[发明专利]一种反硝化碳源及其制备方法

说明书

本发明提供了一种反硝化碳源，属于水处理领域。本发明采用厨余废油作为反硝化碳源层的原料主体，易得，成本低，价格优势明显，解决了厨余废油的处理难题，以废治污，在污水生物处理过程提供碳源补充，强化了生物处理效果，提高了出水水质；采用水性聚氨基甲酸酯包膜的结构，包裹住内部反硝化碳源层，在反硝化碳源层表面包裹半透水性或不透水性物质，使反硝化碳源通过包膜的微孔、缝隙慢慢释放出来，为微生物所利用，提高了反硝化碳源的利用率和脱氮效率，且包膜层对微生物无危害，环保，结构稳定，避免了其他反硝化碳源填料被微生物消耗，需要定期更换的问题。同时，本发明提供的反硝化碳源层具有一定的碱性。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种反硝化碳源及其制备方法。

背景技术

目前我国的水体中的氮污染问题已经非常严重。根据调查，污水厂很容易将氨态氮转化为硝态氮，氨氮很容易达到排放标准，但由于碳源的缺乏，C/N值低，反硝化过程普遍存在碳源不足的问题，严重制约硝态氮反硝化转化成氮气的能力，影响了脱氮效率，使总氮难以达到排放标准。

为了取得理想的脱氮效果，往往需要在反硝化反应器中添加碳源。传统添加的固态碳源有乙酸钠、葡萄糖，液态碳源如甲醇、乙醇。乙酸钠、葡萄糖成本高，投加量大，增加了运行成本。而甲醇和乙醇不但造成运行成本高，而且此类碳源为易爆易燃物质，有一定的安全隐患。为解决上述问题，近年来，人们又致力于开发一些新型碳源，寻找无毒、廉价的外加碳源来代替传统碳源，新型碳源主要有一些低廉的天然固体有机物，如可生物降解的多聚物，初沉污泥水解产物和工业废水等，但是其释炭速率不稳定，容易造成碳源流失，而且会使水中有机碳含量升高，水质波动大，出水效果不理想，如中国专利CN201510316217.8公开了将稻壳和荔枝核制成固体碳源，稻壳粉末作为碳源被释放出来，但是碳源主要是纤维素，生物利用率低，处理效果不稳定，且水质波动大。

为了解决碳源释放速率的问题，人们开始研究反硝化碳源技术，其中大部分是将碳源包裹在基材骨架载体上或采用包裹方法制备反硝化碳源，如中国专利CN201710960257.5将海藻酸钠包裹在壳聚糖胶囊内作为反硝化碳源，但壳聚糖在水中浸泡后，会渐渐溶解，胶囊内的碳源会大量释放出来，使水中COD值上升，影响水质；中国专利CN201711392022.7公开了缓释碳源填料由外部碳源层、内部碳源层、连接胶体组成，将外部碳源制成粉末，并通过连接胶体对内部碳源进行多层包裹，其外层主要为可降解聚合物，当聚合物被降解时，内部碳源会大量释放出来，导致释炭速率变化，使水质发生波动。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种反硝化碳源及其制备方法。本发明利用厨余废油制备反硝化碳源层，通过包膜层的微孔、缝隙慢慢释放出来,使碳源释放均匀，速率稳定，同时，制备的反硝化碳源层呈碱性，可以提高水中的碱度，能够缓解后续生物硝化过程中pH下降的问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种反硝化碳源，包括内外两层，外层为包膜层，内层为反硝化碳源层，所述包膜层包括以下重量份数的组分：水性聚氨基甲酸酯20～30份、海藻酸钠4～6份、发泡剂1～2份和乳化剂3～5份；所述反硝化碳源层由包括以下重量份的原料制备得到：厨余废油40～50份、氢氧化钠4～6份、水16～20份、95％的乙醇6份、聚乳酸粉末2～4份、固化剂0.05～0.1份、结构稳定剂0.5～1份和加固剂0.5～2份。

优选地，所述内层与外层的质量比为10:2～3。

优选地，所述发泡剂为无机纤维、偶氮二甲酰胺、明矾或有机多聚物。

优选地，所述乳化剂为丙二醇脂肪酸酯或月桂酸单甘油酯。

优选地，所述固化剂为过氧化甲乙酮，所述结构稳定剂为乙二胺四乙酸二钠，所述的加固剂为聚丙烯短纤维。

本发明还提供了上述技术方案所述反硝化碳源的制备方法，包括以下步骤：