CN112047473A - 一种新型复合碳源补充剂及其制备方法和应用 - Google Patents
一种新型复合碳源补充剂及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112047473A CN112047473A CN202010953799.1A CN202010953799A CN112047473A CN 112047473 A CN112047473 A CN 112047473A CN 202010953799 A CN202010953799 A CN 202010953799A CN 112047473 A CN112047473 A CN 112047473A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon source
- composite carbon
- source supplement
- water
- novel composite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 91
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 91
- 239000013589 supplement Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims abstract description 10
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 7
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract description 3
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 10
- 239000003225 biodiesel Substances 0.000 claims description 9
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims description 5
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims description 5
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims description 5
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 claims description 4
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 claims description 3
- 229920001503 Glucan Polymers 0.000 claims description 2
- PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N arabinose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N 0.000 claims description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- PJVXUVWGSCCGHT-ZPYZYFCMSA-N (2r,3s,4r,5r)-2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;(3s,4r,5r)-1,3,4,5,6-pentahydroxyhexan-2-one Chemical group OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)CO PJVXUVWGSCCGHT-ZPYZYFCMSA-N 0.000 claims 1
- 235000019534 high fructose corn syrup Nutrition 0.000 claims 1
- 239000010841 municipal wastewater Substances 0.000 claims 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 abstract description 25
- 239000010802 sludge Substances 0.000 abstract description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 8
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 5
- 241000233866 Fungi Species 0.000 abstract description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 abstract description 2
- 230000037353 metabolic pathway Effects 0.000 abstract description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 abstract description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 abstract 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 8
