CN115159671B - 一种基于高盐废水好氧处理的调渗剂及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于高盐废水好氧处理的调渗剂及其制备方法与应用，属于废水处理技术领域。本发明调渗剂剂由以下质量分数的组份构成：甘氨酸钠34％、磷酸钾18％、氧化钙16％、氯化镁12％、海藻糖10％、氯化钡7％、高锰酸钠3％。采用本发明对高盐废水进行好氧生物处理时，好氧微生物可以吸收调渗剂并在胞内积累平衡外部渗透压从而促进微生物在变化的渗透压下维持微生物的正常代谢功能，提高好氧生物处理废水的COD去除效果。

Description

一种基于高盐废水好氧处理的调渗剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其是指一种基于高盐废水好氧处理的调渗剂及其制备方法与应用。
背景技术
食品、印染、医药、化工和农药等行业在生产过程中往往会产生大量含盐高浓度有机废水。但是高浓度的盐分对生物处理过程有抑制作用，造成COD降解效率低下。
生活在淡水中的微生物在正常代谢时，细胞内外的渗透压差要维持在一个稳定的范围内，外界环境中的无机盐浓度超过一定的范围值时就会对这些微生物产生抑制和毒害作用。细胞外盐浓度变化会造成细胞外的压力变化而细胞内的压力不变，从而导致细胞的渗透压发生变化，过高的渗透压会导致细胞内水分流失至细胞外，引起胞内水活度改变同时影响细胞膜透水性，造成胞内大分子物质的结构改变，导致细胞在结构和生理上的损伤，严重时会引起质壁分离直至微生物失活。细胞在高渗透压条件下会发生盐析反应，多种胞内及胞外酶的活性因此降低，从而影响微生物的活性。此外，盐浓度高还会导致水的整体密度提高，污泥沉降性下降，导致污泥随水流失的概率增大，使生物处理系统中微生物浓度降低，生物处理失效。经生物处理后的出水SS增高，出水水质不稳定。
嗜盐微生物是指在高盐环境中仍能降解污染物的特殊微生物。常见的嗜盐细菌包括X.campestris、Z.ramigera、V.anguillarum、V.anguillarum、V.fischeri、V.costicola、V.cholerae和V.parahaemolyticus等。这些嗜盐细菌可以在氯化钠浓度为2.0％-10.0％的情况下正常生存。大肠杆菌可以在低于3.0％的氯化钠溶液中正常生长，枯草芽孢杆菌可以耐受5.0％的氯化钠，金黄色葡萄球菌在10.0％的氯化钠溶液中仍能正常生长。但嗜盐微生物需在特定的高盐环境下进行筛选或经过长时间的耐盐驯化。而通过筛选及驯化获得嗜盐微生物的方法经济性差，难以大规模应用。
解决高盐对微生物的抑制影响，缓解这种抑制作用及提高含盐有机废水处理效率的方法是当前该类废水处理工程实践中急需解决的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于高盐废水好氧处理的调渗剂及其制备方法与应用。
本发明的第一个目的在于提供一种基于高盐废水好氧处理的调渗剂，包括以下组分，以质量分数计：甘氨酸钠34％、磷酸钾18％、氧化钙16％、氯化镁12％、海藻糖10％、氯化钡7％、高锰酸钠3％。
在本发明的一个实施例中，所述高盐废水中COD含量>2000mg/L，电导率5～40ms/cm。
本发明的第二个目的在于提供所述的调渗剂的制备方法，包括以下方法：
将甘氨酸钠、磷酸钾、氧化钙、氯化镁和氯化钡混合搅拌，之后加入海藻糖并混匀，最后加入高锰酸钠，得到所述调渗剂。
本发明的第三个目的在于提供所述的调渗剂在处理高盐废水中的应用。
在本发明的一个实施例中，所述调渗剂在处理高盐废水中好氧生物处理模板中的应用。
在本发明的一个实施例中，所述调渗剂的用量为200～400mg/L。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
好氧微生物可以吸收本发明的调渗剂并在胞内积累，增大胞内渗透压从而平衡细胞内外部渗透压差从而保证微生物在高盐状态下维持微生物的正常代谢功能，提高好氧生物处理废水的COD去除效果。
本发明所述调渗剂的使用便捷，可以维持好氧生物在高盐状态下的形态从而保证好氧工序段的高效COD降解。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是本发明未添加与添加调渗剂条件下微生物的表观TEM测定结果；
