[发明专利]一种秸秆玉米芯类污水反硝化碳源的制备方法

说明书

本发明公开一种秸秆玉米芯类污水反硝化碳源的制备方法，属于污水处理及小流域水体修复领域，其特征在于包括以下步骤：切割磨碎；反应槽内碱液浸泡；调配PH值；加入纤维素分解菌；重复浸泡调配；获得反硝化碳源。本发明能够通过碱液预处理强化秸秆玉米芯类农业废弃物，前期碳源的释放量，在短期内获得高浓度碳源量，并通过投加纤维素分解菌促进纤维素、木质素的水解，提高秸秆玉米芯类农业废弃物释放碳源的生化分解效果，降低了污水脱氮处理的成本，整体有效改善了污水反硝化脱氮的效果，适合在污水处理设备中用作反硝化碳源。

技术领域

本发明涉及污水处理反硝化碳源及小流域水体修复反硝化碳源的制备方法领域，具体属于一种秸秆玉米芯类污水反硝化碳源的制备方法。

背景技术

我国农村生活污水分布较为分散、有机物浓度低，且碳氮比低，水质波动大，污水量小，所以生物脱氮非常困难。在城市污水厂二级出水中残余碳源不足的情况下，通常可以外加碳源，如甲醇、乙酸钠等。但是，这些碳源因成本较高，投加量不易控制，容易产生二次污染的问题，很难在小规模农村污水处理中应用。但是，在我国农村存在大量的农业废弃物，如玉米芯、玉米秸秆、稻草秸秆等。这些农业废弃物不但会给生态环境造成巨大污染，同时也是一种宝贵的可利用资源。由于农业废弃物含有大量的含碳有机物，例如纤维素、木质素、半纤维素等，完全可以作为一种外加碳源用于农村污水脱氮处理，且农业秸秆(如稻秆、麦秆、玉米芯等)因其来源广泛、价格低廉、能生物降解的优点逐渐受到重视。

玉米秸秆、稻草秸秆和玉米芯作为来源广泛的生物质资源，半纤维素含量相对较高，水解条件温和，释碳量大，结构稳定。此类物质释放的碳源容易被反硝化细菌利用，在农村污水处理中具有广阔的应用前景。但是存在以下的问题：(1)前期释放的碳源量大且易被微生物利用，释放速率快，未能够被充分利用；(2)后期释放碳源中存在较多的分解速率缓慢的木质素和纤维素，碳源利用效率偏低，后期再利用难度大。

发明内容

本发明目的是提供一种秸秆玉米芯类污水反硝化碳源的制备方法，通过多次碱液浸泡，PH值调配中和富集，再利用合理匹配的纤维素分解菌，解决了上述背景技术中提到的问题，能够获得COD利用率较高，适合反硝化菌利用的反硝化碳源，实现了将玉米秸秆、稻草秸秆和玉米芯农业废弃物匹配纤维素分解菌，进行污水处理及小流域水体修复的目的。同时，本发明无二次污染，不用安装大型设备，投资小，运行费用低，污水处理效果好。

本发明采用的技术方案如下：

一种秸秆玉米芯类污水反硝化碳源的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，切割磨碎：将秸秆玉米芯类农业废弃物采用铡刀和研磨机进行切割磨碎，控制切割磨碎后农业废弃物其粒径范围为1mm～6mm；

步骤二，反应槽内碱液浸泡：把切割磨碎后粒径达标的秸秆、玉米芯类农业废弃物，放入反应槽内，在反应槽内加入浓度范围为0.05mol/L～0.2mol/L的氢氧化钠碱液，氢氧化钠碱液体积为秸秆玉米芯类农业废弃物体积的1/3～1/2，浸泡时间控制在0.5h～12h的范围内，浸泡完成后，浸泡液体再流入其它的反应槽中，重复浸泡其它反应槽内切割磨碎后的秸秆玉米芯类农业废弃物；

步骤三，调配PH值：将多次重复浸泡不同反应槽内的秸秆玉米芯类农业废弃物，得到的混合液用1mol/L的稀盐酸进行PH值调配，使混合液的PH值在6.8～7.2的范围内后，将该混合液返回反应槽内，继续浸泡反应槽内的秸秆玉米芯类农业废弃物，72h后将调配后再次浸泡秸秆玉米芯类农业废弃物的混合液体，用耐腐蚀筛滤装置，将该混合液体与秸秆玉米芯类农业废弃物分离；