CN112239274A - 一种用于污水处理强化脱氮的复合碳源及制备技术 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于污水处理强化脱氮的复合碳源，包括以下质量分数配比的原料：糖类物质30％‑40％，甲醇5％‑10％，乙酸钠3％‑5％，微量元素0.5％‑1.0％，其余量为水，糖类物质为葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和果糖中的两种以上混合物；微量元素为铁、硼、硒、锌和钼中的两种以上混合物。本发明通过糖类物质采用葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和果糖的两种以上混合物，能够为反硝化菌群提供充足的能量，配合甲醇的使用，甲醇由于分子较小，易被反硝化菌群代谢，提高反硝化速率，糖类物质为反硝化菌群提供后续能量，保证反硝化反应持续进行，且乙酸钠用于调节污水中的PH，为反硝化菌群提供适宜的生活环境，提高污水中总氮的去除效率。

Description

一种用于污水处理强化脱氮的复合碳源及制备技术
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体为一种用于污水处理强化脱氮的复合碳源及制备技术。
背景技术
随着我国社会经济的发展，人口的增加以及企业规模的增大，污水排水量日益增多，因此开发针对污水高效处理的技术和药剂是非常必要的。采用以活性污泥法为基础的生化除氮工艺是目前国内乃至世界污水处理厂的主流技术，其原理是利用污水中反硝化细菌在缺氧条件下还原硝酸盐，释放出分子态氮或一氧化二氮的方法去除总氮。大部分反硝化细菌是异养菌，在反硝化过程中需要碳源作为细胞生命活动所需的能量，进行无氧呼吸，从而去除污水中的总氮。国内污水厂进水COD值、BOD值普遍偏低，反硝化过程中常需要添加碳源，外加碳源是C/N较低(COD/总氮)的污水生化处理中必不可少的过程，碳源含量会制约着反硝化细菌去除总氮的效率和作用，反硝化菌作为微生物在污水处理厂除氮过程中起着决定性的作用，其生长、繁殖和各种生理代谢决定着反硝化脱氮的活性和效率。微生物的营养物质是满足微生物的生长、繁殖和完成各种生理代谢动所必须的要素。
目前污水处理厂使用的碳源多以单一成分为主，由于反硝化菌群多样性的特点，例如脱氮小球菌、反硝化假单胞菌等复合菌群条件，单一碳源环境下菌群多样性被弱化，人为的弱化、驯化干扰菌群的生长与活动，脱氮过程并没有充分发挥反硝化菌群的总氮去除效率。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于污水处理强化脱氮的复合碳源及制备技术，具备可供多种反硝化菌群正常生长、提高污水中的总氮去除效率等优点，解决了常规碳源成分单一、污水中总氮去除效果较差的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于污水处理强化脱氮的复合碳源，包括以下质量分数配比的原料：糖类物质30％-40％，甲醇5％-10％，乙酸钠3％-5％，聚羟基脂肪酸酯2％，维生素1％，微量元素0.5％-1％，其余量为水；
所述糖类物质为葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和果糖中的两种以上混合物；
所述微量元素为铁、硼、硒、锌和钼中的两种以上混合物。
优选的，糖类物质30％，甲醇5％，乙酸钠3％，微量元素0.5％，聚羟基脂肪酸酯2％，维生素1％，其余量为水。
优选的，糖类物质35％，甲醇8％，乙酸钠4％，微量元素0.7％，聚羟基脂肪酸酯2％，维生素1％，其余量为水。
优选的，糖类物质40％，甲醇10％，乙酸钠5％，微量元素1％，聚羟基脂肪酸酯2％，维生素1％，其余量为水。
本发明进一步提供了上述用于污水处理强化脱氮的复合碳源的制备技术，该制备方法包括以下步骤：
S1、按照质量分数分别称取糖类物质、甲醇、乙酸钠、聚羟基脂肪酸酯、维生素及微量元素备用；
S2、先在反应釜内加入水，将乙酸钠、甲醇聚羟基脂肪酸酯和维生素依次加入到反应釜中，搅拌0.5小时；
S3、向反应釜中加入糖类物质，控制反应釜内温度为60度，继续搅拌1小时；
S4、最后加入微量元素继续搅拌10分钟，得到复合碳源，将复合碳源从反应釜中倒出，然后进行密封保存。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种用于污水处理强化脱氮的复合碳源及制备技术，具备以下有益效果：