图2是本发明未添加与添加调渗剂条件好氧处理COD降解曲线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明的第一个目的在于提供一种基于高盐废水好氧处理的调渗剂，包括以下组分，以质量分数计：甘氨酸钠34％、磷酸钾18％、氧化钙16％、氯化镁12％、海藻糖10％、氯化钡7％、高锰酸钠3％。
在本发明的一个实施例中，所述高盐废水中COD含量>2000mg/L，电导率5～40ms/cm。
本发明的第二个目的在于提供所述的调渗剂的制备方法，包括以下方法：
将甘氨酸钠、磷酸钾、氧化钙、氯化镁和氯化钡混合搅拌，之后加入海藻糖并混匀，最后加入高锰酸钠，得到所述调渗剂。
本发明的第三个目的在于提供所述的调渗剂在处理高盐废水的中的应用。
在本发明的一个实施例中，所述调渗剂在处理高盐废水中好氧生物处理模板中的应用。
在本发明的一个实施例中，所述调渗剂的用量为200～400mg/L。
实施例1：
将甘氨酸钠34g、磷酸钾18g、氧化钙16g、氯化镁12g、氯化钡7g、混合搅拌，之后加入海藻糖10g并混匀，最后加入高锰酸钠3g，得到调渗剂。
测试例1：
河南某顺酐生产企业，废水经预处理、厌氧生物处理后COD 4000～5000mg/L，电导率15～20ms/cm。废水直接进行好氧生物处理。好氧停留时间5d，好氧池溶解氧3～5mg/L，好氧池污泥浓度2000～3000mg/L。经好氧处理后好氧出水COD 2000～3000mg/L，COD降解率40～50％，好氧池容积负荷0.4kg/(m3·d)。添加本发明实施例1所得调渗剂，调渗剂先溶解成15％的浓缩液后均匀添加到好氧池进水口，调渗剂的浓度为250～300mg/L，其余条件未变。好氧池出水COD下降到400～500mg/L，好氧池降解率90～95％，提高90％以上，好氧池容积负荷0.8～1.0kg/(m3·d)。
测试例2：
采用某化工厂实际废水验证一种基于高盐废水好氧处理的调渗剂的效果。废水采用厌氧出水作为底物，废水COD 2150mg/L，电导率35ms/cm，该废水属于高盐废水。将废水进行好氧生物处理，空白组不加一种基于高盐废水好氧处理的调渗剂。另一组加入实施例1所得调渗剂，调渗剂投加浓度为300mg/L。好氧处理污泥浓度调整为5000mg/L，溶解氧4mg/L。曝气持续72小时，间隔4小时取样分析废水COD，化验结果如(图2)。曝气结束对两组试验的好氧细菌进行TEM扫描，观察好氧细菌形态。TEM扫描结果如(图1)，左边未空白组，右边为添加调渗剂组。观察两组细菌状态发现未添加调渗剂的空白组的细菌形态不饱满，部分细菌出现塌陷，破损，细菌在高盐状态下细菌出现死亡。添加调渗剂细菌形态饱满，未发现明显异常，说明添加本发明所得调渗剂可以有效维持微生物在高盐状态下的形态。同时，由图2可知，空白组COD下降缓慢，试验结束后COD含量为1520mg/L，COD降解率为29％。添加调渗剂组试验前24小时COD快速下降，试验结束后COD为492mg/L，COD降解率为78％，COD降解率明显提高。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种基于高盐废水好氧处理的调渗剂，其特征在于，包括以下组分，以质量分数计：甘氨酸钠34％、磷酸钾18％、氧化钙16％、氯化镁12％、海藻糖10％、氯化钡7％、高锰酸钠3％。
2.根据权利要求1所述的调渗剂，其特征在于，所述高盐废水中COD含量>2000mg/L，电导率5～40ms/cm。
3.权利要求1或2所述的调渗剂的制备方法，其特征在于，包括以下方法：
将甘氨酸钠、磷酸钾、氧化钙、氯化镁和氯化钡混合搅拌，之后加入海藻糖并混匀，最后加入高锰酸钠，得到所述调渗剂。
4.权利要求1或2所述的调渗剂在处理高盐废水中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述调渗剂在处理高盐废水中好氧生物处理模板中的应用。
6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述调渗剂的用量为200～400mg/L。
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