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L calcium acetate Chemical compound [Ca+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000001639 calcium acetate Substances 0.000 description 2
- 235000011092 calcium acetate Nutrition 0.000 description 2
- 229960005147 calcium acetate Drugs 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- 238000003794 Gram staining Methods 0.000 description 1
- 239000004280 Sodium formate Substances 0.000 description 1
- 241000589651 Zoogloea Species 0.000 description 1
- CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N [C].[N] Chemical compound [C].[N] CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 230000002354 daily effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 1
- 125000002791 glucosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001546 nitrifying effect Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M sodium formate Chemical compound [Na+].[O-]C=O HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000019254 sodium formate Nutrition 0.000 description 1
- JXKPEJDQGNYQSM-UHFFFAOYSA-M sodium propionate Chemical compound [Na+].CCC([O-])=O JXKPEJDQGNYQSM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004324 sodium propionate Substances 0.000 description 1
- 235000010334 sodium propionate Nutrition 0.000 description 1
- 229960003212 sodium propionate Drugs 0.000 description 1
- 235000013555 soy sauce Nutrition 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000011514 vinification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
- C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/32—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the food or foodstuff industry, e.g. brewery waste waters
- C02F2103/325—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the food or foodstuff industry, e.g. brewery waste waters from processes relating to the production of wine products
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
本发明提供了一种新型复合碳源补充剂及其制备方法和应用，属于水处理技术领域。新型复合碳源补充剂，由以下成分组成：多元醇，多糖，脂肪酸，酿酒黄水，其余为水。制备方法为：在搅拌条件下，加入水、多元醇和多糖，溶解后，加入脂肪酸，和酿酒黄水；熟化，过滤，即得。本发明的新型复合型碳源补充剂，可避免因微生物代谢途径复杂而延长微生物利用碳源补充剂的适应期和污泥驯化时间；且投加后，不引起处理水系统温度的大幅度变化，且可消除或减少在使用过程中易引起丝状菌大量繁殖，导致污泥膨胀的现象。本发明的新型复合型碳源补充剂，是一种新型、高效、快速、低耗、无毒的碳源补充剂，在城市污水和工业废水处理过程中具有推广应用价值。
Description
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种新型复合碳源补充剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着国家环保力度加大和污水排放标准的逐渐提高，总氮指标要求越来越高，普遍要求达到城市污水排放一级A标准，即TN<15mg/L，而在一些环保要求高的地区排放标准为即 TN<10mg/L。这对污水处理的反硝化处理提出了更高的要求，而现有的反硝化处理中往往存在碳源不足的问题，必须外加碳源，如乙酸钠、乙酸、甲醇、乙醇、葡萄糖等。乙酸、甲醇、乙醇属危化品，由于安全原因，很少被采用；葡萄糖由于反硝化速率慢而少应用。醋酸钠由于反硝化速率快，来源广泛，使用安全而被普遍使用，存在的主要问题是使用成本高，不经济。
