一种秸秆玉米芯类污水反硝化碳源的制备方法技术

本发明专利技术公开一种秸秆玉米芯类污水反硝化碳源的制备方法，属于污水处理及小流域水体修复领域，其特征在于包括以下步骤：切割磨碎；反应槽内碱液浸泡；调配PH值；加入纤维素分解菌；重复浸泡调配；获得反硝化碳源。本发明专利技术能够通过碱液预处理强化秸秆玉米芯类农业废弃物，前期碳源的释放量，在短期内获得高浓度碳源量，并通过投加纤维素分解菌促进纤维素、木质素的水解，提高秸秆玉米芯类农业废弃物释放碳源的生化分解效果，降低了污水脱氮处理的成本，整体有效改善了污水反硝化脱氮的效果，适合在污水处理设备中用作反硝化碳源。

A preparation method of denitrifying carbon source for corn cob wastewater

The invention discloses a preparation method of denitrifying carbon source of straw corn core sewage, which belongs to the field of sewage treatment and small watershed water restoration, and is characterized in the following steps: cutting and grinding; soaking alkali liquor in the reaction tank; mixing pH value; adding cellulose decomposing bacteria; repeatedly soaking and mixing; obtaining denitrifying carbon source. The invention can strengthen the straw corn cob agricultural waste by alkali pretreatment, the release amount of carbon source in the early stage, obtain the high concentration carbon source amount in a short time, promote the hydrolysis of cellulose and lignin by adding cellulose decomposing bacteria, improve the biochemical decomposition effect of the carbon source released by straw corn cob agricultural waste, reduce the cost of sewage denitrification treatment, and improve the overall efficiency The effect of denitrification and denitrification of sewage is studied, which is suitable to be used as denitrification carbon source in sewage treatment equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种秸秆玉米芯类污水反硝化碳源的制备方法
本专利技术涉及污水处理反硝化碳源及小流域水体修复反硝化碳源的制备方法领域，具体属于一种秸秆玉米芯类污水反硝化碳源的制备方法。
技术介绍
我国农村生活污水分布较为分散、有机物浓度低，且碳氮比低，水质波动大，污水量小，所以生物脱氮非常困难。在城市污水厂二级出水中残余碳源不足的情况下，通常可以外加碳源，如甲醇、乙酸钠等。但是，这些碳源因成本较高，投加量不易控制，容易产生二次污染的问题，很难在小规模农村污水处理中应用。但是，在我国农村存在大量的农业废弃物，如玉米芯、玉米秸秆、稻草秸秆等。这些农业废弃物不但会给生态环境造成巨大污染，同时也是一种宝贵的可利用资源。由于农业废弃物含有大量的含碳有机物，例如纤维素、木质素、半纤维素等，完全可以作为一种外加碳源用于农村污水脱氮处理，且农业秸秆(如稻秆、麦秆、玉米芯等)因其来源广泛、价格低廉、能生物降解的优点逐渐受到重视。玉米秸秆、稻草秸秆和玉米芯作为来源广泛的生物质资源，半纤维素含量相对较高，水解条件温和，释碳量大，结构稳定。此类物质释放的碳源容易被反硝化细菌利用，在农村污水处理中具有广阔的应用前景。但是存在以下的问题：(1)前期释放的碳源量大且易被微生物利用，释放速率快，未能够被充分利用；(2)后期释放碳源中存在较多的分解速率缓慢的木质素和纤维素，碳源利用效率偏低，后期再利用难度大。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种秸秆玉米芯类污水反硝化碳源的制备方法，通过多次碱液浸泡，PH值调配中和富集，再利用合理匹配的纤维素分解菌，解决了上述
