【技术实现步骤摘要】
本申请涉及垃圾渗滤液处理领域，尤其是涉及一种低污泥产率的反硝化碳源及应用该碳源的垃圾渗滤液处理方法。
技术介绍
1、反硝化工艺是一种用于去除污水中含氮化合物的技术。该工艺的目的是将废水中的硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气，以去除这些有害物质。在该过程中，碳源起着至关重要的作用，它不仅可以为微生物提供能量，还能提供足够的电子供体以实现反硝化反应。
2、通常情况下，反硝化常用的碳源包括甲醇和葡萄糖。以甲醇为碳源，反硝化速率相比葡萄糖碳源更快，可作为速效碳源使用。但甲醇作为易燃易爆品，在运输存储过程均存在较大安全隐患，因此使用受到严格管制。葡萄糖作为绿色安全、含量丰富、价格低廉的优质碳源，逐渐成为主流的生物碳源。然而以葡萄糖碳源，反硝化过程中细菌大量繁殖，使得活性污泥体积显著增大，致使管道堵塞现象增加，排泥工作量增大，影响污水处理系统的正常运行。基于此，有必要提供一种安全无危害且污泥产率低的反硝化碳源，提高污水处理效率。
技术实现思路
1、本申请提供一种低污泥产率的反硝化碳源及应用该碳源的垃圾渗滤液处理方法，该碳源安全无害且污泥产率低。
2、第一方面，本申请提供一种低污泥产率的反硝化碳源，包括如下质量份的原料：
3、葡萄糖10份；
4、有机酸或有机酸盐5～10份；
5、zno/c-tio2光催化剂2～4份；
6、微量元素0.1～0.2份；
7、以质量份计，所述光催化剂的原料包括：
8、氧化锌0.1～
9、钛酸四丁酯1份；
10、对苯二甲酸1.5～2.5份；
11、糖蜜0.2～0.3份；
12、n,n-二甲基甲酰胺30～50份；
13、甲醇5～10份；
14、所述钛酸四丁酯和对苯二甲酸在氧化锌表面配位沉积得到zno/c-tio2光催化剂。
15、本申请以安全无害的葡萄糖与有机酸或有机酸盐为反硝化碳源，并通过添加光催化剂，能够将葡萄糖降解为小分子中间产物，例如丙酮酸、乳酸、乙醇、甲醇、乙酰辅酶a等，这类小分子物质可作为优质的反硝化碳源，提高反硝化速率的同时，能够有效降低污泥产量。
16、上述光zno/c-tio2催化剂是由三种半导体材料构成的具有核壳结构的三体系复合材料，不同半导体材料相互叠加，能够形成丰富的z型异质结，这种结构能够有效扩展光催化响应光谱，提高光催化效率，促进葡萄糖等有机物在自然光照条件下降解。
17、本申请光催化剂在制备过程中，以氧化锌为晶种，使钛酸四丁酯与对苯二甲酸在氧化锌表面配位并沉积形成金属有机框架(mil-125)。在mil-125中掺入糖蜜作为碳源，能够在高温煅烧后得碳掺杂二氧化钛晶体，最终形成以氧化锌为核层，以c-zno为壳层的三体系复合光催化剂。
18、优选的，所述光催化剂的制备步骤如下：
19、将氧化锌分散于n，n-二甲基甲酰胺和甲醇的混合溶液中，加入糖蜜、钛酸四丁酯和对苯二甲酸，搅拌反应0.5～1h，将溶液转移至150～170℃下反应20～24h，冷却后去除上清液得到沉淀，将沉淀干燥后研磨成zno/mil-125粉末；
20、将zno/mil-125粉末置于500～550℃下煅烧2～4h，得到zno/c-tio2光催化剂。
21、本申请将zno/mil-125粉末的煅烧温度控制在500～550℃，能够使mil-125转化为金红石型二氧化钛晶体，在可见光光谱下具有优异的光催化活性。需要说明的是，当煅烧温度低于500℃时，将得到锐钛矿型二氧化钛，其可见光催化活性较差。
22、优选的，所述氧化锌的用量为0.2～0.3。
23、优选的，所述氧化锌的d50粒径为1～10nm。
24、适当增加氧化锌晶种用量，有利于得到具有多核结构的zno/c-tio2光催化剂，能够增加其z型异质结含量，提高光催化效率。但过多的氧化锌会增加团聚的概率，不利于其分散。另外，采用小粒径的氧化锌有利于多核结构的形成。
25、优选的，所述有机酸或有机酸盐选自葡萄糖酸、葡萄糖酸盐、琥珀酸、琥珀酸盐、乳酸、乳酸盐、乙酸、乙酸盐、丙二酸、丙二酸盐、柠檬酸、柠檬酸盐、乙醇酸、乙醇酸盐中的一种或几种。
26、优选的，所述微量元素选自铁、铜、锰、锌、镁、钴、钼的盐中的一种或几种。
27、优选的，所述zno/c-tio2光催化剂表面接枝有氨基。
28、优选的，所述氨基接枝的方法为：
