CN1986444A - 一种硝化菌培养促进剂 - Google Patents

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Abstract

一种硝化菌培养促进剂，组分包括糖蜜、亚铁盐和吸附剂，其配比为：糖蜜：100重量份；亚铁盐：0.2～2.5重量份；吸附剂：1～8重量份。亚铁盐为硫酸盐或盐酸盐，吸附剂为沸石粉、硅藻土、粉末活性炭或粉煤灰中的一种或两种以上的混合物。该促进剂适合在生物法去除氨氮工艺的硝化作用过程中直接投入污水中使用，使得污水本身产生适合硝化菌生长繁殖的环境，硝化菌在短时间内能快速繁殖生长，不必再由外界引入硝化菌种。配合调节污水的温度、溶解氧和pH值等环境，硝化作用过程能在短时间内顺利进行，在其它条件相同的情况下，使用了该促进剂后氨氮的去除率可以提高20％以上。促进剂的最主要成分糖蜜是制糖工业产生的废料，价格低廉。

Description

一种硝化菌培养促进剂
技术领域
本发明涉及一种用于生物法去除污水中氨氮的硝化菌培养促进剂。
背景技术
氨氮是水体中危害较大的污染因子，它会导致河流、湖泊的富营养化，使水体自净能力减弱。污染水体的氨氮通常指以氨形态存在的氮，相对其它有机类污染物来说被污染水体中氨氮去除的难度要大得多。在现有技术中，被污染水体中氨氮的去除方法主要有物理、化学和生物的方法。物理或化学法包括空气吹脱法、折点氯化法、离子交换吸附法、絮凝沉淀法、电渗析法、催化湿式氧化法、液膜法等。这些方法一般用于高浓度氨氮废水的预处理，且处理成本很高。生物法去除氨氮是通过某些微生物的作用，使被污染水体中的氨氮最终形成氮气逸出水体从而达到净化处理的目的。生物法成本要低得多，其适用面也更广，如渔业养殖水体的氨氮净化处理、生活废水或工业废水中氨氮的去除等。
生物法去除氨氮主要包括硝化作用过程和反硝化作用过程。在硝化作用过程中，于好氧的条件下氨氮在硝化菌的作用下氧化为硝酸盐或亚硝酸盐氮；反硝化作用是指硝酸盐和亚硝酸盐被还原为气态氮的过程。于缺氧条件下，利用有机物作为电子供体，反硝化细菌将硝酸盐和亚硝酸盐还原为氮气。在这两个过程中，一般认为硝化作用过程更为重要，它是生物法去除氨氮的关键，其完成的难度也相对较高。因为大多数硝化菌是化能自养型微生物，而与异养型微生物相比，自养微生物繁殖速率慢、生长环境较苛刻，在很多条件下无法与异养型微生物在生长竞争中取得优势。因此，当水体中硝化菌含量较低时，仅调节污水的供氧和PH值等环境仍无法在较短的时间内使硝化菌自然生长繁殖，在工业上通常的做法是直接向污水中投放培养好的高浓度硝化菌种，如投入含有高浓度硝化菌的活性污泥。这些高浓度的硝化菌种是通过专门的工序来培养得到的，如中国专利ZL02156977.0和中国专利申请00808700.8均介绍了用于去除污水中氨氮的高浓度硝化菌种的培养方法。由外界引入硝化菌种确实能保证硝化作用过程在较短的时间内顺利地进行，但运行管理却很不方便，成本也相对较高，而且这种方法的适用性并不宽泛，如对于排放量较大的工业污水处理便不十分适合。
发明内容
本发明提供了一种硝化菌培养促进剂，它可直接投入污水中，配合调节污水的供氧和PH值等手段可在水体中营造适合硝化菌生长繁殖环境，硝化菌可在短时间内生长繁殖，从而能解决生物法去除氨氮中硝化作用过程需要由外界引入硝化菌种这一技术问题。
以下是本发明解决上述技术问题的技术方案：
一种硝化菌培养促进剂，该促进剂为组合物。组分包括糖蜜、亚铁盐和吸附剂，其配比为：
糖蜜：100重量份；
亚铁盐：0.2～2.5重量份；
吸附剂：1～8重量份。
上述亚铁盐为硫酸盐或盐酸盐，吸附剂为沸石粉、硅藻土、粉末活性炭或粉煤灰中的一种或两种以上的混合物。
上述配比中亚铁盐最好为0.8～2.0重量份；吸附剂最好为2～6重量份。
众所周知，硝化菌对外部环境比较敏感，生长繁殖对环境的要求很高，除需要好氧和合适的酸碱度以及温度外还需要有合适的培养促进物质存在。现有的研究结果表明可溶性有机碳(DOC)、分子态有机物(POM)、各类维生素这三类物质在低浓度条件下对硝化菌的培养有明显的促进作用。本发明提供的硝化菌培养促进剂主要含有三种组分，其中的糖蜜为主要成分，它富含可溶性有机物(DOC)、大分子物质(POM)、维生素。其二为亚铁盐，它的作用是补充硝化菌生长必须的矿物质，并作为酶的组分参与硝化反应。第三种成分为吸附剂，它在硝化反应系统中起吸附、沉淀氨氮、提供硝化细菌生长载体的作用。
与现有技术相比，本发明的优点主要包括两个方面。一是该促进剂适合在生物法去除氨氮工艺的硝化作用过程中直接投入污水中使用，使得污水本身产生适合硝化菌生长繁殖的环境，硝化菌在短时间内能快速繁殖生长，不必再由外界引入硝化菌种。配合调节污水的温度、溶解氧和PH值等环境，硝化作用过程能在短时间内顺利进行，在其它条件相同的情况下，使用了该促进剂后氨氮的去除率可以提高20％以上，很好地满足了工业化生物法去除氨氮的工艺要求；二是由于作为促进剂的最主要成分糖蜜是制糖工业产生的废料，价格非常低廉，因此该促进剂的整体成本很低。从另一角度来讲，本发明还为制糖工业产生的废物的综合利用提供了一个新的途径。
