一种用于生物法处理废水的碳源缓释剂制备工艺及其方法技术

本发明专利技术公开一种用于生物法处理废水的碳源缓释剂制备工艺及其方法，包括天然材料碳源占比10％、改进天然材料碳源占比10％、骨架材料占比45％、成型助剂占比15％、最后计量20％的水，将天然有机碳源、改进天然材料碳源、骨架材料、成型助剂和水一同放入搅拌容器内，通过搅拌设备对其进行搅拌，搅拌完成之后，通过抽吸泵3将搅拌容器内的原料导入到冷却容器内，将冷却容器放置阴凉处进行发酵。本发明专利技术通过使用聚乙烯醇作为骨架材料添加进碳源缓释剂内，淀粉与聚乙烯醇材料形成了网状的交联结构。当淀粉含量低时，聚乙烯醇对淀粉有良好的包裹作用；当淀粉含量高时，聚乙烯醇控制淀粉释碳速率。且聚乙烯醇价格相对低廉，理化性能相对较好，更能满足使用需求。更能满足使用需求。更能满足使用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于生物法处理废水的碳源缓释剂制备工艺及其方法


[0001]本专利技术涉及碳源缓释剂
，尤其涉及一种用于生物法处理废水的碳源缓释剂制备工艺及其方法。

技术介绍

[0002]随着经济的发展,含氮肥料过度使用,加之工业含氮废水的违规排放使得地下水特别是浅层地下水中硝酸盐含量急剧升高,地下水污染日益严重。目前,关于废水中硝酸盐的处理技术主要有物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术，其中生物脱氮修复技术因具有较好的处理效果成为最为广泛使用的处理方法。生物脱氮过程中，反硝化菌以水中有机碳源为电子供体,通过反硝化作用将硝酸盐和亚硝酸盐转化为氮气,从而达到脱氮目的。然而,多数情况下地下水中溶解性有机碳源含量并不充足,需要人为进行投加。因此,选择合适的碳源缓释剂作为反硝化过程的碳源成为一项重要的课题。
[0003]用于制备碳源缓释剂中的骨架材料可以在缓释碳材料中起到包裹支撑释碳材料，以及增强材料力学性能的作用。目前研究较多的骨料为有机聚合物如聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)。虽然上述的骨架材料材料均满足反硝化要求，但是PCL多用于医学，价格相对较高；PLA强度较低，且相容性较差。因此，有必要提供一种用于生物法处理废水的碳源缓释剂制备工艺及其方法，解决上述技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中的骨架材料材料均满足反硝化要求，但是PCL多用于医学，价格相对较高；PLA强度较低，且相容性较差缺点，而提出一种用于生物法处理废水的碳源缓释剂制备工艺及其方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种用于生物法处理废水的碳源缓释剂制备工艺，包括以下步骤：
[0007]S1：备料：准备原料：天然材料碳源、改进天然材料碳源、骨架材料和成型助剂，对上述原料进行添加，达到天然材料碳源占比10％、改进天然材料碳源占比10％、骨架材料占比45％、成型助剂占比15％、最后计量20％的水，得各初始原料备用；
[0008]S2：将天然有机碳源进行粉碎处理后，与改进天然材料碳源、骨架材料、成型助剂和水一同放入搅拌容器内，并利用加热设备对搅拌容器内进行加热，加热到60℃后，通过搅拌设备对其进行搅拌，搅拌时间设置为2小时；
[0009]S3：搅拌容器加热搅拌完成之后，关闭加热设备和搅拌设备，然后通过抽吸泵3将搅拌容器内的原料导入到冷却容器内，将冷却容器放置阴凉处进行发酵；
[0010]S4：原料发酵15天之后，然后进行检测，检测合格后，取出即得到碳源缓释剂。
