CN117247147A - 一种用于污水处理的液体复合碳源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于污水处理的液体复合碳源，属于环境工程技术领域。该技术方案以农业废弃物的浸泡液为溶剂，与低浓度的复合碳源构建了分散体系，并添加微量元素和钾、磷等成分，为水处理微生物提供了全面、丰富的营养条件。具体来看，此复合碳源以硼酸、氯化锰、硫酸锌、硫酸铜为微量元素，与硝酸钠、磷酸二氢钾、柠檬酸铁铵、EDTA‑二钠、碳酸钠、乙酸钙、乙酸钠、葡萄糖、乳酸钾构建组合物，并将该组合物溶解于玉米秸秆和稻壳的浸泡液中，所得的复合碳源以较低的营养物浓度取得了良好的促生长作用。本发明不仅易于被水处理微生物吸收利用，而且易于制备、成本较低，还实现了一定程度的废物利用，具有显著的技术优势。
Description
技术领域
本发明涉及环境工程技术领域，具体涉及一种用于污水处理的液体复合碳源。
背景技术
碳源是污水处理体系中微生物生长代谢需要的含碳元素营养物质。在涉及反硝化的废水处理工艺中，若碳源不足可能导致反硝化的去除率低，出水TN超标，因此需要人工补充碳源。目前用于污水处理的碳源可分为单一碳源和复合碳源。其中单一碳源主要包括乙醇、甲醇、乙醇胺、醋酸、柠檬酸、乙酸、丙酸、丁酸等，其被微生物的利用率和代谢产物各不相同，需要根据工艺要求、微生物类型以及污水成分等综合确定。
复合碳源一般是指两种或两种以上的有效碳源成分组成的物质，是污水总氮处理反硝化系统中必不可少的一类高效碳源，主要由小分子酸、糖类、短链醇类组成。市场上废水处理所用复合碳源，其主要成分包括甲酸钠、乙酸钠、丙酸钠和多糖等，需根据污水处理生化工艺、应用需求、菌群组成等因素考虑，形成针对性的复配方案。理想的复合碳源应具有易被微生物吸收利用、有机污泥产量低，污泥活性高等特点，然而目前，常规复合碳源在以上方面普遍有待改善。
发明内容
本发明旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种用于污水处理的液体复合碳源，以解决目前，用于污水反硝化处理的常规复合碳源其使用效果有待改善的技术问题。
为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于污水处理的液体复合碳源，该液体复合碳源是由以下组合物溶解于植物成分浸泡液而成的；所述组合物包括以下重量份的成分：硼酸0.003~0.005份，氯化锰0.002~0.006份，硫酸锌0.0003~0.0007份，硫酸铜0.0001~0.0003份，硝酸钠5~8份，磷酸二氢钾2~5份，柠檬酸铁铵0.2~0.5份，EDTA-二钠0.1~0.2份，碳酸钠0.8~1.2份，乙酸钙12~14份，乙酸钠8~10份，葡萄糖4~6份，乳酸钾1.2~2份；所述植物成分浸泡液是玉米秸秆、稻壳、水三者以3g~5g:2g~4g:100 mL的比例混合后，浸泡36~48h所得的浸泡液。
作为优选，所述组合物还包括0.0004~0.0008重量份的钼酸钠。
作为优选，所述组合物还包括0.0002~0.0006重量份的硝酸钴。
作为优选，所述组合物还包括1~2重量份的氯化钙。
作为优选，所述组合物还包括0.2~0.6重量份的乳酸。
作为优选，所述组合物还包括0.1~0.3重量份的柠檬酸。
作为优选，在所述浸泡36~48h的过程中，体系持续处于超声震荡环境下，浸泡温度为50~58℃。
作为优选，该液体复合碳源中，所述组合物和所述植物成分浸泡液的比例为6g~8g:100mL。
作为优选，所述组合物由以下重量份的成分组成：硼酸0.004份，氯化锰0.004份，硫酸锌0.0005份，硫酸铜0.0002份，硝酸钠6.5份，磷酸二氢钾3.5份，柠檬酸铁铵0.4份，EDTA-二钠0.15份，碳酸钠1份，乙酸钙13份，乙酸钠9份，葡萄糖5份，乳酸钾1.7份。
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本发明公开了一种用于污水处理的液体复合碳源。该技术方案以农业废弃物的浸泡液为溶剂，与低浓度的复合碳源构建了分散体系，并添加微量元素和钾、磷等成分，为水处理微生物提供了全面、丰富的营养条件。具体来看，此复合碳源以硼酸、氯化锰、硫酸锌、硫酸铜为微量元素，与硝酸钠、磷酸二氢钾、柠檬酸铁铵、EDTA-二钠、碳酸钠、乙酸钙、乙酸钠、葡萄糖、乳酸钾构建组合物，并将该组合物溶解于玉米秸秆和稻壳的浸泡液中，所得的复合碳源以较低的营养物浓度取得了良好的促生长作用。本发明不仅易于被水处理微生物吸收利用，而且易于制备、成本较低，还实现了一定程度的废物利用，具有显著的技术优势。
具体实施方式
