一种丝状菌膨胀污泥控制生物酶制剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种丝状菌膨胀污泥控制生物酶制剂及其制备方法和应用，所述生物酶制剂包括生物酶复合物、二氧化硅、磷酸钾、硝酸铵和氯化镁组成，其中生物酶复合物是纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶的混合物。本发明专利技术所述的生物酶制剂用于污水处理过程中膨胀污泥治理，实现了在不损伤丝状菌生物活性的前提下，有效减少污泥膨胀的产生、缩短污泥膨胀时间，保护优势菌生物活性，实现活性污泥功能的快速恢复。恢复。恢复。

【技术实现步骤摘要】
一种丝状菌膨胀污泥控制生物酶制剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于污水处理
，特别涉及一种丝状菌膨胀污泥控制生物酶制剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]污泥膨胀是污水处理厂运行中的常见状况，具有高发性、普遍性和危害性，厌氧氨氧化系统中也不例外。研究表明，全世界现有的100多座厌氧氨氧化工程中，约45％的工程面临着污泥膨胀问题。污水处理过程中出现污泥膨胀，引起污泥流失，可能使得整个系统处理能力显著减弱。
[0003]污泥膨胀多数由丝状菌膨胀引起，影响因素有很多，如环境条件、操作条件和胞外聚合物。污泥膨胀会对污水处理厂生化处理造成巨大影响。污水处理厂发生的污泥膨胀现象大多数是由于丝状菌过度生长引起的。丝状菌造成的膨胀会引起活性污泥中微生物种群失衡，进而降低活性污泥对有机污染物、氨氮、总氮和磷的去除效能。
[0004]目前，丝状菌膨胀控制通常采用生物选择器和投加消毒剂等方法。这些方法的本质是减少丝状菌的丰富度，进而恢复污泥沉降性能。但是这种以损伤丝状菌生态平衡的方法通常会破坏活性污泥菌群结构，使得污泥活性在很长时间内难以建立。大多数污水处理厂通过改变进水水质，调整运行方式等因素来优化污水处理效果，在实际运行中污水本身的水质特点、季节变化导致的温度变化以及运行中出现的低溶解氧等又极易诱发污泥膨胀的发生，加大了污泥膨胀防控的难度。
[0005]因此，如何在不损伤丝状菌生物活性的前提下，有效减少污泥膨胀的产生、缩短污泥膨胀时间是一个需要解决的问题。