下面将通过具体的实施方案对本发明作进一步的描述。
具体实施方式
【实施例1～10】
各实施例促进剂按所需的比例进行配制，其中糖蜜均为100重量份，其它组分的配比见表1。
表1.                                                               单位：重量份
           亚铁盐                  吸附剂
    名称     含量     名称     含量
  实施例1     FeSO4     0.8     粉煤灰     1
  实施例2     FeSO4     1.5     粉末活性炭     2
  实施例3     FeSO4     0.3     沸石粉/粉末活性炭     4
  实施例4     FeSO4     0.5     沸石粉     4
  实施例5     FeSO4     2.0     沸石粉/硅藻土     5
  实施例6     FeSO4     1.8     硅藻土     6
  实施例7     FeSO4     2.5     粉煤灰/硅藻土/沸石粉     8
  实施例8     FeCl2     0.2     沸石粉/粉煤灰     1
  实施例9     FeCl2     2.5     粉煤灰/粉末活性炭     3
  实施例10     FeCl2     1.0     硅藻土     8
上述各实施例配制的促进剂采用以下方法进行试验测试：
试验的污水为石油化工综合污水，并经初沉淀处理，进水的水质为：
COD       325mg/l
NH3-N     25mg/l
PH值      7.5
污水采用批式活性污泥法(SBR工艺)进行处理，反应器容积为50m3，运行的工艺条件为：
进水量            20m3/hr
进水时间          1.5hr
曝气时间          3hr
沉淀时间          1hr
出水时间          0.5hr
整周期所需时间    6hr
泥龄                    20d
污泥负荷                约0.3kgBOD5/kg·SS·d
反应温度                35℃
污水中促进剂投加浓度    20mg/l
上述促进剂先用工业水加热搅拌至完全溶解，配制浓度为0.5～1g/l，然后随进水进行投加。
试验测试结果见表2，表中为各实施例促进剂投加试验后出水的水质，其中比较例为不投加促进剂，其余试验条件同实施例。
表2.
    出水COD(mg/l)   COD去除率(％)   出水NH3-N(mg/l)   NH3-N去除率(％)
  实施例1     68.6     78.9     3.8     84.8
  实施例2     56.9     82.5     2.4     90.4
  实施例3     53.0     83.7     2.3     90.8
  实施例4     57.2     82.4     2.5     90.0
  实施例5     70.5     78.3     3.0     88.0
  实施例6     71.2     78.1     3.7     85.2
  实施例7     70.7     78.2     3.6     85.4
  实施例8     71.6     78.0     3.8     84.7
  实施例9     48.1     85.2     2.6     89.6
  实施例10     71.8     77.9     3.8     84.6
  比较例     75.8     76.7     8.5     65.8

Claims (3)

1、一种硝化菌培养促进剂，该促进剂为组合物，其特征在于该组合物的组分包括糖蜜、亚铁盐和吸附剂，其配比为：
糖蜜：100重量份；
亚铁盐：0.2～2.5重量份；
吸附剂：1～8重量份，
上述亚铁盐为硫酸盐或盐酸盐，吸附剂为沸石粉、硅藻土、粉末活性炭或粉煤灰中的一种或两种以上的混合物。
2、根据权利要求1所述的硝化菌培养促进剂，其特征在于所述的配比中亚铁盐为0.8～2.0重量份。
3、根据权利要求1所述的硝化菌培养促进剂，其特征在于所述的配比中吸附剂为2～6重量份。
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