[发明专利]用于污水脱氮的生物活性碳源及其制备方法

说明书

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种用于污水脱氮的生物活性碳源，还涉及该生物活性碳源的制备方法。本发明所提供的用于污水脱氮的生物活性碳源，其特征在于，所述的生物活性碳源包括以下重量份数的原料：小分子有机酸及其盐5~25、小分子醇5~10、小分子糖15~30、酶制剂0.5~5、生长因子0.5~1、微量元素0.01~0.03和水40~60。本发明的有益效果在于：本发明所提供的生物活性碳源成分丰富，维持了反硝化菌及活性污泥微生物菌群的生物多样性，提高了系统的稳定性和抗冲击能力；本发明的产品具有成分分子量低，生化性强的特点，因此适宜于反硝化菌吸收利用，能显著提高反硝化脱氮效率。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种用于污水脱氮的生物活性碳源，还涉及该生物活性碳源的制备方法。

背景技术

目前污水处理厂中90％以上的厂家都会采用活性污泥法来处理污水，总氮的去除主要依靠硝化反硝化工艺。由于目前城市污水COD在100～300mg/L，总氮在50～70mg/L，碳氮比失衡，实际C/N较低，大部分污水处理厂BOD5/TN＜2.59，80％的污水处理厂BOD5/TN＜3.6，仅有10％的污水处理厂BOD5/TN＞4(基本满足脱氮要求)。在温度和碳氮比的双重作用下，总氮很难稳定达标。因此投加碳源成了去除总氮的主要途径。

现在常用的、应用较广、成分明确的碳源为乙酸钠、葡萄糖、淀粉、甲醇等。其中甲醇作为碳源时，COD当量高，价格便宜，脱氮效率高，为性价比最高的碳源，但由于其属于易燃易爆危险品，且具有生物毒性，在应用上有很大的局限性；葡萄糖等糖类产品，容易引起细菌的大量繁殖，导致污泥膨胀，处理系统产泥量大，污泥处置成本相应增加；淀粉作为大分子有机物，微生物在利用之前先要通过水解酸化过程，导致反硝化脱氮速率慢，极大地限制了其应用；乙酸钠作为小分子有机酸生成的盐，反硝化菌易于利用，脱氮效果是最好的，能立即响应反硝化过程，30min就能反应完全，低温下反硝化细菌仍然活跃，能用于水厂运行时的应急处理。但是由于价格昂贵，部分污水处理厂的乙酸钠成本已经占到污水处理总成本的40％以上。

活性污泥中的反硝化菌群具有生物多样性，能利用不同成分的碳源通过不同的代谢途径为反硝化过程提供电子，完成生物脱氮。而现行污水厂运营条件下，长期投加单一成分的碳源，会逐渐破坏反硝化甚至整个生化系统的生物多样性，影响总氮及其它污染物的去除效率，大大降低了生化系统的稳定性和抗冲击能力。

在活性污泥中承担脱氮任务的反硝化菌属于异养微生物，除碳源之外，关键生长因子和微量元素对其生长繁殖和生理代谢至关重要。污水中关键生长因子和微量元素的缺失或不足，不仅会影响反硝化菌在活性污泥中的丰度，而且限制了其反硝化活性，极大地降低了生化系统的脱氮负荷。

污水处理过程中一方面降解去除其中的有机污染物，而另一方面还需要外加碳源辅助完成脱氮过程。而生化系统出水中仍有部分由于分子量大，生化降解速率慢，未完全降解但可为脱氮提供碳源的污染物被排出系统，这即影响了出水水质，又极大地造成了碳源的浪费。

因此，需要发明一种用于污水脱氮的高效生物活性碳源，以提高污水中原有碳源的利用率，降低外加碳源的投加量。

发明内容

为了解决目前脱氮过程中常投加乙酸钠、葡萄糖、甲醇等成分单一碳源存在运行成本高、投加量大、存在安全隐患、影响系统微生物多样性、营养不均衡以及降低了污水中原有碳源的利用率等问题，本发明提供了一种以小分子有机酸及其盐、小分子醇、小分子糖、酶制剂、生长因子及微量元素为原料生产的高效生物活性碳源，该高效生物活性碳源具有成本低廉、能有效提高污水中原有碳源的利用率、降低外加碳源投加量的显著优点；

本发明还提供了上述的高效生物活性碳源的制备方法。

本发明所提供的用于污水脱氮的生物活性碳源，包括以下重量份数的原料：小分子有机酸及其盐5～25、小分子醇5～10、小分子糖15～30、酶制剂0.5～5、生长因子0.5～1、微量元素0.01～0.03和水40～60。