一种多相增效氮及其在污水中的应用的制作五分时时彩方法

文档序号:18892687发布日期:2019-10-15 22:11
本发明属于污水
技术领域
,具体涉及一种多相增效氮及其在污水中的应用。
背景技术
:工业废水,指工艺生产过程中排出的废水和废液,其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物,是造成环境污染,特别是水污染的重要原因。目前,我国工业废水处理的主要五分时时彩方法仍以活性污泥法居多。活性污泥的生长、繁殖及其代谢活动都离不开营养。而氮是构成微生物体的重要元素,菌体蛋白、核酸等分子中都含有氮元素,氮可占菌体干质量的10%。当氮缺乏时,微生物便不能充分利用碳源合成细胞物质,过量的碳源将被转弯为多糖类胞外贮存物,这种贮存物是高度亲水型化合物,易形成结合水,从而影响污泥的沉降性能,产生高粘性的污泥膨胀,同时由于多糖类物质不能及时转化,导致出水的COD不能达到运行要求。尿素作为传统的氮源,以其价格便宜,固体运输方便,广泛应用于污水处理系统中。但是尿普遍素存在微生物吸收效率低,用量大,工人劳动强度高,还需要专用的溶解罐,运行成本高等问题;同时,尿素投加到生化系统中,在脲酶的作用下转化为氨态氮形态,在中性或碱性环境下,氨态氮会分解成易挥发的氨气,在曝气的情况下,容易形成氮流失。单独使用尿素,挥发损失大,利用率仅为30%左右。肖鹏等选用密度为1.30mg/L,总氮含量约为30%的生物活性氮,直接泵入选择池,替代尿素用于某制浆造纸业的废水处理系统,研究发现,当生物活性氮用量仅为尿素用量的1/3(质量计)时,CODcr去除效果良好,SV30波动不大(生物活性氮在制浆造纸工业废水处理中的应用,中国造纸,2014年第33卷第12期)。温永贤在污水处理系统其他工艺控制参数不变的前提下,在进入氧化沟前AB池内投加多相增效磷、多效增效氮进行中试,研究发现,多相增效磷和多相增效氮代替传统的磷酸二铵、尿素作为污水处理系统营养补充剂,可促进好氧系统微生物活性增加,CODcr去除率提高3%,多相增效氮用量为尿素的1/4(多相增效磷/氮在制浆造纸废水处理中的应用,中华纸业,第36卷第12期,2015年6月)。多相增效氮(生物活性氮),是以分子级有机物为载体,利用分子渗透技术来提高氮源的吸收效率。可替代化学或农业氮源,作为污水生化系统氮营养源补充剂,能使微生物更高效地利用氮源,大幅降低出水中的剩余氮含量。相对传统氮营养,更易生物吸收,利用效率更高;针对缺氮废水,只需1/3-1/5的传统氮营养的用量,有效降低污水处理补充氮营养的费用。目前,关于多相增效氮的研究较少,CN104789471A公开了一种生物活性氮营养剂,包括以下质量百分比的原料混合而成:1)含氮化合物,以总氮计,28%-32%,2)微量元素盐类,以微量元素计,0.7%-2.25%,所述微量元素为钴(Co)、锌(Zn)、锰(Mn)、镁(Mg)、镍(Ni)、钼(Mo)和铁(Fe);3)有机酸1%-1.8%;4)碳水化合物,2%-3.5%,5)酶,0.5%-1.5%;6)烷基多糖苷表面活性剂,0.5%-1%;7)脂溶性花粉提取物,0.5%-1%;余量为水。该发明的生物活性氮营养剂,直接通过计量泵投加至调节池,其用量仅为尿素的1/3,但其存储稳定性较差且氮的利用效率较低。同时现有的多相增效氮均采用直接投加的方式,由于多相增效氮的混合不均,导致利用率大大降低,达不到彻底除污效果,同时,高浓度的多相增效氮会导致污水处理效率变低,使用具有局限性。技术实现要素:为了解决以上技术问题,本发明提供了一种多相增效氮及其在污水处理中的应用。为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种多相增效氮,包括以下重量百分比的组分:硝基氮7-25%;氨基氮8-35%;氨基酸混合物0.5-1%;沸石粉0.2-0.8%;大豆油1-3%;蓖麻油聚氧乙烯醚1-3.5%;环状糊精0.5-1.0%;和余量水。优选地,所述氨基酸混合物为丝氨酸、精氨酸、异亮氨酸、组氨酸、苏氨酸中的至少一种。优选地,所述沸石粉的粒径为20-35nm。本发明提供了上述多相增效氮的制备五分时时彩方法,包括以下步骤:1)将大豆油、蓖麻油聚氧乙烯醚、环状糊精和水混合,搅拌溶解得到液相A;(2)向步骤(1)得到的液相A中依次加入氨基酸混合物、硝基氮、氨基氮和沸石粉,搅拌溶解,即得所述多相增效氮。本发明提供了上述多相增效氮在污水处理中的应用。