技术介绍
中提到的问题，能够获得COD利用率较高，适合反硝化菌利用的反硝化碳源，实现了将玉米秸秆、稻草秸秆和玉米芯农业废弃物匹配纤维素分解菌，进行污水处理及小流域水体修复的目的。同时，本专利技术无二次污染，不用安装大型设备，投资小，运行费用低，污水处理效果好。本专利技术采用的技术方案如下：一种秸秆玉米芯类污水反硝化碳源的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一，切割磨碎：将秸秆玉米芯类农业废弃物采用铡刀和研磨机进行切割磨碎，控制切割磨碎后农业废弃物其粒径范围为1mm～6mm；步骤二，反应槽内碱液浸泡：把切割磨碎后粒径达标的秸秆、玉米芯类农业废弃物，放入反应槽内，在反应槽内加入浓度范围为0.05mol/L～0.2mol/L的氢氧化钠碱液，氢氧化钠碱液体积为秸秆玉米芯类农业废弃物体积的1/3～1/2，浸泡时间控制在0.5h～12h的范围内，浸泡完成后，浸泡液体再流入其它的反应槽中，重复浸泡其它反应槽内切割磨碎后的秸秆玉米芯类农业废弃物；步骤三，调配PH值：将多次重复浸泡不同反应槽内的秸秆玉米芯类农业废弃物，得到的混合液用1mol/L的稀盐酸进行PH值调配，使混合液的PH值在6.8～7.2的范围内后，将该混合液返回反应槽内，继续浸泡反应槽内的秸秆玉米芯类农业废弃物，72h后将调配后再次浸泡秸秆玉米芯类农业废弃物的混合液体，用耐腐蚀筛滤装置，将该混合液体与秸秆玉米芯类农业废弃物分离；步骤四，重复调配浸泡：在与秸秆玉米芯类农业废弃物分离后的混合液体中，加入氢氧化钠固体，将其再次调配成浓度为0.05mol/L～0.2mol/L的碱液，碱液的体积为秸秆玉米芯类农业废弃物体积的1/3～1/2，浸泡时间控制在0.5h～12h的范围内，浸泡完成后，浸泡液体再流入其它的反应槽中，重复浸泡其它反应槽内切割磨碎后的秸秆玉米芯类农业废弃物；将多次重复浸泡不同反应槽内的秸秆玉米芯类农业废弃物，得到的混合液用1mol/L的稀盐酸进行PH值调配，使混合液的PH值在6.8～7.2的范围内后，将该混合液返回反应槽内，继续浸泡反应槽内的秸秆玉米芯类农业废弃物，72h后将调配后再次浸泡秸秆玉米芯类农业废弃物的混合液体，用耐腐蚀筛滤装置，将该混合液体与秸秆玉米芯类农业废弃物分离；以72h为周期，重复浸泡调配，直到该混合液体中的COD累积达到预设定值；步骤五，加入纤维素分解菌：在COD累积达到预设定值的混合液体中，加入纤维素分解菌，此时混合液体的PH值范围为6.8～7.2，纤维素分解菌的加入量为：在每公斤达到预设定值的混合液体中，加入0.1g～1g干重的纤维素分解菌；步骤六，获得反硝化碳源：COD累积达到预设定值的混合液体中的碳源，含有较多的高分子量和难以利用的木质素和纤维素，经过纤维素分解菌处理120h～240h后，混合液体中的碳源，可生化性增强，此时混合液体中的COD能利用率大于95％以上，即获得能够被反硝化菌利用的反硝化碳源。优选地，所述先经过生物过滤处理、厌氧处理、缺氧处理、好氧处理工艺中的一种或几种工艺，处理的生活污水，每个环节都能够加入能够被反硝化菌利用的反硝化碳源。优选地，所述浸泡用的反应槽至少有两个反应槽，通过耐腐蚀管道连接，反应槽一底部最低点的高度高于反应槽二的底部，反应槽二底部最低点的高度高于反应槽三的底部，依次类推，前面反应槽底部最低点的高度高于后面反应槽的底部，所述每个耐腐蚀管道上面安装有耐腐蚀开关阀。优选地，所述耐腐蚀筛滤装置有两层滤网，上层滤网为60目，下层滤网为100目。与已有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术第一次将秸秆玉米芯类农业废弃物、纤维素分解菌和重复浸泡富集整体综合用于农村污水处理及小流域水体污染生态修复，能够再次利用秸秆玉米芯类农业废弃物，实现废物再利用，同时解决了农村污水处理过程中，碳源不足生物脱氮难的问题，无二次污染；本专利技术中的纤维素分解菌为腐殖土，能够直接取自腐烂的枯树叶、秸秆、木屑等富含纤维素分解菌的腐败物质，也能够通过人工驯化在纤维素或木质素基质培养和驯化获得纤维素分解菌微生物菌剂，能够进一步分解重复浸泡富集后混合液体中的木质素和纤维素，提高累积碳源的可生化性，变废为宝；同时，本专利技术不用安装大型设备，投资小，运行费用低，污水处理效果好。附图说明图1为本专利技术实施例工艺流程图；图2为本专利技术中实施例不同预处理方式的COD累积浓度；图3为本专利技术中实施例获得的能够被反硝化菌利用的反硝化碳源，反硝化过程中总氮(TN)浓度变化；图4为本专利技术中反应槽连接示意图。备注：TN-能够被反硝化菌利用的反硝化碳源，反硝化过程中总氮浓度，COD-秸秆玉米芯类农业废弃物循环调配浸泡混合液体中累积的总碳源含量，SCOD-秸秆玉米芯类农业废弃物经碱处理循环调配浸泡后，得到的混合液体中能够直接被反硝化应用的碳源含量，TCOD-秸秆玉米芯类农业废弃物经碱处理循环调配浸泡后，混合液体中累积的总氮含量(包括能够直接被反硝化应用的碳源和不能够直接被反硝化应用的碳源)，NOx-能够进行反硝化的含氮物质，JF-经过碱处理且加入纤维素分解菌的反硝化碳源，J-经过碱处理且不加入纤维素分解菌的反硝化碳源，WF-未经过碱处理且加入纤维素分解菌的反硝化碳源，W-未经过碱处理且未加入纤维素分解菌的反硝化碳源。