一种反硝化复合碳源及其制备方法和应用技术

技术编号:36298307 阅读:18 留言:0更新日期:2023-01-13 10:13
本发明专利技术提供一种反硝化复合碳源及其制备方法和应用,复合碳源原料包括乙醇废水、醇类、糖类、醋酸钠、无机盐和生长因子,其中,所述乙醇废水占所述复合碳源的质量分数为40%~60%,所述醇类占所述复合碳源的质量分数为10%~15%,所述糖类占所述复合碳源的质量分数为12%~30%,所述醋酸钠占所述复合碳源的质量分数为10%~15%,所述无机盐占所述复合碳源的质量分数为2%~3%,所述生长因子占所述复合碳源的质量分数为1%~2%。本发明专利技术提供的反硝化复合碳源在有效降低污水中的总氮的同时,又具有经济安全、高效环保等优势。高效环保等优势。

【技术实现步骤摘要】
一种反硝化复合碳源及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于污水处理
,具体涉及一种反硝化复合碳源及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在污水处理过程中,对于氮元素的去除,目前国内外的城市污水处理厂多采用生物法进行脱氮处理,此方法的原理主要分为以下几个步骤:(1)生活污水中的氮元素大多数是以有机氮和氨态氮的形式存在,如蛋白质、氨基酸、胺类化合物、硝基化合物、NH3和NH
4+
等,有机氮化合物在氨化菌的作用下转化为氨态氮;(2)氨态氮在好氧环境下在硝化菌的作用下转化为硝态氮,及NO2‑
和NO3‑
;(3)在缺氧环境下硝态氮在反硝化细菌的作用下转化为氮气,即N2,并从水体中排出,在反硝化阶段需要消耗碳源,但是污水本身的碳源并不充足,其C/N值很低,因此严重制约了硝态氮转化为氮气的能力,进而影响脱氮效果,使总氮难以达到排放标准,因此需要外加碳源作为还原剂,辅助反硝化过程的进行。
[0003]按照碳源对反硝化速率的影响,碳源通常可以分为以下三种类型:第一类是易于生物降解的有机物,如甲醇、葡萄糖、蔗糖等;第二类为可慢速生物降解的有机物,如淀粉、蛋白质等;第三类为细胞物质,细菌会利用细胞成分进行内源反硝化。
[0004]在实际的废水处理过程中,由于废水量过大,往往需要投加大量碳源,造成运行成本的提高,寻找其他能够被微生物利用的廉价的碳源是一种有效降低成本的方式。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种反硝化复合碳源、制备方法及应用。本专利技术在有效降低污水中的总氮的同时,又具有经济安全、高效环保等优势。
[0006]为解决上述技术问题,本专利技术采用以下技术方案:
[0007]酒精废水,即非食用级工业酒精生产过程中产生的废水,是高浓度、高温度、高悬浮物的有机废水,酒精工业的污染以水的污染最为严重。酒精废水主要包括自蒸馏发酵成熟醪后排出的酒精糟,生产设备的洗涤水、冲洗水,以及蒸煮、糖化、发酵、蒸馏工艺的冷却水等。其主要含乙醇、淀粉、乙酸、甲醇、纤维素、蛋白质等,排放会产生大量污染。
[0008]白酒废水是窖内酒醅向下层渗漏的黄色淋浆水,它含有1%~2%的残余淀粉,0.3%~0.7%的残糖,4%~5%(V/V)的酒精,以及醋酸、腐植质和酵母菌体的自溶物等。白酒废水较酸,酸度高达5度左右,而且还有一些经过驯化的己酸菌和白酒香味的前体物质。一般情况下每生产1000kg大曲酒会产生300kg~400kg白酒废水。据测定,白酒废水的pH值为3.0~3.5、COD为25000mg/L~40000mg/L、BOD5为25000mg/L~30000mg/L,超过了国家允许的排放标准。
[0009]本专利技术一方面提供一种反硝化复合碳源,所述的复合碳源的原料包括乙醇废水、醇类、糖类、醋酸钠、无机盐、生长因子,其中,所述乙醇废水占所述复合碳源的质量分数为40%~60%,所述醇类占所述复合碳源的质量分数为10%~15%,所述糖类占所述复合碳
源的质量分数为12%~30%,所述醋酸钠占所述复合碳源的质量分数为10%~15%,所述无机盐占所述复合碳源的质量分数为2%~3%,所述生长因子占所述复合碳源的质量分数为1%~2%。
[0010]优选地,所述乙醇废水占所述复合碳源的质量分数为40%~55%,例如,42%、44%、46%、48%、52%、54%。
[0011]优选地,所述醇类占所述复合碳源的质量分数为12%~15%,例如,13%、14%。
[0012]优选地,所述糖类占所述复合碳源的质量分数为12%~20%,例如,14%、16%、18%。
[0013]优选地,所述醋酸钠占所述复合碳源的质量分数为10%~13%,例如,11%、12%。