优选地,所述的多相增效氮在污水处理中的应用,包括以下步骤:S1、稀释多相增效氮:将多相增效氮与水混合,稀释,得到稀释液;S2、多相增效氮与污水混合:将步骤S1得到的稀释液加入生化处理的前一个单元,混合搅拌,进行二次稀释,得到含多相增效氮的污水;S3、生化处理:将步骤S2得到的得到含多相增效氮的污水排入生化处理单元进行生物处理。本发明的有益效果为:(1)本发明的多相增效氮,由硝基氮、氨基氮、氨基酸混合物、沸石粉、大豆油、蓖麻油聚氧乙烯醚、环状糊精和水组成,通过不同氮源的复配,提高了微生物对氮的吸收效率,同时提高了多相增效氮的稳定性。(2)本发明的多相增效氮替代尿素作为污水处理中的氮源,用量仅为尿素用量的1/6,表明本发明可以增强菌体的活性,提高污水的处理效率,降低了污水处理成本。(3)本发明通过前端稀释,避免了多相增效氮的混合不均等造成的使用效果差等问题,具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。在进一步描述本发明具体实施方式之前,应理解,本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案;还应当理解,本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案,而不是为了限制本发明的保护范围。当实施例给出数值范围时,应理解,除非本发明另有说明,每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义,本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属
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的普通技术人员通常理解的相同意义。本发明对所采用原料的来源不作限定,如无特殊说明,本发明所采用的原料均为本
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普通市售品。其中,硝基氮,购自河北中仁化肥有限公司,森龙,40kg硝基氮肥,含N为30%;氨基氮指包含在胺或由胺衍生的氨基化合物中的氮,为硫酸铵,磷酸氢铵,氯化铵,氨水和氨基酸盐类(例如,谷氨酸钠)中的至少一种。一种多相增效氮,包括以下重量百分比的组分:硝基氮7-25%;氨基氮8-35%;氨基酸混合物0.5-1%;沸石粉0.2-0.8%;大豆油1-3%;蓖麻油聚氧乙烯醚1-3.5%;环状糊精0.5-1.0%;和余量水。优选地,所述氨基酸混合物为丝氨酸、精氨酸、异亮氨酸、组氨酸、苏氨酸中的至少一种;进一步优选地,所述的氨基酸混合物为组氨酸、精氨酸和丝氨酸,更进一步优选地,所述的所述组氨酸、精氨酸和丝氨酸的质量比为1-2:2-4:1。优选地,所述沸石粉的粒径为20-35nm。优选地,所述硝基氮、氨基氮和氨基酸组合物的质量比为20:30:1。本发明提供了上述多相增效氮的制备五分时时彩方法,包括以下步骤:1)将大豆油、蓖麻油聚氧乙烯醚、环状糊精和水混合,搅拌溶解得到液相A;(2)向步骤(1)得到的液相A中依次加入氨基酸混合物、硝基氮、氨基氮和沸石粉,搅拌溶解,即得所述多相增效氮。优选地,步骤(2)中所述的氨基酸混合物、硝基氮和氨基氮的粒径为50-100nm。本发明提供了上述多相增效氮在污水处理中的应用。优选地,所述的多相增效氮在污水处理中的应用,包括以下步骤:S1、稀释多相增效氮:将多相增效氮与水混合,稀释,得到稀释液;S2、多相增效氮与污水混合:将步骤S1得到的稀释液加入生化处理的前一个单元,混合搅拌,进行二次稀释,得到含多相增效氮的污水;S3、生化处理:将步骤S2得到的得到含多相增效氮的污水排入生化处理单元进行生物处理。优选地,步骤S1中所述多相增效氮和水的体积比为1:10-15。实施例1一种多相增效氮,包括以下重量百分比的组分:硝基氮7%;氨基氮35%;氨基酸混合物0.5%;沸石粉1.6%;大豆油3%;蓖麻油聚氧乙烯醚3.5%;环状糊精0.5%;和余量水;所述氨基酸组合物为质量比为1:4:1的组氨酸、精氨酸和丝氨酸;所述沸石粉的粒径为10nm;所述硝态氮、氨基氮和氨基酸组合物的粒径为50nm。上述多相增效氮的制备五分时时彩方法,包括以下步骤:(1)将大豆油、蓖麻油聚氧乙烯醚、环状糊精和水混合,25℃下溶解搅拌2h,得到液相A;(2)向步骤(1)得到的液相A中依次加入氨基酸混合物、硝态氮、氨基氮和沸石粉,25℃下溶解搅拌1h,即得所述多相增效氮。实施例2一种多相增效氮,包括以下重量百分比的组分:硝基氮25%;氨基氮8%;氨基酸混合物1%;沸石粉0.8%;大豆油1%;蓖麻油聚氧乙烯醚1%;环状糊精1%;和余量水;所述氨基酸组合物为质量比为2:2:1的组氨酸、精氨酸和丝氨酸;所述沸石粉的粒径为35nm;所述硝态氮、氨基氮和氨基酸组合物的粒径为100nm。