[0011]其中S2过程中使用了一种碳源缓释剂混合装置；该装置包括底板，所述底板的顶部设有搅拌罐，其顶部设有用于对原料进行过滤的过滤机构，所述搅拌罐内部设有搅拌机构，所述搅拌罐内位于搅拌机构上还设有用于对原料浮渣进行清理的收集机构，所述底板
的顶部且靠近搅拌罐安装有控制电源，且控制电源的一侧设有延伸至搅拌罐内的加热机构。
[0012]优选的，所述过滤机构包括放置在搅拌罐顶部开口处的过滤网，所述过滤网呈圆弧状，其顶部圆弧外壁对称设有两个方便取出的提手，所述过滤网上还一体成型有弯折部，且弯折部与搅拌罐的开口位置的外壁相卡接。
[0013]优选的，所述搅拌机构包括驱动电机，所述搅拌罐的顶部固定连接有顶板，所述驱动电机设置在顶板的顶部，所述驱动电机的输出端延伸至搅拌罐内同轴连接有转轴，且转轴的外壁设有两组不同的搅拌叶片。
[0014]优选的，两组所述搅拌叶片包括多个第一搅拌叶片和第二搅拌叶片，多个所述第一搅拌叶片均呈铲状，且均匀分布在转轴的外壁上，所述第二搅拌叶片呈螺旋状，且在转轴的外壁上并位于第一搅拌叶片的下方，所述转轴的底端固定连接有多个稳定板，其远离转轴的一端均固定连接有配重块。
[0015]优选的，所述收集机构包括套装在转轴上的滑动块和两个安装盒，所述滑动块上呈中心对称设有两个固定板，两个所述安装盒靠近固定板的一侧外壁均固定连接有安装板，所述固定板与安装板之间通过多个螺栓螺纹连接，所述安装盒的顶部和一侧外壁分别开设有插口和收集口，所述插口内插装有用于收集浮渣的收集盒。
[0016]优选的，所述安装盒和收集盒相平行的一侧外壁均开设有多个滤孔，所述收集盒的顶部固定设有便于取出其自身的把手。
[0017]优选的，所述转轴的外壁固定连接有用于限制滑动块位置的挡块，所述转轴的外壁且位于滑动块的正上方安装有圆板，且圆板与滑动块之间设有两个伸缩杆。
[0018]优选的，所述加热机构包括在搅拌罐内的圆环，所述圆环的内壁均匀设有多个安装座，且多个安装座上均安装有加热棒。
[0019]优选的，所述底板的顶部与控制电源相对立的一端设有冷却箱，所述底板的顶部且位于搅拌罐与冷却箱之间安装有抽吸泵，且抽吸泵的输入端延伸至搅拌罐内，所述抽吸泵的输出连通有排出管，其远离抽吸泵的一端位于冷却箱的顶部。
[0020]一种用于生物法处理废水的碳源缓释剂制备方法，具体包括以下步骤：
[0021]步骤一，将所述S1过程中准备完成的原料通过开口处的过滤机构对其进行过滤后进入搅拌罐内，往搅拌罐内注入定量的水后，启动控制电源，使得加热机构对搅拌罐内加热至60℃。
[0022]步骤二，启动驱动电机带动搅拌机构的第一搅拌叶片和第二搅拌叶片对搅拌罐内的原料进行混合搅拌，呈螺旋状的第二搅拌叶片可在搅拌过程中将底层的原料翻腾至上层，使得原料混合的更为充分。
[0023]步骤三，待原料混合搅拌2小时后，原料的上层表面会产生浮渣，可通过调整驱动电机的转速，带动收集机构的两个安装盒转动，进而通过插装在安装盒内的收集盒对浮渣进行收集，避免了浮渣无法去除，对产品的质量造成影响的问题。
[0024]步骤四，在搅拌罐内的原料加热搅拌完成之后，关闭控制电源和驱动电机，然后可通过启动抽吸泵将搅拌罐内混合后的原料通过排出管导入到冷却箱内进行冷却发酵。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0026]1、通过使用聚乙烯醇作为骨架材料添加进碳源缓释剂内，淀粉与聚乙烯醇材料形
成了网状的交联结构。当淀粉含量低时，聚乙烯醇对淀粉有良好的包裹作用；当淀粉含量高时，聚乙烯醇作为骨架对材料进行支撑，控制淀粉释碳速率。且聚乙烯醇价格相对低廉，理化性能相对较好，更能满足使用需求。
