一种反硝化池中除氮的复合碳源的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种反硝化池中除氮的复合碳源的制备方法，属于污水处理领域，解决了外投碳源存在危险性和价格昂贵等问题

【技术实现步骤摘要】
一种反硝化池中除氮的复合碳源的制备方法


[0001]本专利技术属于污水处理领域，涉及一种反硝化池中的添加制剂，特别是一种反硝化池中除氮的复合碳源的制备方法
。

技术介绍

[0002]在城镇污水处理中，实际进水ＣＯＤ普遍偏低，无法满足处理过程中反硝化脱氮对碳源的需求，必须需要额外投加碳源提高水质Ｃ／Ｎ，用来保证处理系统中生物反硝化作用正常进行，以达到脱氮的目的，从而保证出水总氮指标达标，正常排放
。
[0003]目前市场上主要外投碳源有以下特点：甲醇作为外碳源具有运行费用低和污泥产量小的优势，但同时具有以下问题需关注：
1.
甲醇易燃，为甲类危化品，储存和使用均有严格要求；
2. 微生物对甲醇的响应时间较慢，甲醇并不能被所有微生物利用，当甲醇用于污水处理厂应急投加碳源时效果不佳；
3. 甲醇具有一定的毒害作用，将甲醇作为长期碳源，对尾水的排放也会造成一定的影响
。
[0004]使用乙酸钠要考虑以下三点：
1 、
乙酸钠多为
20%、25%、30%
的液体，由于当量
COD
低，运输费用高，不能远距离运输；
2 、
产泥量大，导致污泥处理费用增加；
3、
价格较为昂贵，污水处理厂大规模投加乙酸钠几乎不可能
。
[0005]综上，需要提供一种新的碳源以满足反硝化脱氮对碳源的需求
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种反硝化池中除氮的复合碳源的制备方法
。
[0007]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种反硝化池中除氮的复合碳源的制备方法，所述复合碳源包括麦秸秆
、
聚羟基脂肪酸酯
PHA
和玉米淀粉，所述复合碳源的制备方法包括以下步骤：
S1、
麦秸秆预处理：清洗麦秸秆以去除土壤和杂质，将麦秸秆干燥至低于
10%
的水分含量，再将麦秸秆粉碎成粉末，用蒸汽爆破法处理麦秸秆粉末；
S2、
聚羟基脂肪酸酯
PHA
预处理：
S2.1、
采用蔗糖与芽孢杆菌作为制作原料，在温度范围
25℃
至
37℃
，
pH
值范围
6.5 到
7.5
，使芽孢杆菌将蔗糖发酵聚合成聚羟基脂肪酸酯
PHA
；
S2.2、
聚合生成聚羟基脂肪酸酯
PHA
溶液，在聚羟基脂肪酸酯
PHA
溶液中滴加有机
溶剂进行洗涤和萃取，去除未反应的蔗糖
、
芽孢杆菌和杂质；
S2.3、
将纯化后的聚羟基脂肪酸酯
PHA
溶液置于蒸发器中，加热利用高温将有机溶剂从聚羟基脂肪酸酯
PHA
溶液中蒸发掉，将剩余聚羟基脂肪酸酯
PHA
溶液浓缩至所需的浓度；
S2.4、
高浓度的聚羟基脂肪酸酯
PHA
溶液被喷雾干燥或凝固，生成
PHA
颗粒；再将
PHA
颗粒投入研磨机制成聚羟基脂肪酸酯
PHA
粉末；
S3、
混合：选用玉米淀粉溶液作为粘合剂，将预处理后麦秸秆粉末和聚羟基脂肪酸酯
PHA
粉末放入搅拌设备中进行搅拌混合，形成糊状混合物；
S4、
复合碳源颗粒成型：采用粒化设备将糊状混合物转化为复合碳源颗粒；
S5、
储存：将复合碳源颗粒存储于密封容器中，待用
。
[0008]在上述的反硝化池中除氮的复合碳源的制备方法中，步骤
S1
中，所述麦秸秆的成分以干重计量，包括：占比
42%
到
50%
的纤维素
、
占比
30%
到
40%
的半纤维素
、
占比
20%
到
25%
的木质素
。
[0009]在上述的反硝化池中除氮的复合碳源的制备方法中，在步骤
S1
中，将麦秸秆干燥采用自然晒干和风干的方式；麦秸秆经过
9FQ
系列的锤式磨床磨成大小为
300
‑
355
微米的粉末，并经过
50
