[發明專利]一種適用于北方冬季低溫條件的高效復合碳源及其制備方法

在審

• 申請號: 202010140592.2
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111233142A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 董紅紅;朱芳芳;周小峰;董林輝;蔡振山
• 申請（專利權）人: 深圳市長隆科技有限公司
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C02F3/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種適用于北方冬季低溫條件下的高效復合碳源及其制備方法，包括抗凝固因子、反硝化細菌生長優勢碳源和反硝化菌液，冰點低至?25℃，可促進冬季低溫條件下反硝化細菌的生長和脫氮性能。所述的抗凝固因子占總量的25％?35％，包括小分子醇和乙酸鈣；所述的反硝化細菌生長優勢碳源占總量的65％?75％，包括包括糖類，有機酸，三水合乙酸鈉，無機鹽和自來水；所述的反硝化菌液占1‰?5‰。本發明提供的復合碳源配方COD為60?70萬mg/L，pH值為5.0?6.5。本發明選用的原料雖然為常見物質，但成分多樣，避免單一性碳源長期使用降低活性污泥中微生物菌群多樣性；相對分子量小，容易被反硝化細菌利用；添加易被反硝化細菌利用的抗凝固因子，避免冬季液體碳源發生結冰的現象。

技術領域

本發明涉及污水生化處理領域，尤其涉及一種適用于北方冬季低溫條件的高效復合碳源及其制備方法。

背景技術

脫氮是大部分污水處理系統中不可缺少的一環，與物理化學法相比，生物脫氮具有經濟高效，操作方便，環保，無二次污染的優勢。傳統生物脫氮技術經過近百年的發展，衍生出多種生化處理工藝，如：AO、AAO、SBR、氧化溝等。無論傳統生物脫氮工藝如何變化，其基本原理都是利用硝化細菌和反硝化細菌進行脫氮。硝化細菌通常為自養微生物，在好氧條件下進行硝化反應，將有機氮和氨氮轉化為亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮；反硝化細菌通常為異養微生物，在厭氧或缺氧條件下進行反硝化反應，以有機物質或還原態化合物作為電子供體，將亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮轉化成氣態氮(N₂和N₂O)釋放到空氣中，脫離污水系統，從而達到生物脫氮的目的。

然而我國現行污水處理廠，特別是我國南方地區的污水處理廠普遍存在碳氮比低，脫氮碳源不足而引起的反硝化效率降低的問題。為了提高脫氮效率，一方面可以增加反硝化缺氧區的面積，延長反硝化時間來提升脫氮效果，但這種方法需要擴建污水處理廠，基建費用高，且在土地資源緊張的當下社會可操作性不強；另一方面，可以通過向缺氧區投加外部碳源，調整污水碳氮比至合理比例，提升反硝化效率，外加碳源已成為污水處理廠解決總氮不達標的主要方式之一，但是如果外加碳源選擇不當，或者投加比例不合適，不僅會增加污水處理廠運行成本，還有可能導致污泥膨脹，COD超標的風險，脫氮效果難以得到有效保障。

國內外學者對外加碳源的種類和投加量進行了一系列研究，發現不同碳源對系統的反硝化過程影響不同；即使投加量相同，處理效果也不一樣；長期投加單一碳源會影響反硝化段的細菌生物量，以及反硝化細菌群落結構多樣性。常見的外加碳源主要有：葡萄糖，三水合乙酸鈉，甲醇，乙醇，乙酸等。甲醇，乙醇，乙酸只含碳氫氧三種元素，碳氫占比較高，反應活性較大，但是其均為化工產品，價格較高，且容易產生安全問題，其生產、運輸、貯存、使用等過程均需嚴格按照危險化學品的管理方法，淘汰甲醇、乙醇、乙酸作為碳源只是時間的問題；三水合乙酸鈉危險性小，響應速度快，但是碳氫占比低，運輸成本高，易結晶析出，低溫下溶解度低，不合適冬季北方水廠使用；葡萄糖也是相對安全，高效的備選碳源之一，使用形態有液體和固體兩種，固體葡萄糖需要水廠自行溶解后投加，增加操作步驟，而液體葡萄糖雖然投藥比固體葡萄糖方便，但是存在其他的弊端，如夏天極易發酵脹氣，冬季零下低溫時易結冰堵塞管道。存儲也存在隱患，夏天極易發酵脹氣，冬季溫度零下時會結冰。因此，開發經濟安全，高效環保的復合碳源乃大勢所趨。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適用于北方冬季低溫條件的高效復合碳源及其制備方法，以克服上述背景技術中提到的傳統碳源不足之處。

本發明要解決的技術問題在于，提供一種適用于北方冬季低溫條件的反硝化碳源的制備方法，制備方法簡單。

本發明還要解決的技術問題在于，提供一種適用于北方冬季低溫條件的反硝化碳源，包括抗凝固因子、反硝化細菌生長優勢碳源和定量的反硝化細菌。

本發明還要解決的技術問題在于，提供一種抗凝固因子添加劑，確保反硝化碳源在低溫條件(-25℃)下不結冰。