1、该用于污水处理强化脱氮的复合碳源，通过糖类物质采用葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和果糖的两种以上混合物，能够为反硝化菌群提供充足的能量，配合甲醇的使用，甲醇由于分子较小，易被反硝化菌群代谢，提高反硝化速率，糖类物质为反硝化菌群提供后续能量，保证反硝化反应持续进行，且乙酸钠用于调节污水中的PH，为反硝化菌群提供适宜的生活环境，提高污水中总氮的去除效率。
2、该用于污水处理强化脱氮的复合碳源，通过微量元素采用铁、硼、硒、锌和钼中的两种以上混合物，主要作为反硝化菌群生理活性物质的组成或生理活动的调节剂，保证反硝化菌群的正常生活所需的物质，提高反硝化菌群的活性，保证反硝化菌群的对于污水中总氮的去除效率。
3、该用于污水处理强化脱氮的复合碳源具备高效、低耗、化学性质稳定、反硝化菌群适应快、脱氮效果好等优点，能够有效促进污水中反硝化菌群的繁殖，促使菌群合成新细胞速度快，高强度地提高污水中反硝化菌群的活性，进一步提高了反硝化菌群对污水中总氮的去除效率。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，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。
实施例一：
一种用于污水处理强化脱氮的复合碳源，包括以下质量分数配比的原料：糖类物质30％，甲醇5％，乙酸钠3％，聚羟基脂肪酸酯2％，维生素1％，微量元素0.5％，其余量为水；
其中糖类物质为葡萄糖、蔗糖和麦芽糖的混合物，通过糖类物质采用葡萄糖、蔗糖和麦芽糖的混合物，能够为反硝化菌群提供充足的能量，配合甲醇的使用，甲醇由于分子较小，易被反硝化菌群代谢，提高反硝化速率，糖类物质为反硝化菌群提供后续能量，保证反硝化反应持续进行，且乙酸钠用于调节污水中的PH，为反硝化菌群提供适宜的生活环境，提高污水中总氮的去除效率；
其中微量元素为铁、硼、和锌的混合物，通过微量元素采用铁、硼和锌的混合物，主要作为反硝化菌群生理活性物质的组成或生理活动的调节剂，保证反硝化菌群的正常生活所需的物质，提高反硝化菌群的活性，保证反硝化菌群的对于污水中总氮的去除效率。
为配合上述配方使用，现提供一种用于污水处理强化脱氮的复合碳源的制备技术，包括以下步骤：
S1、按照质量分数分别称取糖类物质、甲醇、乙酸钠、聚羟基脂肪酸酯、维生素和微量元素备用；
S2、先在反应釜内加入水，将乙酸钠、甲醇、聚羟基脂肪酸酯和维生素依次加入到反应釜中，搅拌0.5小时，将乙酸钠和甲醇充分混合均匀；
S3、向反应釜中加入糖类物质，控制反应釜内温度为60度，继续搅拌1小时，将糖类物质和上述混合液充分混合，使糖类熟化更易被反硝化菌群吸收；
S4、最后加入微量元素继续搅拌10分钟，得到复合碳源，将复合碳源从反应釜中倒出，然后进行密封保存。
实施例二：
一种用于污水处理强化脱氮的复合碳源，包括以下质量分数配比的原料：糖类物质35％，甲醇8％，乙酸钠4％，聚羟基脂肪酸酯2％，维生素1％，微量元素0.7％，其余量为水；
其中糖类物质为葡萄糖、蔗糖和果糖的混合物，通过糖类物质采用葡萄糖、蔗糖和果糖的混合物，能够为反硝化菌群提供充足的能量，配合甲醇的使用，甲醇由于分子较小，易被反硝化菌群代谢，提高反硝化速率，糖类物质为反硝化菌群提供后续能量，保证反硝化反应持续进行，且乙酸钠用于调节污水中的PH，为反硝化菌群提供适宜的生活环境，提高污水中总氮的去除效率；
其中微量元素为铁、锌和钼的混合物，通过微量元素采用铁、锌和钼的混合物，主要作为反硝化菌群生理活性物质的组成或生理活动的调节剂，保证反硝化菌群的正常生活所需的物质，提高反硝化菌群的活性，保证反硝化菌群的对于污水中总氮的去除效率。
为配合上述配方使用，现提供一种用于污水处理强化脱氮的复合碳源的制备技术，包括以下步骤：
S1、按照质量分数分别称取糖类物质、甲醇、乙酸钠聚羟基脂肪酸酯、维生素和微量元素备用；
S2、先在反应釜内加入水，将乙酸钠、聚羟基脂肪酸酯、维生素及甲醇依次加入到反应釜中，搅拌0.5小时，将乙酸钠和甲醇充分混合均匀；
S3、向反应釜中加入糖类物质，控制反应釜内温度为60度，继续搅拌1小时，将糖类物质和上述混合液充分混合，使糖类熟化更易被反硝化菌群吸收；
S4、最后加入微量元素继续搅拌10分钟，得到复合碳源，将复合碳源从反应釜中倒出，然后进行密封保存。