近年来，国内研究人员正在开发各种复合碳源，旨在提高碳源COD值，以降低碳源投加量，提高性价比。李光益等研制了一种由醋酸钠、冰醋酸、碳酸钠、乙醇、葡萄糖、去离子水制成的复合碳源，具有对人体无害，成本低，易被微生物吸收利用等优点，但原材料种类多，复配工艺复杂，且有乙醇等危化品，不易推广使用。曹锐等发明了一种用于废水处理的复合碳源药剂。该复合碳源由下列组分制成：甲酸钠0.5％～1.0％，乙酸钠4.5％～5.5％，丙酸钠5％～6％，糖类物质40％～50％，水40％～45％：其中，糖类物质为COD＞3000mg/L的糖类混合物。具有优质、高效的特点，环保型水处理药剂，但性价比不高，难以在实际生产中使用。石泰山用氢氧化钙和醋酸反应生成的醋酸钙加醋酸钠、葡萄糖和乙醇，经静置澄清得复合碳源，生产工艺复杂，成本也不低，还有危化品乙醇做原材料，存在安全隐患，不易推广使用。总之，这些复合碳源存在工艺相对复杂，性价比不高等缺点。
酿酒企业每年产生大量的黄水、丢糟、酒尾等酿酒副产物。据测定，这类废的pH＝3.0～ 3.5，COD＝20000～40000mg/L，如未得到高效回收利用就直接排放，不仅对环境带来污染且治理困难，还造成极大的资源浪费，严重制约了酿酒行业的可持续循环经济的实现。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新型复合碳源补充剂及其制备方法和应用。
经研究，本发明采用以下技术方案：
1、一种新型复合碳源补充剂，按重量百分比计，由以下成分组成：30～40％多元醇，5～15％多糖，10～40％脂肪酸，10～30％酿酒黄水，其余为水；所述新型复合碳源补充剂的pH值为 5～10，COD值为30～80万mg/L，溶解性良好。
其中，酿酒黄水为重庆某酒厂产生的酿酒黄水。
优选的，所述多元醇为生物柴油副产粗甘油。
优选的，所述多糖为葡萄糖，果糖，阿拉伯糖，木糖，蔗糖或D-葡聚糖。
优选的，所述脂肪酸为醋酸或其盐类。
优选的，所述酿酒黄水为浓香型黄水或酱香型黄水。
优选的，按重量百分比计，由以下成分组成：40％多元醇，10％多糖，40％脂肪酸，10％酿酒黄水。
2、上述新型复合碳源补充剂的制备方法，包括以下步骤：
在搅拌条件下，按配方加入水、多元醇和多糖，完全溶解后，缓慢加入脂肪酸，然后再加入酿酒黄水；
在25～45℃的温度下进行熟化1～2h，在孔径为200～600目的条件下进行过滤，即得新型复合型碳源补充剂。
其中，搅拌熟化反应结束后，需进行采样质检，合格之后再进行过滤。
优选的，所述熟化的温度为30～40℃。熟化温度过低达不到熟化要求，反应不充分，温度过高则有其他副反应发生，容易影响产品的性能，且增加了反应容器的负荷，缩短反应容器的寿命，因此，熟化的温度需严格控制。
更优选的，所述熟化的温度为30℃。
优选的，所述熟化的时间为1h。
3、上述新型复合碳源补充剂在城市污水和工业废水处理中的应用。
以泸州某酒厂为例，日均产生的酒类废水100吨，处置费用为75元/t (COD8000～15000mg/L)，一年酒类废水的处理费用就达225万元，实施本项目不但节约了酒类废水的处置费用，还可以资源化再利用，变废为宝，同时具有良好的环境效益。
本发明的有益效果在于：
1)本发明的新型复合型碳源补充剂，因含碳物质分子结构单元化，可快速投入使用，避免因微生物代谢途径复杂而延长微生物利用碳源补充剂的适应期和污泥驯化时间；
2)本发明的新型复合型碳源补充剂，因pH值在9～10之间，使得在处理城市污水或工业废水过程中，不会引起处理水系统温度的大幅度变化，对原水pH值影响小，保持硝化菌硝化作用的最佳环境条件；
3)本发明的新型复合型碳源补充剂，采用多种低分子物质复合，在城市污水和工业废水处理中加入适量的碳源补充剂，调节了污水中的碳氮比，促进污水处理系统中的反硝化作用，提高了反硝化速率，加强了污水处理的脱氮效果，保证出水总氮得到有效降低，同时还解决了用量大、成本高、丝状菌大量繁殖引起污泥膨胀的弊端，从而消除了对污水处理系统正常运行的严重影响；
4)本发明的新型复合型碳源补充剂，是一种新型、高效、快速、低耗、无毒的碳源补充剂，在城市污水和工业废水处理过程中具有推广应用价值。
附图说明
图1为本发明的新型复合碳源补充剂的制备工艺流程图；
图2为不同试验时间段的污泥絮体结构。
具体实施方式
下面结合本发明实施例，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。
实施例1
本实施例中新型复合碳源补充剂的制备方法，包括以下步骤：
向反应器中加入自来水0kg，启动搅拌，加入生物柴油副产粗甘油8000kg，保持搅拌的持续运行，将蔗糖2000kg加入反应器中，搅拌直至溶解完全，然后将醋酸8000kg缓慢投加入反应器的混合物料溶液中，最后加入浓香型黄水2000kg，保持搅拌的持续运行，进行熟化反应1小时后，在30℃的温度下进行熟化，通过孔径为200～600目的压滤机进行过滤，得到新型复合碳源补充剂。
实施例2
本实施例中新型复合碳源补充剂的制备方法，包括以下步骤：
向反应器中加入自来水2000kg，启动搅拌，加入生物柴油副产粗甘油6000kg，搅拌直至溶解完全，将蔗糖2000kg加入反应器中，搅拌直至溶解完全，然后将醋酸4000kg缓慢投加入反应器的混合物料溶液中，最后加入浓香型黄水6000kg，保持搅拌的持续运行，进行熟化反应1小时后，在30℃的温度下进行熟化，通过孔径为200～600目的压滤机进行过滤，得到新型复合碳源补充剂。
实施例3
本实施例中新型复合碳源补充剂的制备方法，包括以下步骤：