目筛网筛选；蒸汽爆破法采用蒸汽爆破设备，蒸汽爆破温度控制在
180℃
到
220℃
，蒸汽爆破压强控制在
1MPa
到
1.5 MPa
，蒸汽爆破时间控制在
30
‑
60
分钟
。
[0010]在上述的反硝化池中除氮的复合碳源的制备方法中，步骤
S2.2
中，有机溶剂具体为氯仿
、
甲醇
、
乙醇
、
二甲基甲酮中的至少任一种
。
[0011]在上述的反硝化池中除氮的复合碳源的制备方法中，步骤
S2.4
中，聚羟基脂肪酸酯
PHA
粉末大小为
150
‑
200
微米之间
。
[0012]在上述的反硝化池中除氮的复合碳源的制备方法中，步骤
S3
中，玉米淀粉溶液的浓度为7‑
10%
，每
100
克麦秸秆粉末和聚羟基脂肪酸酯
PHA
粉末混合物，添加
40
‑
50
克玉米淀粉溶液
。
[0013]在上述的反硝化池中除氮的复合碳源的制备方法中，步骤
S3
中，麦秸秆粉末和聚羟基脂肪酸酯
PHA
粉末混合的重量比例为：1：1‑2：1；搅拌设备采用
ROSS High Shear Mixers
系列高速混合设备，混合速度控制在
500
‑
2000 rpm
之间，混合时间控制在
10
‑
30
分钟
。
[0014]在上述的反硝化池中除氮的复合碳源的制备方法中，步骤
S3
中，混合步骤如下：首先将麦秸秆粉末和聚羟基脂肪酸酯
PHA
粉末放入搅拌设备，逐步加入玉米淀粉溶液，并在混合过程中保持均匀搅拌
。
[0015]在上述的反硝化池中除氮的复合碳源的制备方法中，步骤
S3
中，粒化设备采用
California Pellet Mill 7900
系列低速挤压造粒机，所述低速挤压造粒机造粒温度控制在
60℃
‑
80℃
之间，以保持聚羟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种反硝化池中除氮的复合碳源的制备方法，其特征在于，所述复合碳源包括麦秸秆
、
聚羟基脂肪酸酯
PHA
和玉米淀粉，所述复合碳源的制备方法包括以下步骤：
S1、
麦秸秆预处理：清洗麦秸秆以去除土壤和杂质，将麦秸秆干燥至低于
10%
的水分含量，再将麦秸秆粉碎成粉末，用蒸汽爆破法处理麦秸秆粉末；
S2、
聚羟基脂肪酸酯
PHA
预处理：
S2.1、
采用蔗糖与芽孢杆菌作为制作原料，在温度范围
25℃
至
37℃
，
pH
值范围
6.5 到
7.5
，使芽孢杆菌将蔗糖发酵聚合成聚羟基脂肪酸酯
PHA
；
S2.2、
聚合生成聚羟基脂肪酸酯
PHA
溶液，在聚羟基脂肪酸酯
PHA
溶液中滴加有机溶剂进行洗涤和萃取，去除未反应的蔗糖
、
芽孢杆菌和杂质；
S2.3、
将纯化后的聚羟基脂肪酸酯
PHA
溶液置于蒸发器中，加热利用高温将有机溶剂从聚羟基脂肪酸酯
PHA
溶液中蒸发掉，将剩余聚羟基脂肪酸酯
PHA
溶液浓缩至所需的浓度；
S2.4、
高浓度的聚羟基脂肪酸酯
PHA
溶液被喷雾干燥或凝固，生成
PHA
颗粒；再将
PHA
颗粒投入研磨机制成聚羟基脂肪酸酯
PHA
粉末；
S3、
混合：选用玉米淀粉溶液作为粘合剂，将预处理后麦秸秆粉末和聚羟基脂肪酸酯
PHA
粉末放入搅拌设备中进行搅拌混合，形成糊状混合物；
S4、
复合碳源颗粒成型：采用粒化设备将糊状混合物转化为复合碳源颗粒；
S5、
储存：将复合碳源颗粒存储于密封容器中，待用
。2.
如权利要求1所述的反硝化池中除氮的复合碳源的制备方法，其特征在于，步骤
S1
中，所述麦秸秆的成分以干重计量，包括：占比
42%
到
50%
的纤维素
、
占比
30%
到
40%
的半纤维素
、
占比
20%
到
25%
的木质素
。3.
如权利要求1所述的反硝化池中除氮的复合碳源的制备方法，其特征在于，在步骤
S1
中，将麦秸秆干燥采用自然晒干和风干的方式；麦秸秆经过
9FQ
系列的锤式磨床磨成大小为

【专利技术属性】
技术研发人员：王金龙，孙雷，韩风梅，刘涛，
申请(专利权)人：青岛锦龙弘业环保有限公司，
类型：发明
国别省市：