技术实现思路

>[0006]为了解决污水厂普遍存在污泥膨胀问题，同时不对主要活性菌种丝状菌产生过度损伤，造成处理能力下降，减少化学药剂的使用，缩短污泥膨胀时间，提高污水处理效果和降解效率，本专利技术提出了一种丝状菌膨胀污泥控制生物酶制剂及其制备方法和应用。本专利技术所述的生物酶制剂用于污水处理过程中膨胀污泥治理，可有效减少污泥膨胀的产生、缩短污泥膨胀时间，保护优势菌生物活性，实现活性污泥功能的快速恢复。
[0007]对丝状菌膨胀控制，采用现有技术的生物选择器或投加消毒剂的方法，会损伤丝状菌的生物活性，影响活性污泥的功能。因此专利技术人对此进行了研究，发现通过调整丝状菌在生化池中的发酵状态和生物活性，增大微生物污水处理能力，是一种高效节能的污泥膨胀控制技术。在研究过程中发现超过90％的活性污泥膨胀都是由丝状菌过度生长引起的，有必要对引起丝状菌在生化池中的发酵行为和种群数量进行控制。活性污泥微生物群落的组成及结构对处理系统的效果及污泥的沉降性能均有较大影响。随着分子生物学技术的发展和应用，使得对膨胀污泥系统内部微生物菌群整体多样性变化及微生物之间竞争关系的研究变得越来越丰富，为进一步控制污泥膨胀的发生提供了可能。基于此，在研究探讨中发
明人发现，相比现有絮凝剂或配方药剂，向污泥体系中添加生物酶可以更为有效的控制污泥膨胀。在进一步地研究探讨何种生物酶体系对污泥膨胀控制效果最佳时，专利技术人发现，采用纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶四种酶组成的生物酶复合物应用于污泥处理中，可以有效减少污泥膨胀的产生、缩短污泥膨胀时间。有鉴于此，专利技术人提供了本专利技术的如下方案。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术的第一方面提供了一种丝状菌膨胀污泥控制生物酶制剂，包括生物酶复合物、二氧化硅、磷酸钾、硝酸铵和氯化镁；
[0009]各原料的重量份数比为：
[0010][0011]所述生物酶复合物是纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶的混合物。
[0012]进一步的，所述生物酶复合物中各原料的重量份数比为：
[0013][0014]进一步的，所述纤维素酶和半纤维素酶为真菌、细菌或植物来源。其中，纤维素酶是一种降解纤维素产生葡萄糖的酶的总称。大多数纤维素酶含有特定的结构：催化区域和纤维素结合区域，通常两部分通过肽段连接。催化区域有催化位点，协助纤维素结合。纤维素酶可以分为内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β
‑
葡萄糖苷酶。
[0015]本专利技术的第二方面提供了一种丝状菌膨胀污泥控制生物酶制剂的制备方法，包括以下步骤：
[0016]步骤1，溶解：将生物酶复合物溶解于溶剂中，所述溶剂为水、柠檬酸缓冲液、磷酸缓冲液、不同比例Tris盐酸溶液、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种，获得酶制剂混合液；
[0017]步骤2，冻干：向所述酶制剂混合液中加入冻干保护剂，进行冻干处理，得到冻干酶制剂混合粉末；
[0018]步骤3，按照上述重量份数比，分别称取冻干酶制剂混合粉末、二氧化硅、磷酸钾、硝酸铵和氯化镁，独立包装、储存，从而得到所述丝状菌膨胀污泥控制生物酶制剂。
[0019]进一步的，步骤2中，所述冻干保护剂的添加量为酶制剂混合液质量的1％
‑
10％，所述冻干保护剂为蔗糖、淀粉、海藻糖、乳糖、麦芽糖、PEG2000、PEG6000、磷酸二氢钠、谷氨酸钠和山梨醇中的一种。
[0020]进一步的，步骤2中，所述冻干处理的条件为：真空度0～10Pa，温度
‑
30℃至
‑
50℃，冻干时间24h～72h。
[0021]本专利技术的第三方面提供了一种利用所述生物酶制剂进行丝状菌膨胀污泥控制的处理方法，包括以下步骤：
[0022]按照上述重量份数比称取生物酶复合物、二氧化硅、磷酸钾、硝酸铵和氯化镁；按照10mg/L～30mg/L的添加量，将得到的生物酶制剂加入待处理污泥中。
[0023]本专利技术相比现有技术的优点和有益效果是：
[0024]1、本专利技术所述的生物酶制剂，以纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶四种酶组成的复合物为主要功效成分，起到降解水中复杂有机物、水解纤维类成分的作用；同时其中添加的二氧化硅、磷酸钾、硝酸铵和氯化镁分别起到沉降作用。
[0025]2、本专利技术所述的生物酶制剂用于污水处理过程中膨胀污泥治理，可有效减少污泥膨胀的产生、缩短污泥膨胀时间，保护优势菌生物活性，实现活性污泥功能的快速恢复。
附图说明
[0026]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0027]图1是本专利技术实施例5中加入生物酶制剂后活性污泥SVI值变化结果图。
具体实施方式
[0028]在以下实施例中，在没有特别说明的情况下，涉及到的原料和实验仪器均为市售品。
[0029]原料，见表1。
[0030]表1
[0031][0032]实验仪器，见表2。
[0033]表2
[0034][0035]实施例1——生物酶制剂的制备
[0036]本实施例提供了一种丝状菌膨胀污泥控制生物酶制剂，包括生物酶复合物、二氧化硅、磷酸钾、硝酸铵和氯化镁，所述生物酶复合物由纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶的混合物。各原料的重量份数比为：
[0037][0038]首先，按照上述重量份数比分别称取纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶，混合形成生物酶复合物，称取所述生物酶复合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丝状菌膨胀污泥控制生物酶制剂，其特征在于，所述生物酶制剂包括生物酶复合物、二氧化硅、磷酸钾、硝酸铵和氯化镁；各原料的重量份数比为：所述生物酶复合物是纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶的混合物。2.根据权利要求1所述的丝状菌膨胀污泥控制生物酶制剂，其特征在于，所述生物酶复合物中各原料的重量份数比为：3.根据权利要求1所述的丝状菌膨胀污泥控制生物酶制剂，其特征在于，所述纤维素酶和半纤维素酶为真菌、细菌或植物来源。4.一种如权利要求1～3任一项所述丝状菌膨胀污泥控制生物酶制剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：步骤1，溶解：将生物酶复合物溶解于溶剂中，所述溶剂为水、柠檬酸缓冲液、磷酸缓冲液、不同比例Tris盐酸溶液、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种，获得酶制剂混合液；步骤2，冻干：向所述酶制剂混合液中加入冻干保护剂，进行冻干处理，得到冻干酶制剂混合粉末；步骤3，按照如权利要求1所述重量份数比，分别称取冻干酶制剂混合粉末、二氧化硅、磷酸钾、硝酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：于然，李晔，金丽华，
申请(专利权)人：北京电子科技职业学院，
类型：发明
国别省市：