(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911047994.1
(22)申请日 2019.10.30
(71)申请人 苏州哈齐德环保科技有限公司
地址 215100 江苏省苏州市吴中经济开发
区南湖路37号4幢
(72)发明人 陆海峰
(74)专利代理机构 南京禾易知识产权代理有限
公司 32320
代理人 仇波
(51)Int.Cl.
C02F 3/28(2006.01)
C02F 3/34(2006.01)
C02F 101/10(2006.01)
C02F 101/16(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
的重量百分比为：醇类40％～60％、糖类15％～
25％、无机盐1％～3％、生长因子1％～2％、微量
元素0.5％～2％，余量为水，以上重量百分含量
总量为100％。本发明的复合碳源可以促进微生
物对碳源的利用，提高脱氮效果，减少碳源的用
量，具有高效、低成本、
使用方便的优点。权利要求书1页 说明书5页CN 110745944 A 2020.02.04
C N 110745944
A
1.一种新型复合碳源，其特征在于，其配方组分的重量百分比为：醇类40％～60％、糖类15％～25％、无机盐1％～3％、生长因子1％～2％、微量元素0.5％～2％，余量为水，以上重量百分含量总量为100％。
2.根据权利要求1所述的一种新型复合碳源，其特征在于：所述醇类为丙三醇。
3.根据权利要求1所述的一种新型复合碳源，其特征在于：所述糖类为己糖，其中优选地为葡萄糖。 4.根据权利要求1所述的一种新型复合碳源，其特征在于：所述无机盐为磷盐、钾盐、钠盐、氯化物中的其中一种或多种组分制成的化合物。
5.根据权利要求1所述的一种新型复合碳源，其特征在于：所述生长因子为B族维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶中的其中一种或多种组分。
6.根据权利要求1所述的一种新型复合碳源，其特征在于：所述微量元素为铁、钴、硼、锰、锌、钼中的其中一种或多种组分制成的化合物。
7.根据权利要求1所述的一种新型复合碳源的制备方法，其特征在于，其制备方法为：将原料分别称重，先在反应釜内先加入水，再加入醇类，搅拌半小时，混合均匀后，再加入葡萄糖，再搅拌半小时，最后依次加入无机盐、生长因子、微量元素，补入足量的水搅拌均匀后，即为复合碳源。
权 利 要 求 书1/1页CN 110745944 A
一种新型复合碳源
技术领域
[0001]本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种污水处理过程中用于生物脱氮脱磷反硝化反应中补充性的复合碳源。 背景技术
[0002]目前，中国水环境脆弱，经济发展迅速，城市人口紧密，第二产业依然占主导，水体面临着巨大压力。国内是不少地区都是典型的先污染后治理发展模式，因此国内水体基本上都受到一定的污染，其中水体富营养化为水质中氮磷元素过高导致。随着含有高氮、磷废水的增多，各污水站对除氮除磷技术(主要包括：物理，物化，生物)的不断尝试。其中生物除氮除磷经济、快捷被广泛使用，但其进水水质要求有较高的可生化性。
[0003]国内污水进水C/N较低，大部分处理氮含量高的废水基本上都采取以反硝化为核心的工艺例如：A/O、A2/O、SBR、Sharon-Anammox工艺等。其中Sharon-Anammox工艺优点在于使用的自养硝化菌能够将氨氮氧化为亚硝酸氮后直接进行反硝化。在2000年第6期《环境污染治理技术与设备》杂志中发表的《生物脱氮新技术研究进展》中提及Anammox的优点之一：其过程无需外加有机物作为电子供体、也无需额外加入中和试剂。但其工艺在国内应用实例较少。而其它的主流工艺核心在于：使用反硝化菌将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原为氮气。反应方程式为：
[0004]
[0005]
[0006]这类生物脱氮工艺在进行反硝化反应过程中，都需要大量的简单有机物作为反应原料，而且碳氮比一般要求至少为4:1，才能进行高效的反硝化反应。对于补充性碳源，现在污水站一般使用葡萄糖，乙酸钠，甲醇以及其它复合型碳源。
[0007]在2004年第1期《环境保护科学》杂志中发表的《不同碳源及其碳氮比对反硝化过程的影响》中提到：其中葡萄糖最佳碳氮比为6.5:1消耗量较大，反硝化率受水质影响偏大，易发生亚硝酸盐积累。甲醇、乙醇作为反硝化反应中的投加碳源时，响应快，反硝化速率高，但在实际运用中由于易燃易爆并未广泛推广。乙酸钠由于其性质稳定，反硝化速率快，并且在被大量青睐，但实际使用时价格较高、其液体含量较低投加量较大。其它的循环利用类的外加碳源例如垃圾渗透液，虽然其价格较为便宜，但由于其组分复杂，并不被广大污水站采用。
发明内容
[0008]本发明的目的在于提供一种新型复合碳源，以解决上述背景技术中遇到的问题。[0009]为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