以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
实施例1
一种用于污水处理的液体复合碳源，该液体复合碳源是由以下组合物溶解于植物成分浸泡液而成的；所述组合物包括以下重量份的成分：硼酸0.003份，氯化锰0.002份，硫酸锌0.0003份，硫酸铜0.0001份，硝酸钠5份，磷酸二氢钾2份，柠檬酸铁铵0.2份，EDTA-二钠0.1份，碳酸钠0.8份，乙酸钙12份，乙酸钠8份，葡萄糖4份，乳酸钾1.2份；所述植物成分浸泡液是玉米秸秆、稻壳、水三者以3g:2g:100mL的比例混合后，浸泡36h所得的浸泡液。
将本实施例的液体复合碳源投加到异养反硝化反应器中，添加量为反应器体积的1/3，反应器中的水力停留时间为8 h，分别测定反应器的硝酸盐去除率和出水COD降低幅度。结果表明，投加本实施例液体复合碳源的处理体系，其硝酸盐去除率达到97.2%，COD降低幅度达到62.3%。
实施例2
一种用于污水处理的液体复合碳源，该液体复合碳源是由以下组合物溶解于植物成分浸泡液而成的；所述组合物包括以下重量份的成分：硼酸0.005份，氯化锰0.006份，硫酸锌0.0007份，硫酸铜0.0003份，硝酸钠8份，磷酸二氢钾5份，柠檬酸铁铵0.5份，EDTA-二钠0.2份，碳酸钠1.2份，乙酸钙14份，乙酸钠10份，葡萄糖6份，乳酸钾2份；所述植物成分浸泡液是玉米秸秆、稻壳、水三者以5g:4g:100mL的比例混合后，浸泡48h所得的浸泡液。
将本实施例的液体复合碳源投加到异养反硝化反应器中，添加量为反应器体积的1/3，反应器中的水力停留时间为8 h，分别测定反应器的硝酸盐去除率和出水COD降低幅度。结果表明，投加本实施例液体复合碳源的处理体系，其硝酸盐去除率达到96.4%，COD降低幅度达到58.2%。
实施例3
一种用于污水处理的液体复合碳源，该液体复合碳源是由以下组合物溶解于植物成分浸泡液而成的；所述组合物包括以下重量份的成分：硼酸0.004份，氯化锰0.004份，硫酸锌0.0005份，硫酸铜0.0002份，硝酸钠6.5份，磷酸二氢钾3.5份，柠檬酸铁铵0.4份，EDTA-二钠0.15份，碳酸钠1份，乙酸钙13份，乙酸钠9份，葡萄糖5份，乳酸钾1.7份；所述植物成分浸泡液是玉米秸秆、稻壳、水三者以4g:3g:100mL的比例混合后，浸泡42h所得的浸泡液。在所述浸泡42的过程中，体系持续处于超声震荡环境下，浸泡温度为55℃。该液体复合碳源中，所述组合物和所述植物成分浸泡液的比例为7g:100mL。
将本实施例的液体复合碳源投加到异养反硝化反应器中，添加量为反应器体积的1/3，反应器中的水力停留时间为8 h，分别测定反应器的硝酸盐去除率和出水COD降低幅度。结果表明，投加本实施例液体复合碳源的处理体系，其硝酸盐去除率达到98.0%，COD降低幅度达到68.4%。
实施例4
一种用于污水处理的液体复合碳源，该液体复合碳源是由以下组合物溶解于植物成分浸泡液而成的；所述组合物包括以下重量份的成分：硼酸0.003份，氯化锰0.002份，硫酸锌0.0003份，硫酸铜0.0001份，硝酸钠5份，磷酸二氢钾2份，柠檬酸铁铵0.2份，EDTA-二钠0.1份，碳酸钠0.8份，乙酸钙12份，乙酸钠8份，葡萄糖4份，乳酸钾1.2份，钼酸钠0.0004份，硝酸钴0.0002份，氯化钙1份，乳酸0.2份，柠檬酸0.1份；所述植物成分浸泡液是玉米秸秆、稻壳、水三者以3g:2g:100mL的比例混合后，浸泡36h所得的浸泡液。
将本实施例的液体复合碳源投加到异养反硝化反应器中，添加量为反应器体积的1/3，反应器中的水力停留时间为8 h，分别测定反应器的硝酸盐去除率和出水COD降低幅度。结果表明，投加本实施例液体复合碳源的处理体系，其硝酸盐去除率达到97.7%，COD降低幅度达到64.6%。
实施例5
一种用于污水处理的液体复合碳源，该液体复合碳源是由以下组合物溶解于植物成分浸泡液而成的；所述组合物包括以下重量份的成分：硼酸0.005份，氯化锰0.006份，硫酸锌0.0007份，硫酸铜0.0003份，硝酸钠8份，磷酸二氢钾5份，柠檬酸铁铵0.5份，EDTA-二钠0.2份，碳酸钠1.2份，乙酸钙14份，乙酸钠10份，葡萄糖6份，乳酸钾2份，钼酸钠0.0008份，硝酸钴0.0006，氯化钙2份，乳酸0.6份，柠檬酸0.3份；所述植物成分浸泡液是玉米秸秆、稻壳、水三者以5g:4g:100mL的比例混合后，浸泡48h所得的浸泡液。
将本实施例的液体复合碳源投加到异养反硝化反应器中，添加量为反应器体积的1/3，反应器中的水力停留时间为8 h，分别测定反应器的硝酸盐去除率和出水COD降低幅度。结果表明，投加本实施例液体复合碳源的处理体系，其硝酸盐去除率达到97.9%，COD降低幅度达到66.2%。
实施例6
