CN113998789A - 一种用于生活污水处理的CODCr去除生物促进剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于生活污水处理的CODCr去除生物促进剂及其制备方法，包括以下重量份数的原料，酵母粉35～50份、蛋白胨10～35份、氨基酸10～30份、硫酸亚铁铵1～10份、微量金属元素1～5份、维生素1～5份；其制备方法包括：步骤一，将各组分加入到超纯水中进行搅拌混合，得到溶液一；步骤二，将混合均匀的溶液一静置得到溶液二；步骤三，将溶液二进行过滤，即可得到生物促进剂；有益效果：该生物促进剂由微生物生长和代谢所需的营养物质和生长因子组成，能够促进微生物的生长繁殖和对有机污染物的代谢；该生物促进剂的制备原料易于获得。
Description
技术领域
本发明涉及水处理制剂口技术领域，尤其涉及一种用于生活污水处理的CODCr去除生物促进剂及其制备方法。
背景技术
近年来，随着生态文明建设的不断深入推进，我国污水处理事业得到高速发展。根据2019年《中国生态环境状况公报》，截止到2019年底，我国设市城市污水处理能力已达1.77亿立方米/日，累计污水处理量为532亿立方米。与此同时，污水处理厂的排放标准日趋严格，在执行《城镇污水厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准基础上，北京、天津、浙江等省市陆续制定了地方标准，对城镇污水处理厂的污染物的排放提出了更高要求。此外，河南省于2014年亦发布实施了《贾鲁河流域水污染物排放标准》(GB41/908-2014)，对贾鲁河流域内的污水处理厂水污染物排放与监测提出控制要求。
化学需氧量(CODCr)主要表征污水中有机污染物的浓度，是衡量污水处理厂出水水质的重要指标，亦是污水处理厂提标改造的主要对象之一。《城镇污水厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准对其限值为50mg/L，《贾鲁河流域水污染物排放标准》(GB41/908-2014)根据排放区域不同，制定了30mg/L～50mg/L的限值要求。北京市《城镇污水厂水污染物排放标准》(DB11/890—2012)A标准最为严格，限值为20mg/L，与《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类水要求相同。
CODCr去除的常用方法包括主体工艺优化运行、工艺改造、臭氧及其催化氧化、活性炭滤池吸附、膜过滤等，但主体工艺优化运行效能提升有限，而其他工艺多涉及工程建设，建设成本和运行成本均较高。然而，近年来得到逐渐发展的生物促生技术在国内外得到快速发展，生物促生技术通过为微生物提供生长代谢必需的营养物质或生长因子，促进其对于有机物的降解作用。该技术只需要简单的投加设备和药剂费用，成本较低，且在工业废水处理、黑臭水体治理方面应用效果良好，可以将其引用至生活污水处理中。
针对污水处理厂提标改造过程中CODCr去除的现实需求，通过简单的原料与方法制备一种CODCr去除生物促进剂，并用于生活污水处理生产中。
该药剂具有经济高效(无需大型设备与基础设施投入)、便于管理(投加方式简单、无需专人值守)、运行可靠(在去除CODCr的同时，不对工艺运行造成其他负面影响)等优点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提一种用于生活污水处理的CODCr去除生物促进剂及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于生活污水处理的CODCr去除生物促进剂，包括以下重量份数的原料，酵母粉35～50份、蛋白胨10～35份、氨基酸10～30份、硫酸亚铁铵1～10份、微量金属元素1～5份、维生素1～5份。
其中各成分原料的作用及特性如下：
酵母粉
作用：为活性污泥提供有机氮源和生长因子。
蛋白胨
作用：主要为活性污泥提供有机氮源，并可提供部分碳源和生长因子。
氨基酸
作用：可以作为活性污泥生长必需的有机氮源，亦可作为生长因子，促进活性污泥生长。
硫酸亚铁铵