29、将氨基硅烷偶联剂溶于醇溶剂中，升温至50～60℃，然后滴加醇水混合液，再升温至110～130℃，搅拌反应1～2h，得到氨基硅烷低聚物；降温至50～60℃加入zno/c-tio2光催化剂，搅拌反应后过滤、水洗、干燥即得。
30、优选的，所述氨基硅烷偶联剂与zno/c-tio2光催化剂的质量比为0.2～0.4:1；所述氨基硅烷偶联剂选自3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。
31、葡萄糖的降解依赖于光催化剂产生的羟基自由基、超氧自由基、空穴电子对的氧化还原作用，但葡萄糖游离于污水中难以捕捉反应，降解速率较慢。通过将氨基接枝于光催化剂表面，能够对污水中游离的葡萄糖产生吸附作用，从而加快光催化剂对葡萄糖的降解，有利于提高反硝化速率，降低污泥产量。
32、另外，预先将氨基硅烷偶联剂进行水解缩聚，制得低聚物，可使低聚物相互键合形成网络结构，相比短链氨基硅烷偶联剂可有效提高对葡萄糖的吸附效果。
33、第二方面，本申请提供一种垃圾渗滤液处理方法，其采用反硝化工艺进行脱氮处理，且采用了权利要求1～9中任一所述的反硝化碳源。
34、综上所述，本申请具有如下有益效果：
35、1、本申请采用葡萄糖、有机酸或有机酸盐与zno/c-tio2光催化剂，能够得到具有安全无害、污泥产量低且反硝化速率较高的碳源。
36、2、本申请的zno/c-tio2光催化剂为三体系复合材料，其具有优异的可见光催化活性，且含有丰富的z型异质结，配合以表面具有吸附作用的氨基硅烷低聚物形成的网络结构，能够快速将葡萄糖降解为小分子产物，提高反硝化速率的同时，降低污泥产量。
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1.一种低污泥产率的反硝化碳源，其特征在于，包括如下质量份的原料：
2.根据权利要求1所述的低污泥产率的反硝化碳源，其特征在于,所述光催化剂的制备步骤如下：
3.根据权利要求1所述的低污泥产率的反硝化碳源，其特征在于，所述氧化锌的用量为0.2～0.3。
4.根据权利要求3所述的低污泥产率的反硝化碳源，其特征在于，所述氧化锌的D50粒径为1～10nm。
5.根据权利要求1所述的低污泥产率的反硝化碳源，其特征在于，所述有机酸或有机酸盐选自葡萄糖酸、葡萄糖酸盐、琥珀酸、琥珀酸盐、乳酸、乳酸盐、乙酸、乙酸盐、丙二酸、丙二酸盐、柠檬酸、柠檬酸盐、乙醇酸、乙醇酸盐中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的低污泥产率的反硝化碳源，其特征在于，所述微量元素选自铁、铜、锰、锌、镁、钴、钼的盐中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的低污泥产率的反硝化碳源，其特征在于，所述ZnO/C-TiO2光催化剂表面接枝有氨基。
8.根据权利要求7所述的低污泥产率的反硝化碳源，其特征在于，所述氨基接枝的方法为：
9.
10.一种垃圾渗滤液处理方法，其特征在于，采用反硝化工艺进行脱氮处理，且采用了权利要求1～9中任一所述的反硝化碳源。
...【技术特征摘要】
1.一种低污泥产率的反硝化碳源，其特征在于，包括如下质量份的原料：
2.根据权利要求1所述的低污泥产率的反硝化碳源，其特征在于,所述光催化剂的制备步骤如下：
3.根据权利要求1所述的低污泥产率的反硝化碳源，其特征在于，所述氧化锌的用量为0.2～0.3。
4.根据权利要求3所述的低污泥产率的反硝化碳源，其特征在于，所述氧化锌的d50粒径为1～10nm。
5.根据权利要求1所述的低污泥产率的反硝化碳源，其特征在于，所述有机酸或有机酸盐选自葡萄糖酸、葡萄糖酸盐、琥珀酸、琥珀酸盐、乳酸、乳酸盐、乙酸、乙酸盐、丙二酸、丙二酸盐、柠檬酸、柠檬酸盐、乙醇酸、乙醇酸盐中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的低污泥产率...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪嘉涛，石锵锵，张云，邵峰，陈坚刚，
申请(专利权)人：杭州绿能环保发电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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