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种秸秆玉米芯类污水反硝化碳源的制备方法，其特征在于包括以下步骤：/n1)切割磨碎：将秸秆玉米芯类农业废弃物采用铡刀和研磨机进行切割磨碎，控制切割磨碎后农业废弃物其粒径范围为1mm～6mm；/n2)反应槽内碱液浸泡：把切割磨碎后粒径达标的秸秆、玉米芯类农业废弃物，放入反应槽内，在反应槽内加入浓度范围为0.05mol/L～0.2mol/L的氢氧化钠碱液，氢氧化钠碱液体积为秸秆玉米芯类农业废弃物体积的1/3～1/2，浸泡时间控制在0.5h～12h的范围内，浸泡完成后，浸泡液体再流入其它的反应槽中，重复浸泡其它反应槽内切割磨碎后的秸秆玉米芯类农业废弃物；/n3)调配PH值：将多次重复浸泡不同反应槽内的秸秆玉米芯类农业废弃物，得到的混合液用1mol/L的稀盐酸进行PH值调配，使混合液的PH值在6.8～7.2的范围内后，将该混合液返回反应槽内，继续浸泡反应槽内的秸秆玉米芯类农业废弃物，72h后将调配后再次浸泡秸秆玉米芯类农业废弃物的混合液体，用耐腐蚀筛滤装置，将该混合液体与秸秆玉米芯类农业废弃物分离；/n4)重复调配浸泡：在与秸秆玉米芯类农业废弃物分离后的混合液体中，加入氢氧化钠固体，将其再次调配成浓度为0.05mol/L～0.2mol/L的碱液，碱液的体积为秸秆玉米芯类农业废弃物体积的1/3～1/2，浸泡时间控制在0.5h～12h的范围内，浸泡完成后，浸泡液体再流入其它的反应槽中，重复浸泡其它反应槽内切割磨碎后的秸秆玉米芯类农业废弃物；将多次重复浸泡不同反应槽内的秸秆玉米芯类农业废弃物，得到的混合液用1mol/L的稀盐酸进行PH值调配，使混合液的PH值在6.8～7.2的范围内后，将该混合液返回反应槽内，继续浸泡反应槽内的秸秆玉米芯类农业废弃物，72h后将调配后再次浸泡秸秆玉米芯类农业废弃物的混合液体，用耐腐蚀筛滤装置，将该混合液体与秸秆玉米芯类农业废弃物分离；以72h为周期，重复浸泡调配，直到该混合液体中的COD累积达到预设定值；/n5)加入纤维素分解菌：在COD累积达到预设定值的混合液体中，加入纤维素分解菌，此时混合液体的PH值范围为6.8～7.2，纤维素分解菌的加入量为：在每公斤达到预设定值的混合液体中，加入0.1g～1g干重的纤维素分解菌；/n6)获得反硝化碳源：COD累积达到预设定值的混合液体中的碳源，含有较多的高分子量和难以利用的木质素和纤维素，经过纤维素分解菌处理120h～240h后，混合液体中的碳源，可生化性增强，此时混合液体中的COD能利用率大于95％以上，即获得能够被反硝化菌利用的反硝化碳源。/n...

【技术特征摘要】
1.一种秸秆玉米芯类污水反硝化碳源的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)切割磨碎：将秸秆玉米芯类农业废弃物采用铡刀和研磨机进行切割磨碎，控制切割磨碎后农业废弃物其粒径范围为1mm～6mm；
2)反应槽内碱液浸泡：把切割磨碎后粒径达标的秸秆、玉米芯类农业废弃物，放入反应槽内，在反应槽内加入浓度范围为0.05mol/L～0.2mol/L的氢氧化钠碱液，氢氧化钠碱液体积为秸秆玉米芯类农业废弃物体积的1/3～1/2，浸泡时间控制在0.5h～12h的范围内，浸泡完成后，浸泡液体再流入其它的反应槽中，重复浸泡其它反应槽内切割磨碎后的秸秆玉米芯类农业废弃物；
3)调配PH值：将多次重复浸泡不同反应槽内的秸秆玉米芯类农业废弃物，得到的混合液用1mol/L的稀盐酸进行PH值调配，使混合液的PH值在6.8～7.2的范围内后，将该混合液返回反应槽内，继续浸泡反应槽内的秸秆玉米芯类农业废弃物，72h后将调配后再次浸泡秸秆玉米芯类农业废弃物的混合液体，用耐腐蚀筛滤装置，将该混合液体与秸秆玉米芯类农业废弃物分离；
4)重复调配浸泡：在与秸秆玉米芯类农业废弃物分离后的混合液体中，加入氢氧化钠固体，将其再次调配成浓度为0.05mol/L～0.2mol/L的碱液，碱液的体积为秸秆玉米芯类农业废弃物体积的1/3～1/2，浸泡时间控制在0.5h～12h的范围内，浸泡完成后，浸泡液体再流入其它的反应槽中，重复浸泡其它反应槽内切割磨碎后的秸秆玉米芯类农业废弃物；将多次重复浸泡不同反应槽内的秸秆玉米芯类农业废弃物，得到的混合液用1mol/L的稀盐酸进行PH值调配，使混合液的PH值在6.8～7.2的范围内后，将该混合液返回反应槽内，继续浸泡反应槽内的秸秆...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓帮武，李辰，潘军，
申请(专利权)人：安徽舜禹水务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34