[0027]2、通过搅拌机构的对原料进行搅拌后，原材料与其他添加剂反应析出大量杂质时，减小电机的转速，安装盒在转轴的带动下转动将原料上层的杂质收集，通过在安装盒顶部插装的收集盒，液体中的浮渣在安装盒转动的过程中被保留在收集盒中，解决了装置使用时不便于将原料上方的漂浮物和沉淀物有效的分离，影响反应效率和产品质量的问题。
[0028]3、通过电机带动转轴上的第一搅拌叶片和第二搅拌叶片同轴转动，对搅拌罐内的原料上下翻腾充分混和，提高了原料的混合均匀度。
附图说明
[0029]图1为本专利技术提供的一种用于生物法处理废水的碳源缓释剂制备工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于生物法处理废水的碳源缓释剂制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：备料：准备原料：天然材料碳源、改进天然材料碳源、骨架材料和成型助剂，对上述原料进行添加，达到天然材料碳源占比10％、改进天然材料碳源占比10％、骨架材料占比45％、成型助剂占比15％、最后计量20％的水，得各初始原料备用；S2：将天然有机碳源进行粉碎处理后，与改进天然材料碳源、骨架材料、成型助剂和水一同放入搅拌容器内，并利用加热设备对搅拌容器内进行加热，加热到60℃后，通过搅拌设备对其进行搅拌，搅拌时间设置为2小时；S3：搅拌容器加热搅拌完成之后，关闭加热设备和搅拌设备，然后通过抽吸泵将搅拌容器内的原料导入到冷却容器内，将冷却容器放置阴凉处进行发酵；S4：原料发酵15天之后，然后进行检测，检测合格后，取出即得到碳源缓释剂。其中S2过程中使用了一种碳源缓释剂混合装置；该装置包括底板(1)，所述底板(1)的顶部设有搅拌罐(2)，其顶部设有用于对原料进行过滤的过滤机构，所述搅拌罐(2)内部设有搅拌机构，所述搅拌罐(2)内位于搅拌机构上还设有用于对原料浮渣进行清理的收集机构，所述底板(1)的顶部且靠近搅拌罐(2)安装有控制电源(5)，且控制电源(5)的一侧设有延伸至搅拌罐(2)内的加热机构。2.根据权利要求1所述的一种用于生物法处理废水的碳源缓释剂制备工艺，其特征在于，所述过滤机构包括放置在搅拌罐(2)顶部开口(9)处的过滤网(6)，所述过滤网(6)呈圆弧状，其顶部圆弧外壁对称设有两个方便取出的提手(36)，所述过滤网(6)上还一体成型有弯折部(28)，且弯折部(28)与搅拌罐(2)的开口(9)位置的外壁相卡接。3.根据权利要求1或2所述的一种用于生物法处理废水的碳源缓释剂制备工艺，其特征在于，所述搅拌机构包括驱动电机(7)，所述搅拌罐(2)的顶部固定连接有顶板(8)，所述驱动电机(7)设置在顶板(8)的顶部，所述驱动电机(7)的输出端延伸至搅拌罐(2)内同轴连接有转轴(12)，且转轴(12)的外壁设有两组不同的搅拌叶片。4.根据权利要求3所述的一种用于生物法处理废水的碳源缓释剂制备工艺，其特征在于，两组所述搅拌叶片包括多个第一搅拌叶片(13)和第二搅拌叶片(16)，多个所述第一搅拌叶片(13)均呈铲状，且均匀分布在转轴(12)的外壁上，所述第二搅拌叶片(16)呈螺旋状，且在转轴(12)的外壁上并位于第一搅拌叶片(13)的下方，所述转轴(12)的底端固定连接有多个稳定板(20)，其远离转轴(12)的一端均固定连接有配重块(18)。5.根据权利要求1或4所述的一种用于生物法处理废水的碳源缓释剂制备工艺，其特征在于，所述收集机构包括套装在转轴(12)上的滑动块(32)和两个安装盒(14)，所述滑动块(32)上呈中心对称...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨步久，胡冰霞，吴军，沈鑫，王艳明，
申请(专利权)人：瑞逸鑫环境工程技术南京有限公司，
类型：发明
国别省市：