【技术实现步骤摘要】
本申请涉及工业污水处理领域，具体涉及一种低温环境下反硝化碳源及其制备方法和应用。
技术介绍
1、近年来随着我国生态文明建设的不断加快，我国对环境水污染的治理技术也有着飞速的发展。水污染物总量不断降低，但是以硝态氮为主要形式的总氮含量仍然居高不下，工业污水普遍存在低碳高氮的问题，进一步限制了硝态氮的去除。反硝化法是常用的处理硝态氮的方法之一，即硝酸根离子等通过反硝化细菌降解转化为氮气。而通常污水中的碳源不充足，碳氮比不能满足微生物需求，需要添加复合碳源等外来碳源补充。
2、目前污水处理中常用的外加碳源主要为甲醇、乙醇、葡萄糖和乙酸钠等，这类碳源可以在常规温度下起到脱氮效果，但是在一些极端条件下，比如天气较冷的情况下，加入这类碳源反应往往无法启动或者反应所需的碳氮比远超正常所需的碳氮比。为处理这类问题，一种方法为提高碳源投加量，部分污水处理厂为达到较好的脱氮效果需要投入大量的碳源，造成污水处理厂成本升高。另一种方法为提高反硝化菌活性，在污水处理过程中投加n-酰基高丝氨酸内酯类化合物信号分子等，来提高微生物脱氮效率。但目前反硝化菌强化培养的方式各异，并且低温条件下在工业污水处理方面还没有成熟的实践。
技术实现思路
1、为解决低温条件下反硝化反应系统难以启动以及大量投入碳源成本高的问题，本申请提出来一种低温环境(0-10℃)下反硝化碳源及其制备方法。
2、一种反硝化碳源，按质量百分比计，包括：
3、20-32％ 醇类物质，
4、20-35％
5、0.05-0.1％ 辛酰基-l-高丝氨酸内酯(c8-hsl)，
6、0.05-0.1％二磺酸基蒽醌，
7、0.01-0.2％2-羟基-1,4-萘醌，
8、其余为水。
9、本申请制得的反硝化碳源具有如下特征：外观为浅黄色或无色透明液体；化学需氧量(codcr)(mg/l)为500000-1000000；ph为5-9。
10、所述c8-hsl为可激发生化系统反硝化菌群的感应的信号分子，其他种类ahls类群体感应信号分子无法对反硝化菌群产生作用。二磺酸基蒽醌和2-羟基-1,4-萘醌可作为电子穿梭体加速微生物向细胞外部进行的电子传递，参与矿物的微生物还原，驱动碳、氮、硫元素循环。
11、作为本申请进一步的改进，所述醇类物质来源为工业副产物或化工副产物，包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇、丙三醇等，优选为甲醇。
12、作为本申请进一步的改进，所述多糖类物质为工业副产物，包括淀粉糖浆、纤维素、半纤维素等，优选为淀粉糖浆。
13、作为本申请进一步的改进，所述反硝化碳源为在0-10℃下使用的碳源。
14、一种反硝化碳源的制备方法，将所述醇类物质、所述多糖类物质、水、所述c8-hsl、所述二磺酸基蒽醌和所述2-羟基-1,4-萘醌搅拌均匀，得到所述反硝化碳源。
15、作为本申请进一步的改进，制备所述c8-hsl包括以下步骤：
16、步骤一，向烧瓶中通入干燥氮气，排尽气体后在所述烧瓶中加入，按质量份数计，5000-90000份乙腈、110-140份高丝氨酸内酯盐酸盐、1000-1200份碳酸钠和0.6-0.8份辛酰氯，充分搅拌后静置，过滤所述烧瓶中的液体，得到滤液一和滤出物一；
17、步骤二，将所述滤出物一加入甲醇溶解并过滤，得到滤液二和滤出物二；
18、步骤三，将所述滤液一和所述滤液二分别干燥，得到白色固体c8-hsl。
19、作为本申请进一步的改进，所述烧瓶为三口烧瓶。
20、作为本申请进一步的改进，步骤一充分搅拌后在60℃下静置不低于24h。
