[發明專利]用于污水脫氮的生物活性碳源及其制備方法

在審

• 申請號: 202110040773.2
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112723525A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 郭芳坤;薛飛;劉昱;徐振華;余剛;宋迪
• 申請（專利權）人: 華沃德源環境技術（濟南）有限公司
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;C02F3/28;C02F3/34;C02F11/00;C02F11/02
• 代理公司: 濟南市易拓知識產權代理事務所(普通合伙) 37325
• 代理人: 江莉莉

本發明屬于污水處理技術領域，具體涉及一種用于污水脫氮的生物活性碳源，還涉及該生物活性碳源的制備方法。本發明所提供的用于污水脫氮的生物活性碳源，其特征在于，所述的生物活性碳源包括以下重量份數的原料：小分子有機酸及其鹽5~25、小分子醇5~10、小分子糖15~30、酶制劑0.5~5、生長因子0.5~1、微量元素0.01~0.03和水40~60。本發明的有益效果在于：本發明所提供的生物活性碳源成分豐富，維持了反硝化菌及活性污泥微生物菌群的生物多樣性，提高了系統的穩定性和抗沖擊能力；本發明的產品具有成分分子量低，生化性強的特點，因此適宜于反硝化菌吸收利用，能顯著提高反硝化脫氮效率。

技術領域

本發明屬于污水處理技術領域，具體涉及一種用于污水脫氮的生物活性碳源，還涉及該生物活性碳源的制備方法。

背景技術

目前污水處理廠中90％以上的廠家都會采用活性污泥法來處理污水，總氮的去除主要依靠硝化反硝化工藝。由于目前城市污水COD在100～300mg/L，總氮在50～70mg/L，碳氮比失衡，實際C/N較低，大部分污水處理廠BOD5/TN＜2.59，80％的污水處理廠BOD5/TN＜3.6，僅有10％的污水處理廠BOD5/TN＞4(基本滿足脫氮要求)。在溫度和碳氮比的雙重作用下，總氮很難穩定達標。因此投加碳源成了去除總氮的主要途徑。

現在常用的、應用較廣、成分明確的碳源為乙酸鈉、葡萄糖、淀粉、甲醇等。其中甲醇作為碳源時，COD當量高，價格便宜，脫氮效率高，為性價比最高的碳源，但由于其屬于易燃易爆危險品，且具有生物毒性，在應用上有很大的局限性；葡萄糖等糖類產品，容易引起細菌的大量繁殖，導致污泥膨脹，處理系統產泥量大，污泥處置成本相應增加；淀粉作為大分子有機物，微生物在利用之前先要通過水解酸化過程，導致反硝化脫氮速率慢，極大地限制了其應用；乙酸鈉作為小分子有機酸生成的鹽，反硝化菌易于利用，脫氮效果是最好的，能立即響應反硝化過程，30min就能反應完全，低溫下反硝化細菌仍然活躍，能用于水廠運行時的應急處理。但是由于價格昂貴，部分污水處理廠的乙酸鈉成本已經占到污水處理總成本的40％以上。

活性污泥中的反硝化菌群具有生物多樣性，能利用不同成分的碳源通過不同的代謝途徑為反硝化過程提供電子，完成生物脫氮。而現行污水廠運營條件下，長期投加單一成分的碳源，會逐漸破壞反硝化甚至整個生化系統的生物多樣性，影響總氮及其它污染物的去除效率，大大降低了生化系統的穩定性和抗沖擊能力。

在活性污泥中承擔脫氮任務的反硝化菌屬于異養微生物，除碳源之外，關鍵生長因子和微量元素對其生長繁殖和生理代謝至關重要。污水中關鍵生長因子和微量元素的缺失或不足，不僅會影響反硝化菌在活性污泥中的豐度，而且限制了其反硝化活性，極大地降低了生化系統的脫氮負荷。

污水處理過程中一方面降解去除其中的有機污染物，而另一方面還需要外加碳源輔助完成脫氮過程。而生化系統出水中仍有部分由于分子量大，生化降解速率慢，未完全降解但可為脫氮提供碳源的污染物被排出系統，這即影響了出水水質，又極大地造成了碳源的浪費。

因此，需要發明一種用于污水脫氮的高效生物活性碳源，以提高污水中原有碳源的利用率，降低外加碳源的投加量。

發明內容

為了解決目前脫氮過程中常投加乙酸鈉、葡萄糖、甲醇等成分單一碳源存在運行成本高、投加量大、存在安全隱患、影響系統微生物多樣性、營養不均衡以及降低了污水中原有碳源的利用率等問題，本發明提供了一種以小分子有機酸及其鹽、小分子醇、小分子糖、酶制劑、生長因子及微量元素為原料生產的高效生物活性碳源，該高效生物活性碳源具有成本低廉、能有效提高污水中原有碳源的利用率、降低外加碳源投加量的顯著優點；

本發明還提供了上述的高效生物活性碳源的制備方法。

本發明所提供的用于污水脫氮的生物活性碳源，包括以下重量份數的原料：小分子有機酸及其鹽5～25、小分子醇5～10、小分子糖15～30、酶制劑0.5～5、生長因子0.5～1、微量元素0.01～0.03和水40～60。