向反应器中加入自来水4000kg，启动搅拌，加入生物柴油副产粗甘油6000kg，搅拌直至溶解完全，将葡萄糖2000kg加入反应器中，搅拌直至溶解完全，然后将醋酸2000kg缓慢投加入反应器的混合物料溶液中，最后加入酱香型黄水6000kg，保持搅拌的持续运行，进行熟化反应1小时后，在25℃的温度下进行熟化，通过孔径为200～600目的压滤机进行过滤，得到新型复合碳源补充剂。
将实施例1至实施例3制得的新型复合碳源补充剂分别进行密度，pH值和COD检测，结果如表1所示。
表1新型复合碳源补充剂检测结果
| pH值 | COD(mg/L) | 密度(g/cm<sup>3</sup>) | |
| 实施例1 | 5.6 | 80.2万 | 1.18 |
| 实施例2 | 7.1 | 53.68万 | 1.1 |
| 实施例3 | 6.8 | 42.5万 | 1.06 |
从表1中分析可知，制得的新型复合碳源补充剂的COD值都在40万以上，可作为碳源补充剂使用；pH值与大多污水厂进水pH值相吻合，可以满足污水处理厂生物脱氮使用。
将实施例1至实施例3制得的新型复合碳源补充剂与常规碳源(醋酸钠)分别进行脱氮处理。具体为：将取自污水处理厂缺氧池的污水搅拌均匀后分别装入3个1L的锥形瓶中，加硝酸钙调节初始总氮浓度，在各个锥形瓶加不同碳源，检测初始总氮浓度和反硝化不同时间的总氮浓度；通过测定母液混合液中起始的TN、NO3 --N浓度与MLSS，并间隔一定时间段测定系统中TN及NO3 --N的浓度，根据测定结果即可得到TN和NO3 --N浓度随时间的去除率，利用投加C/ΔN(投加碳源的COD与扣除空白后TN消减量的比)与反硝化速率(反应进行一段时间后TN消减量与MLSS*时间比值mgTN/gMLSS*h，从而得到不同碳源补充剂的TN去除率及反硝化速率。其中，实施例1制得的新型复合碳源补充剂的投加量为50ppm，实施例2和实施例3制得的新型复合碳源补充剂的投加量为150ppm，常规碳源的投加量为 300ppm。
碳源的COD通过QCOD-3F型COD测定仪检测；污水中总氮通过LC4-CNP多参数水质快速分析仪检测。结果如表2，表3和表4所示。
表2不同碳源脱氮效果
从表2中可以看出，本发明制得的新型复合碳源补充剂产品的脱氮效果均优于市场上常规的碳源补充剂。实施例1制得的新型复合碳源补充剂脱氮效果最佳。
表3新型复合碳源与常规碳源的反硝化速率
从表3可以看出，反硝化时间为1.5h时，常规碳源的平均反硝化速率相对较高，但反硝化进行到3h时，新型复合碳源补充剂平均速率与常规碳源持平，甚至略高于常规碳源。目前，反硝化设计时间大约3h，因此，使用新型碳源补充剂并不会影响最终脱氮效果。
表4反硝化速率与碳源COD的关系
表4为反硝化速率与碳源COD值之间的关系，从表中可以看出，反硝化进行1.5h时，常规碳源的反硝化平均速率稍快于新型复合碳源；当反硝化进行3h时，平均速率出现分化，主要取决于碳源的COD值，反硝化平均速率与符合碳源COD值接近线性关系，由此可知，投加量相同的条件下，COD值越高，反硝化越快。
综上可知，新型复合碳源补充剂的投加量远小于常规碳源醋酸钠的投加量；3h内的反硝化速率与醋酸钠接近；由于效率提高，用量降低，综合成本可节约20％以上，新型复合碳源补充剂有效含量高，COD高达80万，提高脱氮效率，用量的大幅减少，从而大幅降低污水处理厂药剂成本。
以某生活小区化粪池的实际生活污水作为试验用水，应用A2O工艺进行处理，原水水质指标如表5所示。水质指标的范围是指试验期间水质的变化范围，即每天取1个水样进行测定并计算其平均值。
表5原水水质
| 水质指标 | 范围 | 平均值 |
| COD(mg/L) | 400～600 | 500 |
| NH<sub>4</sub><sup>+</sup>-N(mg/L) | 29～46 | 37.5 |
| TN(mg/L) | 28～56 | 42 |
| TP(mg/L) | 16～26 | 21 |
| pH值 | 7.12～7.46 | 7.29 |
从表5中分析可知，该生活污水属于典型的低C/N比生活污水，平均C/N仅为2.53。在试验第2阶段向该生活污水中投加一定量的本发明的新型碳源补充剂作为外碳源，COD投加当量为150mg/L，从而提高进水C/N比，以改善系统脱氮性能；该阶段进水COD为 352.7～422.4mg/L，平均值为387.2mg/L；C/N为4.79～6.89，平均值为5.94。接种污泥取自重庆某城市污水处理厂二沉池回流污泥，属全程硝化污泥。
分析方法采用国家规定的标准方法；包括COD、NH4 +-N、NO3 --N、NO2 --N等，水样经滤纸过滤后进行分析测定。TN采用Multi NC 3000总有机碳/总氮测定仪进行测定。
每个试验阶段均在系统调整后稳定运行后进行采样分析。冬季反应器内水温通过温控装置控制在(22±1)℃，夏季反应器内水温为自然水温23～28℃。通过从二沉池底部排泥，控制系统SRT在15～20d，反应器内MLSS为(2500±500)mg/L。结果如表6所示。
表6新型复合碳源补充剂处理污水试验
从表6中可知：污水处理装置中外加本发明的新型复合碳源补充剂，对污水中的COD、 NH4 +-N、NO3 --N、NO2 --N有很好的去除率，COD能从460降至20mg/L左右，最大的NH4 +-N 去除率可达95％以上。总氮去除率最大也在90％以上。
通过革兰氏染色对5.22，5.24，5.29和6.03日在14:30时段的污泥絮体进行检测，结果如图2所示。
从图中2分析可知，不同时间段的污泥絮体中也存在一定量的丝状菌，但这些丝状菌构成了菌胶团的骨架，并未向絮体外进行枝状生长，影响污泥的沉降性能。可见在外加新型复合碳源补充剂下的A2O工艺不易发生污泥膨胀。