作用：其水解产物一方面可以为活性污泥生长提供无机氮源，另一方面亚铁离子经氧化后形成氢氧化铁，具有絮凝沉降作用，有利于活性污泥在二沉池的沉淀。
微量金属元素
作用：提供活性污泥生长所需的无机盐。
维生素
作用：提供活性污泥生长所需的生长因子。
优选的，所述的氨基酸包括赖氨酸、天门冬氨酸、丝氨酸、精氨酸，最佳比例为5:2:2:1。
优选的，所述的微量元素包括铁、锌、钙、镁，最佳比例为4:3:2:1。
优选的，所述的维生素包括维生素A、维生素B、维生素C、维生素H，最佳比例为3:3:2:2。
一种用于生活污水处理的CODCr去除生物促进剂的制备方法为：
步骤一，将酵母粉35～50份、蛋白胨10～35份、氨基酸10～30份、硫酸亚铁铵1～10份、微量金属元素1～5份、维生素1～5份加入到10倍重量的超纯水中进行搅拌混合，得到溶液一；
步骤二，将混合均匀的溶液一在室温(25℃)条件下静置24h，得到溶液二；
步骤三，将溶液二采用中速定性滤纸过滤，即可得到生物促进剂。
优选的，所述的步骤一中，对混合后溶液持续搅拌1～2h。
优选的，所述的步骤三中，完成制备的生物促进剂需要在室温(25℃)条件下避光保存。
本发明的有益效果在于：
(1)该生物促进剂由微生物生长和代谢所需的营养物质和生长因子组成，能够促进微生物的生长繁殖和对有机污染物的代谢。此外，不含有微生物菌体，因此不会对污水处理系统原有的微生物菌群构成威胁。
(2)该生物促进剂的制备原料易于获得。
(3)该生物促进剂的投加只需要简单的计量泵即可，不要大型的基建与设备设施，易于管理。
(4)在污水处理厂使用过程中，该生物促进剂投加吨水综合成本仅需0.1元左右，且能够取得较好的处理效果。
(5)该生物促进剂投加后，工艺运行稳定，不会对原有工艺造成负面影响。
具体实施方式
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将结合发明实施例，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。
一种用于生活污水处理的CODCr去除生物促进剂，包括以下重量份数的原料，酵母粉35～50份、蛋白胨10～35份、氨基酸10～30份、硫酸亚铁铵1～10份、微量金属元素1～5份、维生素1～5份。
一种用于生活污水处理的CODCr去除生物促进剂的制备方法为：
步骤一，将酵母粉35～50份、蛋白胨10～35份、氨基酸10～30份、氨基酸1～10份、微量金属元素1～5份、维生素1～5份加入到10倍重量的超纯水中进行搅拌混合，得到溶液一；
步骤二，将混合均匀的溶液一在室温(25℃)条件下静置24h，得到溶液二；
步骤三，将溶液二采用中速定性滤纸过滤，即可得到生物促进剂。
所述的步骤一中，对混合后溶液持续搅拌1～2h。
所述的步骤三中，完成制备的生物促进剂需要在室温(25℃)条件下避光保存。
实施例1
步骤一，将酵母粉35份、蛋白胨35份、氨基酸15份、硫酸亚铁铵10份、微量金属元素3份、维生素2份加入到10倍重量的超纯水中进行搅拌混合，得到溶液一；
步骤二，将混合均匀的溶液一在室温(25℃)条件下静置过夜24h，得到溶液二；
步骤三，将溶液二采用中速定性滤纸过滤，即可得到生物促进剂。
所述的步骤一中，对混合后溶液持续搅拌1～2h。
所述的步骤三中，完成制备的生物促进剂需要在室温(25℃)条件下避光保存。
取污水厂回流污泥与进厂水按照1:1的比例进行混合，每个有机玻璃反应器中泥水混合物体积为5L，设置5mg/L、10mg/L和15mg/L等3个投加浓度，并设置空白对照，实验过程中持续曝气，维持溶解氧浓度为3mg/L左右，监测不同时间上清液中CODCr浓度，测定的数据如表1所示。
表1不同反应时间条件下CODCr浓度变化(mg/L)
实施例2
步骤一，将酵母粉40份、蛋白胨30份、氨基酸20份、硫酸亚铁铵7份、微量金属元素2份、维生素1份加入到10倍重量的超纯水中进行搅拌混合，得到溶液一；
步骤二，将混合均匀的溶液一在室温(25℃)条件下静置过夜24h，得到溶液二；
步骤三，将溶液二采用中速定性滤纸过滤，即可得到生物促进剂。
所述的步骤一中，对混合后溶液持续搅拌1～2h。
所述的步骤三中，完成制备的生物促进剂需要在室温(25℃)条件下避光保存。
