处理用于水温低于8℃的城市生活污水，进水参数如表1所示，进水的C/N比约为1.9～2.2。运行工艺为SBR工艺，投加碳源进行生物强化后，运行方式如下：厌氧1.5h(DO≈0.1mg/L)，缺氧2.5h(DO≈0.3mg/L)，好氧4.5h(DO≈2.5mg/L)，沉淀1h，排水0.5h。经处理后，出水参数如表1所示；
表1：碳源对生活污水处理前后的水质参数
从表1中可以看出，该碳源配合微生物够有效的对污水中的氮元素进行处理，实施例2为最佳实施例，且处理完污水中的COD较低，避免了二次污染，对比例2和对比例3可以看出，聚丙烯酰胺和二氧化钛能够有效的降低污水中的COD，避免了二次污染。
从实施例1和对比例4可以看出，芒果皮和椰子肉在该碳源中起到了重要的作用，能够有效的降低污水中的氮含量。
对于实施例1-3以及对比例1-4的碳源比表面进行测定，测定结果如表2所示：
表2：碳源的比表面积
从表2的实施例1-3以及对比例1-4数据中可以看出，相对于蒙脱石正常的比表面积（100m2/g左右），实施例1-3以及对比例1-4中碳源的比表面积明显变小，这是由于葡萄糖、麦芽糖、多糖、芒果皮和椰子肉椰子壳提取物的比表面积低于蒙脱石的比表面积造成的。
从表2的对比例2和对比例3可以看出，通过二氧化钛对蒙脱石进行柱撑处理，能够有效的提高蒙脱石的比表面积，使得蒙脱石表面能够负载更多的葡萄糖、麦芽糖、多糖、芒果皮和椰子肉椰子壳提取物，从表2的对比例1和对比例3可以看出，添加了椰子壳提取物，能够有效的提高碳源的比表面积。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于污水脱氮的碳源，其特征在于，主要是由以下重量份的成分组成：葡萄糖25-35份、麦芽糖15-25份、多糖10-20份、芒果皮10-15份，椰子肉10-15份、椰子壳提取物30-50份、二氧化钛3-6份、氢氧化钙10-20份、蒙脱石50-80份和聚丙烯酰胺5-10份；
所述碳源的制备方法，包括以下步骤：
S1、先向蒙脱石中加入蒙脱石体积3-6倍的去离子水，加入聚丙烯酰胺，再加入四氯化钛溶液，缓慢搅拌，30℃的条件下缓慢加入氢氧化钙粉末，待溶液的pH值升到6-7时，升温至85-90℃，此时四氯化钛水解为二氧化钛，加入剩余的氢氧化钙粉末，继续搅拌1h，搅拌完毕；
S2、搅拌完毕后，趁热过滤，并用热水洗涤滤饼3-5次，洗涤完毕后进行利用烘箱进行干燥处理，得到改性的蒙脱石载体；
S3、将芒果皮和椰子肉烘干粉碎，过筛，得到芒果皮粉末和椰子肉粉末，待用；
S4、将蒙脱石载体、葡萄糖、麦芽糖、多糖、芒果皮粉末、椰子肉粉末和椰子壳提取物置入混匀机中，在145-152℃的条件下，混合30-45min，完毕后利用造粒机进行造粒，冷却，得到碳源；
所述椰子壳提取物的制备包括以下步骤：
A1、采用清水对椰子壳进行清洗，去除杂质与灰尘；
A2、将清洗后的椰子壳进行切断，切断后并进行粉碎处理，粉碎处理完毕后再次加入清水，加热至沸腾状态，保温15-30min，完毕后，冷却至室温待用；
A3、在冷却后的椰子壳与水的混合物中加入蛋白水解酶，处理2-4h后，完毕后进行洗涤、过滤，收集滤饼；
A4、过滤完毕后，利用真空干燥箱对滤饼进行烘干处理，烘干完毕后再进行过筛处理，得到椰子壳提取物。
2.根据权利要求1所述的一种用于污水脱氮的碳源，其特征在于，所述S1中，30℃时，每分钟氢氧化钙粉末的添加量为四氯化钛溶液质量的0.005-0.01倍。
3.根据权利要求1所述的一种用于污水脱氮的碳源，其特征在于，所述多糖为淀粉、糖元、纤维素、琼脂中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种用于污水脱氮的碳源，其特征在于，所述碳源中还包括阻垢组分，阻垢组分为聚丙烯酸、聚环氧琥珀酸和羟基亚乙基二磷酸中的一种，阻垢组分的质量为蒙脱石质量的0.01-0.05倍。
5.根据权利要求1所述的一种用于污水脱氮的碳源，其特征在于，所述S1中，氢氧化钙粉末的目数为200-300目。
6.根据权利要求1或5所述的一种用于污水脱氮的碳源，其特征在于，所述S3中，筛网的目数为100-150目，所述S4中，筛网的目数为10-20目，所述A4中，筛网的目数为200-300目。
7.根据权利要求6所述的一种用于污水脱氮的碳源，其特征在于，所述A4中，烘干温度为110-135℃。
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