当然，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新型复合碳源补充剂，其特征在于，按重量百分比计，由以下成分组成：30～40％多元醇，5～15％多糖，10～40％脂肪酸，10～30％酿酒黄水，其余为水；所述新型复合碳源补充剂的pH值为5～10，COD值大于30万mg/L，溶解性良好。
2.根据权利要求1所述新型复合碳源补充剂，其特征在于，所述多元醇为生物柴油副产粗甘油。
3.根据权利要求1所述新型复合碳源补充剂，其特征在于，所述多糖为葡萄糖果糖，阿拉伯糖，木糖，蔗糖或D-葡聚糖。
4.根据权利要求1所述新型复合碳源补充剂，其特征在于，所述脂肪酸为醋酸或其盐类。
5.根据权利要求1所述新型复合碳源补充剂，其特征在于，所述酿酒黄水为浓香型黄水或酱香型黄水。
6.根据权利要求1所述新型复合碳源补充剂，其特征在于，按重量百分比计，由以下成分组成：40％多元醇，10％多糖，40％脂肪酸，10％酿酒黄水。
7.如权利要求1至权利要求6任一所述新型复合碳源补充剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在搅拌条件下，按配方加入水、多元醇和多糖，完全溶解后，缓慢加入脂肪酸，然后再加入酿酒黄水；
在25～45℃的温度下进行熟化1～2h，在孔径为200～600目的条件下进行过滤，即得新型复合型碳源补充剂。
8.根据权利要求7所述新型复合碳源补充剂的制备方法，其特征在于，所述熟化的温度为30～40℃。
9.根据权利要求7所述新型复合碳源补充剂的制备方法，其特征在于，所述熟化的时间为1h。
10.如权利要求1至权利要求6任一所述新型复合碳源补充剂在城市污水和工业废水处理中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010953799.1A CN112047473A (zh) | 2020-09-11 | 2020-09-11 | 一种新型复合碳源补充剂及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010953799.1A CN112047473A (zh) | 2020-09-11 | 2020-09-11 | 一种新型复合碳源补充剂及其制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112047473A true CN112047473A (zh) | 2020-12-08 |
Family
ID=73611380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010953799.1A Pending CN112047473A (zh) | 2020-09-11 | 2020-09-11 | 一种新型复合碳源补充剂及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112047473A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112830574A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-25 | 上海砼仁环保技术发展有限公司 | 一种酿酒废水用于污水处理厂碳源补充的方法 |
| CN114152709A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-08 | 盐城工学院 | 一种植物废弃物的释碳能力评价方法 |
| CN114702143A (zh) * | 2022-04-20 | 2022-07-05 | 四川中润佳和能源有限公司 | 一种微生物复合碳源及其制备方法和应用 |
| CN115259344A (zh) * | 2022-08-22 | 2022-11-01 | 中环保水务投资有限公司 | 液体复合碳源及其制备方法和应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20190106342A1 (en) * | 2017-10-06 | 2019-04-11 | Performance Chemicals LLC | Alternative carbon sources for the control of nitrogen concentration in water |
| CN110589956A (zh) * | 2019-11-04 | 2019-12-20 | 黄大伟 | 一种新型碳源 |
-
2020
- 2020-09-11 CN CN202010953799.1A patent/CN112047473A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20190106342A1 (en) * | 2017-10-06 | 2019-04-11 | Performance Chemicals LLC | Alternative carbon sources for the control of nitrogen concentration in water |
| CN110589956A (zh) * | 2019-11-04 | 2019-12-20 | 黄大伟 | 一种新型碳源 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 刘思琪等: "黄水与醋酸钠混合碳源对颗粒污泥脱氮除磷的影响", 《中国给水排水》 * |
| 徐红梅: ""甘油碳源对市政污水强化生物除磷的影响及机理"", 《水处理技术》 * |