[0014]优选地,所述的无机盐占所述复合碳源的质量分数为2%~2.5%,例如,2.1%、2.2%、2.3%、2.4%。
[0015]优选地,所述生长因子占所述复合碳源的质量分数为1%~1.5%,例如,1.1%、1.2%、1.3%、1.4%。
[0016]优选地,所述的乙醇废水经过滤膜过滤,所述过滤膜的孔径为0.30μm~0.65μm。
[0017]优选地,所述的乙醇废水的COD当量250kg/t~500kg/t,例如,280kg/t、300kg/t、350kg/t、420kg/t、460kg/t。
[0018]进一步优选地,所述的乙醇废水的COD当量为320kg/t~450kg/t。
[0019]优选地,所述的乙醇废水为白酒废水和/或酒精废水。
[0020]进一步优选地,所述的白酒废水为生产食用酒精过程中产生的废水,所述的酒精废水为非食用级工业酒精生产过程中产生的废水。
[0021]进一步优选地,所述的白酒废水来源于浓香型白酒反应釜的釜底。
[0022]优选地,所述的醇类为乙醇、乙二醇、丙三醇、正丁醇、异丁醇中的一种或多种。
[0023]进一步优选地,所述的醇类为乙醇。
[0024]优选地,所述的醇类的COD当量为1260kg/t~2540kg/t,例如,1300kg/t、1500kg/t、1800kg/t、2000kg/t、2400kg/t。
[0025]进一步优选地,所述的醇类的COD当量为1500kg/t~2200kg/t。
[0026]优选地,所述的糖类为葡萄糖、果糖、蔗糖、木糖中的一种或多种。
[0027]优选地,所述的糖类的COD当量为60kg/t~130kg/t,例如,70kg/t、80kg/t、90kg/t、100kg/t、120kg/t。
[0028]进一步优选地,所述的糖类的COD当量为60kg/t~100kg/t。
[0029]优选地,所述的糖类为葡萄糖、果糖和蔗糖。
[0030]优选地,所述葡萄糖、所述果糖、所述蔗糖的投料质量比为(2~4.5):(2~4.5):1,例如:2.5:2.5:1、3:3:1。
[0031]进一步优选地,所述葡萄糖、所述果糖、所述蔗糖的投料质量比为(3~4.5):(3~4.5):1。
[0032]优选地,所述的醋酸钠为固体醋酸钠颗粒。
[0033]优选地,所述的醋酸钠的COD当量为450kg/t~500kg/t,例如,460kg/t、470kg/t、490kg/t。
[0034]进一步优选地,所述的醋酸钠的COD当量为455kg/t~485kg/t。
[0035]优选地,所述的无机盐包括但不限于钾盐、钠盐、钙盐、镁盐、铁盐、磷酸盐、锰盐、氯化物中的一种或多种,本专利技术中常用的无机盐均可以使用。
[0036]进一步优选地,所述的无机盐为钾盐、钠盐、氯化物中的一种或多种。
[0037]优选地,所述的生长因子包括但不限于氨基酸、嘌呤、嘧啶、B族维生素中的一种或多种,本专利技术中常用的生长因子均可以使用。
[0038]其中所述氨基酸例如为甘氨酸、亮氨酸、精氨酸、谷氨酸、天冬本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反硝化复合碳源,其特征在于,所述的复合碳源的原料包括乙醇废水、醇类、糖类、醋酸钠、无机盐和生长因子,其中,所述乙醇废水占所述复合碳源的质量分数为40%~60%,所述醇类占所述复合碳源的质量分数为10%~15%,所述糖类占所述复合碳源的质量分数为12%~30%,所述醋酸钠占所述复合碳源的质量分数为10%~15%,所述无机盐占所述复合碳源的质量分数为2%~3%,所述生长因子占所述复合碳源的质量分数为1%~2%。2.根据权利要求1所述的反硝化复合碳源,其特征在于,所述的乙醇废水经过滤膜过滤,所述过滤膜的孔径为0.30μm~0.65μm;和/或,所述的乙醇废水的COD当量为250kg/t~500kg/t。3.根据权利要求1所述的反硝化复合碳源,其特征在于,所述的乙醇废水主要包括白酒废水和/或酒精废水。4.根据权利要求1所述的反硝化复合碳源,其特征在于,所述的醇类为乙醇、乙二醇、丙三醇、正丁醇、异丁醇中的一种或多种;和/或,所述的醇类的COD当量为1260kg/t~2540kg/t。5.根据权利要求1所述的反硝化复合碳源,其特征在于,所述的糖类为葡萄糖、果糖、蔗糖、木糖中的一种或多种;和/或,所述的糖类的COD当量为60kg/t~130kg/t。6.根据权利要求5所述的反硝化复合碳源,其特征在于,所述的糖类为葡萄糖、果糖和蔗糖,其中,所述葡萄糖、...

【专利技术属性】
技术研发人员:兰华春郭盛楠鞠佳伟
申请(专利权)人:清华苏州环境创新研究院
类型:发明
国别省市:

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