制备五分时时彩方法同实施例1。实施例3一种多相增效氮,包括以下重量百分比的组分:硝基氮18%;氨基氮22%;氨基酸混合物0.75%;沸石粉1.2%;大豆油2%;蓖麻油聚氧乙烯醚2.3%;环状糊精0.75%;和余量水;所述氨基酸组合物为质量比为1:3:1的组氨酸、精氨酸和丝氨酸;所述沸石粉的粒径为28nm;所述硝态氮、氨基氮和氨基酸组合物的粒径为75nm。制备五分时时彩方法同实施例1。实施例4一种多相增效氮,包括以下重量百分比的组分:硝基氮12%;氨基氮18%;氨基酸混合物0.6%;沸石粉0.9%;大豆油1.2%;蓖麻油聚氧乙烯醚1.8%;环状糊精0.9%;和余量水;所述氨基酸组合物为质量比为2:3:1的组氨酸、精氨酸和丝氨酸;所述沸石粉的粒径为30nm;所述硝态氮、氨基氮和氨基酸组合物的粒径为60nm。制备五分时时彩方法同实施例1。实施例5一种多相增效氮,包括以下重量百分比的组分:硝基氮16%;氨基氮24%;氨基酸混合物0.8%;沸石粉1.4%;大豆油2.8%;蓖麻油聚氧乙烯醚3.3%;环状糊精0.6%;和余量水;所述氨基酸组合物为质量比为1:3:1的组氨酸、精氨酸和丝氨酸;所述沸石粉的粒径为25nm;所述硝基氮、氨基氮和氨基酸组合物的粒径为80nm。制备五分时时彩方法同实施例1。对比例1本对比例与实施例5的不同之处在于,所述氨基酸组合物为质量比为4:1:4的组氨酸、精氨酸和丝氨酸。对比例2本对比例与实施例5的不同之处在于,沸石粉的粒径为15nm,沸石粉的量为2%。对比例3本对比例与实施例5的不同之处在于,所述硝基氮、氨基氮和氨基酸组合物的粒径为10微米。实验例1、存储稳定性试验用50ml有刻度的具塞血清瓶取50ml上述实施例1-5和对比例1-3制备的多相增效肥,分别于热贮(40±2℃)恒温箱中静置1d、7d、14d,室温(12-18℃下)静置30d、60d后观测记录肥料体系析水体积、膏化体积和流动性,并做空白为对照组。实验结果如表1所示。表1多相增效氮在室温与热贮下的稳定性从表1可知,本发明制备的多相增效氮的稳定性好,耐储存。实验例2、多相增效氮在污水处理中的应用2.1实验室小试:采用本发明实施例1-5和对比例1-3制备的多相增效氮代替传统尿素用于造纸废水处理,造纸废水取自某造纸厂的污水站,废水取自初沉池,水质条件为:CODcr=550mg/L,NH4+-N=132mg/L,SS=50mg/L,pH=6.5,在4摄氏度下存储,备用。接种污泥来源于生活污水处理厂的曝气池回流污泥。向25L有机玻璃的SBR反应池,加入4L接种污泥和16L造纸废水,间歇曝气,每2h曝气30min,进行模拟实验,实验开始时,向反应池内分别加入稀释10倍的实施例1-5和对比例1-3制备的多相增效氮15ml,2天后检测反应池内水质,实验结果如表2所示。表2污水出水水质检测结果CODcr(mg/L)NH4+-N(mg/L)实施例19817实施例29416实施例38314实施例46612实施例55810对比例117655对比例215434对比例316746从表2中可知,本发明制备的多相增效氮通过多种氮的复配,提供了微生物对氮的吸收效率,有利于菌体生长,有效提高了污水中污染物的去除效率。2.2、中试青岛某制浆企业产能50万t/a,商品浆产能20万t/a。制浆原料主要为木材、废纸和芦苇。废水处理系统的运行工艺流程为:废水→初沉池→冷却塔→选择池→厌氧池→好氧池→二沉池。该企业好氧系统长期稳定运行时,二沉池出水CODCr稳定在250mg/L以下。废水处理系统进水CODCr保持在1250mg/L,BOD/COD为0.45,每天进水量为23000m3,进水总氮值为2mg/L,需要补充氮磷营养,每天尿素用量为1100kg。利用本发明实施例5制备的多相增效氮代替传统尿素,每天用量为183L,使用时用自来水将多相增效氮稀释15倍后加入选择池内。连续运行30天后,利用本发明作为氮源CODcr去除率达到89.5%,NH4+-N的去除率达到87.8%,相比添加传统尿素时(CODcr去除率达到81.5%,NH4+-N的去除率达到79.2%)的污水处理效率明显提高,SV30维持在33-38%之间,污泥的沉降性能较好,与添加传统尿素时相比,SV30的波动较小,表明本发明的多相增效氮作为微生物营养时,能够满足微生物的营养需求。最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3 
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