21、上述反硝化碳源或根据上述的制备方法制得的反硝化碳源在污水处理中的应用，待处理污水cod浓度为50-300mg/l，ph值为6-9；所述反硝化碳源的用量为50-100mg/l。当反硝化碳源的用量低于该范围时，tn去除效果不佳，当反硝化碳源的用量高于该范围时，碳源投加过量造成浪费。
22、与现有技术相比，本申请具有如下优点：
23、1、本申请反硝化碳源包括碳源、反硝化菌群感应的信号分子和低温条件下可促进微生物电子传递的电子穿梭体，与反硝化细菌共同作用促进反应进行。通过试验确定适宜的配比，使本申请反硝化碳源可以在低温条件(0-10℃)下有效使用，解决传统碳源低温(0-10℃)条件下反应系统无法启动或反应系统运行缓慢的问题，维持系统中生物活性，达到极端环境下高效脱氮的目的。
24、2、本申请反硝化碳源使用的醇类物质以工业副产物、化工副产物为原料，符合污水处理工艺实现绿色低碳发展的理念，配合c8-hsl等成分，能够降低低温条件下脱氮所需的碳源量，达到极端环境下高效脱氮的效果。
25、3、本申请制备的反硝化碳源制备方法较为简单，容易制得，节约企业污水处理外加碳源成本。
26、4、本申请反硝化碳源适用于反硝化法污水处理，按照特定用量在低温下能够高效脱氮，处理结果符合相关排放标准规定，实用性强，在同领域中具有显著的进步。
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1.一种反硝化碳源，其特征在于，按质量百分比计，包括：
2.根据权利要求1所述的反硝化碳源，其特征在于，所述醇类物质来源为工业副产物，优选为甲醇。
3.根据权利要求1所述的反硝化碳源，其特征在于，所述多糖类物质为工业副产物，优选为淀粉糖浆。
4.根据权利要求1-3任一所述的反硝化碳源，其特征在于，所述反硝化碳源为在0-10℃下使用的碳源。
5.根据权利要求1所述的反硝化碳源的制备方法，其特征在于，将醇类物质、多糖类物质、水、辛酰基-L-高丝氨酸内酯、二磺酸基蒽醌和2-羟基-1,4-萘醌搅拌均匀，得到所述反硝化碳源。
6.根据权利要求5所述的反硝化碳源的制备方法，其特征在于，制备所述辛酰基-L-高丝氨酸内酯包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的反硝化碳源的制备方法，其特征在于，所述烧瓶为三口烧瓶。
8.根据权利要求6所述的反硝化碳源的制备方法，其特征在于，步骤一充分搅拌后在60℃下静置不低于24h。
9.权利要求1-4任一所述的反硝化碳源在污水处理中的应用，或根据权利要求5-8任一所述
10.根据权利要求9所述的应用，待处理污水COD浓度为50-300mg/L，pH值为6-9；所述反硝化碳源的用量为50-100mg/L。
...【技术特征摘要】
1.一种反硝化碳源，其特征在于，按质量百分比计，包括：
2.根据权利要求1所述的反硝化碳源，其特征在于，所述醇类物质来源为工业副产物，优选为甲醇。
3.根据权利要求1所述的反硝化碳源，其特征在于，所述多糖类物质为工业副产物，优选为淀粉糖浆。
4.根据权利要求1-3任一所述的反硝化碳源，其特征在于，所述反硝化碳源为在0-10℃下使用的碳源。
5.根据权利要求1所述的反硝化碳源的制备方法，其特征在于，将醇类物质、多糖类物质、水、辛酰基-l-高丝氨酸内酯、二磺酸基蒽醌和2-羟基-1,4-萘醌搅拌均匀，得到所述反硝化碳源。
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱阳光，刘静，赵一淳，
申请(专利权)人：南京乐透思高新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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