| 陆强等编著: "《液体生物燃料技术与工程》", 31 January 2013 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112830574A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-25 | 上海砼仁环保技术发展有限公司 | 一种酿酒废水用于污水处理厂碳源补充的方法 |
| CN114152709A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-08 | 盐城工学院 | 一种植物废弃物的释碳能力评价方法 |
| CN114702143A (zh) * | 2022-04-20 | 2022-07-05 | 四川中润佳和能源有限公司 | 一种微生物复合碳源及其制备方法和应用 |
| CN115259344A (zh) * | 2022-08-22 | 2022-11-01 | 中环保水务投资有限公司 | 液体复合碳源及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112047473A (zh) | 一种新型复合碳源补充剂及其制备方法和应用 | |
| CN109574258B (zh) | 一种实现反硝化生物滤池快速启动的方法 | |
| US9169143B2 (en) | Wastewater pretreatment method and sewage treatment method using the pretreament method | |
| Moawad et al. | Coupling of sequencing batch reactor and UASB reactor for domestic wastewater treatment | |
| CN110709357A (zh) | 污泥处理方法 | |
| CN102583895B (zh) | 一种高氨氮废水处理的方法 | |
| Bolzonella et al. | Denitrification potential enhancement by addition of anaerobic fermentation products from the organic fraction of municipal solid waste | |
| Kalyuzhnyi et al. | Combined biological and physico-chemical treatment of baker's yeast wastewater | |
| Zafarzadeh et al. | Performance of moving bed biofilm reactors for biological nitrogen compounds removal from wastewater by partial nitrification-denitrification process | |
| CN108726669A (zh) | 一种磁活性污泥法同步去除多种类固醇雌激素的方法 | |
| CN101781056A (zh) | 造纸废水的处理方法 | |
| Yang et al. | Treatment of chitin-producing wastewater by micro-electrolysis-contact oxidization | |
| CN109502745A (zh) | 一种快速驯化可降解2,4,6-三氯酚的微生物的方法 | |
| CN108483802A (zh) | 一种木薯酒精废水的生物处理工艺 | |
| CN107814466A (zh) | 一种dpt生产废水处理工艺 | |
| EP2042473A2 (de) | Zusammensetzung und Verfahren für die biologische Denitrifizierung von Abwässern | |
| NL2031577B1 (en) | A novel composite carbon source supplement and its preparation method and application | |
| Moosavi et al. | Simultaneous organics and nutrients removal from municipal wastewater in an up-flow anaerobic/aerobic fixed bed reactor | |
| CN108178427B (zh) | 一种杨梅腌渍废水生化处理方法 | |
| CN112014535A (zh) | 一种降低总氮、总磷碳源的评价装置及评价方法与应用 | |
| CN113874327A (zh) | 废水处理中脱氮过程的碳源替换方法 | |
| CN110697991A (zh) | 一种垃圾渗沥液生物处理工艺及系统 | |
| Delgado et al. | Submerged Membrane Bioreactor at Substrate‐Limited Conditions: Activity and Biomass Characteristics | |
| Wang et al. | Shortcut Biological Nitrogen Removal from Coal Gasification Wastewater in Three‐Stage MBBRs: Wang et al. | |
| CN111099742A (zh) | 提高反硝化脱氮系统抗性的组合物及其脱氮方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201208 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |