一种复合生物碳源污水处理剂及其制备方法与流程

    专利查询2026-02-14  42


    本发明涉及污水处理,具体而言,涉及一种复合生物碳源污水处理剂及其制备方法


    背景技术:

    1、在污水处理中,生物反硝化过程对碳源的需求尤为重要。传统的单一碳源如甲醇、乙醇等虽然具有较高的脱氮效率,但其易燃易爆特性导致运输及存储过程存在安全隐患,许多现场已经放弃使用。单一碳源如葡萄糖或蔗糖虽然成本较低,对氮的去除效果较好,但难以满足复杂污水体系的需求,反硝化速率较低,易导致水中亚硝酸盐积累。因此,开发一种能提供优质碳源又能确保使用安全性的高效复合生物碳源作为污水处理剂成为当前研究的热点。

    2、有鉴于此,特提出本发明。


    技术实现思路

    1、本发明的第一目的在于提供一种复合生物碳源污水处理剂,该污水处理剂通过多种碳源和营养因子的协同作用,能够很好的促进微生物的生长和代谢活动,极大地提高了污水处理的效率。

    2、本发明的第二目的在于提供一种复合生物碳源污水处理剂的制备方法,该制备方法操作简单,成本低廉,操作条件温和。

    3、为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:

    4、本发明提供了一种复合生物碳源污水处理剂,以质量份数计,主要由以下原料制得:葡萄糖10-15份、蔗糖15-25份、甘油10-15份、乙醇5-8份、花生饼粉10-15份、生物活性磷10-15份、葡萄糖氧化酶3-8份和去离子水15-20份。

    5、优选地,作为进一步具体的实施方式,葡萄糖11-14份、蔗糖20-24份、甘油11-14份、乙醇6-7份、花生饼粉11-14份、生物活性磷11-14份、葡萄糖氧化酶4-7份和去离子水16-19份。

    6、优选地,作为进一步具体的实施方式,葡萄糖13份、蔗糖22份、甘油12份、乙醇7份、花生饼粉12份、生物活性磷13份、葡萄糖氧化酶5份和去离子水17份。

    7、在本发明的污水处理剂中,主要是通过利用微生物对有机物进行降解,从而达到去除污染物的目的,这种污水处理方法采用了多种生物过程,例如好氧生物降解和厌氧生物降解等方式,通过微生物的代谢作用,将有机废水中的有害物质转化为无害物质,其中在复合碳源废水生化处理工艺中的微生物种类和数量对于处理污水的效果起着关键作用,并且通过加入适当的有机碳源,从而增加微生物的生长速度和数量,进一步提高有机物的降解效率,但在现有技术的污水处理中,生化反硝化过程中的碳源是通过甲醇和乙醇这种单一碳源获取的,虽然其拥有较高的脱氮效率,但其易燃易爆的特性从而导致运输以及存储的过程存在许多弊端,而另外的单一碳源如葡萄糖或蔗糖虽然成本较低,对氮的去除效果较好,但其难以满足复杂污水体系的需求,反硝化速率较低,从而导致亚硝酸盐的积累,因此基于上述问题,本发明提供了一种复合生物碳源,通过添加葡萄糖、蔗糖作为重要的碳源从而更好的对微生物进行培养,并添加葡萄糖氧化酶对葡萄糖进行分解最终生产出水和二氧化碳,同时还能释放出大量的能量,从而更好的为微生物的生长提供能量,而蔗糖则主要通过其结构特点作为碳源,相较于葡萄糖而言,蔗糖能够更好地调节培养渗透压,使得污水处理剂在保证稳定的渗透压同时避免微生物因为吸收蔗糖速率较慢从而脱水。

    8、而本发明在除了添加葡萄糖和蔗糖作为碳源的同时还通过添加甘油共同作为碳源,三者相互作用从而显著的提高污水处理剂的稳定性以及提高反硝化的速率,并且能够很好的提高某些微生物产物的产量。且在本发明中还通过添加乙醇,与甘油、蔗糖和葡萄糖共同作为碳源,从而提高转化效率,且其高能量密度能够很好的保证了乙醇在作为碳源时的能量供应,使得污水处理剂具有稳定性高、转化效率高和污水处理效果好的特点。

    9、而在大多数的污水处理中,其大部分污水性质稳定,不容易被生物降解,因而为了除去污水中存在的极难被降解的杂质,本发明通过采用传统的吸附法从而对污水中的杂质进行吸附,而传统的吸附剂主要是利用活性炭进行吸附,尽管活性炭对水溶性杂质具有良好的吸附性能,但由于活性炭价格昂贵且不易再生使得污水处理的成本较高,因此,本发明通过采用花生饼粉作为一种经济高效、可重复使用的材料作为吸附性从而用于污水处理,利用其含有丰富的纤维素,纤维素是一种纤维状、多毛细管的线性高分子聚合物,具有多孔性和比表面积大的特性,其分子内含有大量亲水性羧基,使得其具有一定的吸附性,从而对污水中的可溶性杂质进行吸附,且由于其具有廉价易得、容易被微生物降解、不会给环境带来二次污染的特点,在为微生物提供氮源的同时也能起到很好的吸附作用,进一步去除污水中的杂质。

    10、而其中在本发明中还通过添加生物活性磷作为磷源,通过碳源、氮源和磷源的多种复合能量,碳源对于微生物生长代谢提供细胞的碳架,为微生物活动提供所需要的能量,而氮源则构成生物体的蛋白质、核酸及其他氮素化合物材料,且微生物生长繁育和产物合成需要氮源作为能量,而磷源作为生物处理过程中不可或缺的营养元素,对于微生物的生长和代谢活动至关重要,因为本发明的污水处理剂通过碳源、氮源和磷源三者结合,从而满足微生物的生长发育提供能量,并且促进微生物的生长和繁殖,从而提高污水处理的效果和效率。

    11、本发明还提供了一种复合生物碳源污水处理剂的制备方法,包括以下步骤:

    12、依次加入葡萄糖、蔗糖和去离子水,搅拌均匀,得混合液;

    13、依次向混合液中加入甘油、乙醇、花生饼粉和生物活性磷,继续搅拌,得混悬液;

    14、最后向混悬液中加入葡萄糖氧化酶,升温后保温6h-8h,过滤干燥24h-28h,即得。

    15、优选地,作为进一步具体的实施方式,在依次加入葡萄糖、蔗糖和去离子水后,搅拌时间为20min-40min。

    16、优选地,作为进一步具体的实施方式,在依次加入葡萄糖、蔗糖和去离子水后,搅拌时间为30min。

    17、优选地,作为进一步具体的实施方式,向混合液中加入甘油、乙醇和花生饼粉后搅拌20min-30min后加入生物活化磷,再次搅拌1h-3h。

    18、优选地,作为进一步具体的实施方式,向混合液中加入甘油、乙醇和花生饼粉后搅拌25min后加入生物活化磷,再次搅拌2h。

    19、优选地,作为进一步具体的实施方式,向混悬液中加入葡萄糖氧化酶后升温至37℃-43℃,保温7h-9h。

    20、优选地,作为进一步具体的实施方式,向混悬液中加入葡萄糖氧化酶后升温至40℃,保温8h。

    21、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:

    22、(1)本发明提供的一种复合生物碳源污水处理剂,该污水处理剂通过多种碳源和营养因子的协同作用,能够很好的促进微生物的生长和代谢活动,极大地提高了污水处理的效率。

    23、(2)本发明的第二目的在于提供一种复合生物碳源污水处理剂的制备方法,该制备方法操作简单,成本低廉,操作条件温和。



    技术特征:

    1.一种复合生物碳源污水处理剂,其特征在于,以质量份数计,主要由以下原料制得:葡萄糖10-15份、蔗糖15-25份、甘油10-15份、乙醇5-8份、花生饼粉10-15份、生物活性磷10-15份、葡萄糖氧化酶3-8份和去离子水15-20份。

    2.根据权利要求1所述的复合生物碳源污水处理剂,其特征在于,葡萄糖11-14份、蔗糖20-24份、甘油11-14份、乙醇6-7份、花生饼粉11-14份、生物活性磷11-14份、葡萄糖氧化酶4-7份和去离子水16-19份。

    3.根据权利要求1所述的复合生物碳源污水处理剂,其特征在于,葡萄糖13份、蔗糖22份、甘油12份、乙醇7份、花生饼粉12份、生物活性磷13份、葡萄糖氧化酶5份和去离子水17份。

    4.一种如权利要求1-3任一项所述的复合生物碳源污水处理剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

    5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,在依次加入葡萄糖、蔗糖和去离子水后,搅拌时间为20min-40min。

    6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,在依次加入葡萄糖、蔗糖和去离子水后,搅拌时间为30min。

    7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,向混合液中加入甘油、乙醇和花生饼粉后搅拌20min-30min后加入生物活化磷,再次搅拌1h-3h。

    8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,向混合液中加入甘油、乙醇和花生饼粉后搅拌25min后加入生物活化磷,再次搅拌2h。

    9.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,向混悬液中加入葡萄糖氧化酶后升温至37℃-43℃,保温7h-9h。

    10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,向混悬液中加入葡萄糖氧化酶后升温至40℃,保温8h。


    技术总结
    本发明提供了一种复合生物碳源污水处理剂,该污水处理剂以质量份数计,主要由以下原料制得:葡萄糖10‑15份、蔗糖15‑25份、甘油10‑15份、乙醇5‑8份、花生饼粉10‑15份、生物活性磷10‑15份、葡萄糖氧化酶3‑8份和去离子水15‑20份。本发明所提供的污水处理剂是一种高效、环保、成本低的复合生物碳源污水处理剂,该污水处理剂能很好的促进微生物的生长和代谢活动,提高了污水处理的效率。

    技术研发人员:宋勇,曾凡付,钱铖,曹鑫,王勇
    受保护的技术使用者:德蓝水技术股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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