一种用于污水处理的液体复合碳源，该液体复合碳源是由以下组合物溶解于植物成分浸泡液而成的；所述组合物包括以下重量份的成分：硼酸0.004份，氯化锰0.004份，硫酸锌0.0005份，硫酸铜0.0002份，硝酸钠6.5份，磷酸二氢钾3.5份，柠檬酸铁铵0.4份，EDTA-二钠0.15份，碳酸钠1份，乙酸钙13份，乙酸钠9份，葡萄糖5份，乳酸钾1.7份，钼酸钠0.0006份，硝酸钴0.0004份，氯化钙1.5份，乳酸0.4份，柠檬酸0.2份；所述植物成分浸泡液是玉米秸秆、稻壳、水三者以4g:3g:100mL的比例混合后，浸泡42h所得的浸泡液。在所述浸泡42的过程中，体系持续处于超声震荡环境下，浸泡温度为55℃。该液体复合碳源中，所述组合物和所述植物成分浸泡液的比例为7g:100mL。
将本实施例的液体复合碳源投加到异养反硝化反应器中，添加量为反应器体积的1/3，反应器中的水力停留时间为8 h，分别测定反应器的硝酸盐去除率和出水COD降低幅度。结果表明，投加本实施例液体复合碳源的处理体系，其硝酸盐去除率达到99.7%，COD降低幅度达到71.8%。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于污水处理的液体复合碳源，其特征在于，该液体复合碳源是由以下组合物溶解于植物成分浸泡液而成的；所述组合物包括以下重量份的成分：硼酸0.003~0.005份，氯化锰0.002~0.006份，硫酸锌0.0003~0.0007份，硫酸铜0.0001~0.0003份，硝酸钠5~8份，磷酸二氢钾2~5份，柠檬酸铁铵0.2~0.5份，EDTA-二钠0.1~0.2份，碳酸钠0.8~1.2份，乙酸钙12~14份，乙酸钠8~10份，葡萄糖4~6份，乳酸钾1.2~2份；所述植物成分浸泡液是玉米秸秆、稻壳、水三者以3g~5g:2g~4g:100mL的比例混合后，浸泡36~48h所得的浸泡液。
2.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的液体复合碳源，其特征在于，所述组合物还包括0.0004~0.0008重量份的钼酸钠。
3.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的液体复合碳源，其特征在于，所述组合物还包括0.0002~0.0006重量份的硝酸钴。
4.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的液体复合碳源，其特征在于，所述组合物还包括1~2重量份的氯化钙。
5.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的液体复合碳源，其特征在于，所述组合物还包括0.2~0.6重量份的乳酸。
6.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的液体复合碳源，其特征在于，所述组合物还包括0.1~0.3重量份的柠檬酸。
7.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的液体复合碳源，其特征在于，在所述浸泡36~48h的过程中，体系持续处于超声震荡环境下，浸泡温度为50~58℃。
8.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的液体复合碳源，其特征在于，该液体复合碳源中，所述组合物和所述植物成分浸泡液的比例为6g~8g:100mL。
9.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的液体复合碳源，其特征在于，所述组合物由以下重量份的成分组成：硼酸0.004份，氯化锰0.004份，硫酸锌0.0005份，硫酸铜0.0002份，硝酸钠6.5份，磷酸二氢钾3.5份，柠檬酸铁铵0.4份，EDTA-二钠0.15份，碳酸钠1份，乙酸钙13份，乙酸钠9份，葡萄糖5份，乳酸钾1.7份。
10.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的液体复合碳源，其特征在于，所述组合物由以下重量份的成分组成：硼酸0.004份，氯化锰0.004份，硫酸锌0.0005份，硫酸铜0.0002份，硝酸钠6.5份，磷酸二氢钾3.5份，柠檬酸铁铵0.4份，EDTA-二钠0.15份，碳酸钠1份，乙酸钙13份，乙酸钠9份，葡萄糖5份，乳酸钾1.7份，钼酸钠0.0006份，硝酸钴0.0004份，氯化钙1.5份，乳酸0.4份，柠檬酸0.2份。
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