取污水厂回流污泥与进厂水按照1:1的比例进行混合，每个有机玻璃反应器中泥水混合物体积为5L，设置5mg/L、10mg/L和15mg/L等3个投加浓度，并设置空白对照，实验过程中持续曝气，维持溶解氧浓度为3mg/L左右，监测不同时间上清液中CODCr浓度，测定的数据如表2所示。
表2不同反应时间条件下CODCr浓度变化(mg/L)
实施例3
步骤一，将酵母粉50份、蛋白胨25份、氨基酸15份、硫酸亚铁铵6份、微量金属元素2份、维生素2份加入到10倍重量的超纯水中进行搅拌混合，得到溶液一；
步骤二，将混合均匀的溶液一在室温(25℃)条件下静置过夜24h，得到溶液二；
步骤三，将溶液二采用中速定性滤纸过滤，即可得到生物促进剂。
所述的步骤一中，对混合后溶液持续搅拌1～2h。
所述的步骤三中，完成制备的生物促进剂需要在室温(25℃)条件下避光保存。
取污水厂回流污泥与进厂水按照1:1的比例进行混合，每个有机玻璃反应器中泥水混合物体积为5L，设置5mg/L、10mg/L和15mg/L等3个投加浓度，并设置空白对照，实验过程中持续曝气，维持溶解氧浓度为3mg/L左右，监测不同时间上清液中CODCr浓度，测定的数据如表3所示。
表3不同反应时间条件下CODCr浓度变化(mg/L)
针对以上实施例，实验室测试条件下，CODCr的去除并不与生物促进剂投加量呈正相关关系，在低剂量(5mg/L)下表现出最好的效果，且由于实际生产投加在生物池进口，CODCr浓度更低，则投加浓度亦可进一步降低。因此，在实际使用过程中需要针对具体水质，探索最佳投加量。此外，实施例2中生物促进剂的配比效果最好，是扩大应用的最佳配方。
最后应说明的是：以上所述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 (8)
1.一种用于生活污水处理的CODCr去除生物促进剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料，酵母粉35～50份、蛋白胨10～35份、氨基酸10～30份、硫酸亚铁铵1～10份、微量金属元素1～5份、维生素1～5份。
2.根据权利要求1所述的用于生活污水处理的CODCr去除生物促进剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料，酵母粉40份、蛋白胨30份、氨基酸20份、硫酸亚铁铵7份、微量金属元素2份、维生素1份。
3.根据权利要求1所述的用于生活污水处理的CODCr去除生物促进剂，其特征在于，所述的氨基酸包括赖氨酸、天门冬氨酸、丝氨酸、精氨酸，最佳比例为5:2:2:1。
4.根据权利要求1所述的用于生活污水处理的CODCr去除生物促进剂，其特征在于，所述的微量金属元素包括铁、锌、钙、镁，最佳比例为4:3:2:1。
5.根据权利要求1所述的用于生活污水处理的CODCr去除生物促进剂，其特征在于，所述的维生素包括维生素A、维生素B、维生素C、维生素H，最佳比例为3:3:2:2。
6.一种用于生活污水处理的CODCr去除生物促进剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，
步骤一，将酵母粉35～50份、蛋白胨10～35份、氨基酸10～30份、硫酸亚铁铵1～10份、微量金属元素1～5份、维生素1～5份加入到10倍重量的超纯水中进行搅拌混合，得到溶液一；
步骤二，将混合均匀的溶液一在室温(25℃)条件下静置24h，得到溶液二；
步骤三，将溶液二采用中速定性滤纸过滤，即可得到生物促进剂。
7.根据权利要求6所述的一种制备权利要求1所述的用于生活污水处理的CODCr去除生物促进剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤一中，对混合后溶液持续搅拌1～2h。
8.根据权利要求6所述的一种制备权利要求1所述的用于生活污水处理的CODCr去除生物促进剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中，完成制备的生物促进剂需要在室温(25℃)条件下避光保存。
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