实施例三：
一种用于污水处理强化脱氮的复合碳源，包括以下重量份数配比的原料：糖类物质40％，甲醇10％，乙酸钠5％，聚羟基脂肪酸酯2％，维生素1％，微量元素1.0％，其余量为水；
其中糖类物质为葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和果糖的混合物，通过糖类物质采用葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和果糖的混合物，能够为反硝化菌群提供充足的能量，配合甲醇的使用，甲醇由于分子较小，易被反硝化菌群代谢，提高反硝化速率，糖类物质为反硝化菌群提供后续能量，保证反硝化反应持续进行，且乙酸钠用于调节污水中的PH，为反硝化菌群提供适宜的生活环境，提高污水中总氮的去除效率；
其中微量元素为铁、锌、硒、硼和钼的混合物，通过微量元素采用铁、硼、硒、锌和钼中的混合物，主要作为反硝化菌群生理活性物质的组成或生理活动的调节剂，保证反硝化菌群的正常生活所需的物质，提高反硝化菌群的活性，保证反硝化菌群的对于污水中总氮的去除效率。
为配合上述配方使用，现提供一种用于污水处理强化脱氮的复合碳源的制备技术，包括以下步骤：
S1、按照质量分数分别称取糖类物质、甲醇、乙酸钠、聚羟基脂肪酸酯、维生素及微量元素备用；
S2、先在反应釜内加入水，将乙酸、钠聚羟基脂肪酸酯、维生素及甲醇依次加入到反应釜中，搅拌0.5小时，将乙酸钠和甲醇充分混合均匀；
S3、向反应釜中加入糖类物质，控制反应釜内温度为60度，继续搅拌1小时，将糖类物质和上述混合液充分混合，使糖类熟化更易被反硝化菌群吸收；
S4、最后加入微量元素继续搅拌10分钟，得到复合碳源，将复合碳源从反应釜中倒出，然后进行密封保存。
综上所述，该复合氮源的重量份数配比为糖类物质40％，甲醇10％，乙酸钠5％，聚羟基脂肪酸酯2％，维生素1％，微量元素1.0％，其余量为水时，使用效果较佳，具备高效、低耗、化学性质稳定、反硝化菌群适应快、脱氮效果好等优点，能够有效促进污水中反硝化菌群的繁殖，促使菌群合成新细胞速度快，高强度地提高污水中反硝化菌群的活性，进一步提高了反硝化菌群对污水中总氮的去除效率。
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限定。

Claims (5)

1.一种用于污水处理强化脱氮的复合碳源，其特征在于，包括以下质量分数配比的原料：糖类物质30％-40％，甲醇5％-10％，乙酸钠3％-5％，聚羟基脂肪酸酯2％，维生素1％，微量元素0.5％-1.0％，其余量为水；
所述糖类物质为葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和果糖中的两种以上混合物；
所述微量元素为铁、硼、硒、锌和钼中的两种以上混合物。
2.根据权利要求1所述的一种用于污水处理强化脱氮的复合碳源，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：糖类物质30％，甲醇5％，乙酸钠3％，聚羟基脂肪酸酯2％，维生素1％，微量元素0.5％，其余量为水。
3.根据权利要求1所述的一种用于污水处理强化脱氮的复合碳源，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：糖类物质35％，甲醇8％，乙酸钠4％，聚羟基脂肪酸酯2％，维生素1％，微量元素0.7％，其余量为水。
4.根据权利要求1所述的一种用于污水处理强化脱氮的复合碳源，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：糖类物质40％，甲醇10％，乙酸钠5％，聚羟基脂肪酸酯2％，维生素1％，微量元素1.0％，其余量为水。
5.一种用于污水处理强化脱氮的复合碳源的制备技术，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照质量分数分别称取糖类物质、甲醇、乙酸钠、聚羟基脂肪酸酯、维生素和微量元素备用；
S2、先在反应釜内加入水，将乙酸钠、甲醇、聚羟基脂肪酸酯及维生素依次加入到反应釜中，搅拌0.5小时；
S3、向反应釜中加入糖类物质，控制反应釜内温度为60度，继续搅拌1小时；
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