[0010]一种新型复合碳源，其配方组分的质量百分比为：醇类40％～60％、糖类15％～25％、无机盐1％～3％、生长因子1％～2％、微量元素0.5％～2％、余量为水，以上重量百分
含量总量为100％。
[0011]上述方案中，所述糖类为己糖，其中优选地为葡萄糖。
[0012]上述方案中，所述无机盐为磷盐、钾盐、钠盐、氯化物中的其中一种或多种组分制成的化合物。
[0013]上述方案中，所述生长因子为B族维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶中的其中一种或多种组分。
[0014]上述方案中，所述微量元素为铁、钴、硼、锰、锌、钼中的其中一种或多种组分制成的化合物。
[0015]一种新型复合碳源的制备方法，将原料分别称重，先在反应釜内先加入水，再加入醇类，搅拌半小时，混合均匀后，再加入葡萄糖，再搅拌半小时，最后依次加入无机盐、生长因子、微量元素，补入足量的水搅拌均匀后，即为复合碳源。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果是：新碳源初次实验总氮去除率与葡萄糖相当，相同实验条件下，葡萄糖消耗量较多，而使用上述的新型复合式碳源碳氮比只需要4.2: 1，其碳氮比较低。因此本发明的复合碳源可以促进微生物对碳源的利用，提高脱氮效果，减少碳源的用量，具有高效、低成本、使用方便的特点。
具体实施方式
[0017]下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
[0018]一种新型复合碳源，其配方组分的质量百分比为：醇类40％～60％、糖类15％～25％、无机盐1％～3％、生长因子1％～2％、微量元素0.5％～2％、余量为水，以上重量百分含量总量为100％。
[0019]其中，醇类为丙三醇。糖类为单糖，优选的为己糖，己糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖等糖类。无机盐为磷盐、钾盐、钠盐、氯化物中的其中一种或多种组分制成的化合物。无机盐的主要功能有参与细胞结构物质组成、能量转移、调节酶活性以及维持细胞渗透压的平衡。在实施过程中优选重量百分比为1～2％的无机磷酸盐为本次实施的样品，调节初级代谢产物的合成，磷酸盐不足时，菌体生长不好，糖代谢缓慢。无机磷酸盐的增加会引起微生物代谢速率的显著增加。由于无机磷酸盐加入到葡萄糖的代谢的有机磷酸酯中，无机磷酸盐被吸收，促进葡萄糖的磷酸化进行。
[0020]生长因子为B族维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶中的其中一种或多种组分，生长因子可以促进微生物生长、增强生物酶的活性，从而提高反硝化反应速率，其中优选地维生素为B 族维生素(钴胺素B12，核黄素B2，硫胺素B1，氧肟酸)、氨基酸(L-组氨酸)、嘌呤、嘧啶。[0021]微量元素为铁、钴、硼、锰、锌、钼中的其中一种或多种组分制成的化合物，微量元素它们主要参与酶的合成或是酶的激活剂，以其作为生理活性物质的组成或生理活动的调节剂。其中组分中的重量百分数含量为金属元素。例如：1％的铁，相对应的为5％的硫酸亚铁。
[0022]一种新型复合碳源的制备方法，将原料分别称重，先在反应釜内先加入水，再加入醇类，搅拌半小时，混合均匀后，再加入葡萄糖，再搅拌半小时，最后依次加入无机盐、生长因子、微量元素，补入足量的水搅拌均匀后，即为复合碳源。
[0023]为了更好的理解上面的方案下面继续详细举例说明：
[0024]实施例一，列举一种新型复合碳源，其组分具体包括：各组分以重量分数表示总量为100％，15％葡萄糖、50％丙三醇、1％磷酸二氢钾、0.5％二水合钼酸钠、0.89％七水硫酸锌、0.5％嘌呤、0.5％钴胺素、0.5％核黄素以及余量的水。
[0025]首先，在反应釜内先加入200kg水，再加入500kg的丙三醇，此时为71.4％的丙三醇溶液，搅拌半小时，此方法利用丙三醇和水混合溶液在此浓度降低冰点的特点。混合均匀后，再加入150kg葡萄糖搅拌半小时，最后依次加入10kg磷酸二氢钾、5kg二水合钼酸钠、8.9kg七水硫酸锌、5kg嘌呤、5kg钴胺素、5kg核黄素。搅拌半小时后补水至总重量为1000kg，再搅拌半小时，若不够透明则再搅拌半小时，过滤后则得所述新型碳源。
[0026]由于使用上述制备方法，其过程丙三醇含量在40％～80％，混合物冰点较低，搅拌时只需常温、常压即可，储存便利。
[0027]从某一污水站内取足量进厌氧池水与池内污泥，使用上述的新型复合碳源与葡萄糖进行对比实验。
[0028]指标初始TN(mg/L)实验后TN(mg/L)C:N比葡萄糖样127528.5：1
新碳源样12755 4.2：1 [0029]从以上数据可以看出，新碳源初次实验总氮去除率与葡萄糖相当；在较低
的碳氮比就可以达到相同的去除率。在相同实验条件下，葡萄糖消耗量较多，而使用上述的新型复合式碳源碳氮比只需要4.2:1。
[0030]实施例二，制备序列1～5样品。
[0031]1、新型复合碳源，其组分具体包括：各组分以重量分数表示总量为100％，15％葡萄糖、40％丙三醇、1％磷酸二氢钾、0.5％二水合钼酸钠、0.89％七水硫酸锌、0.5％硫酸亚铁、0.25％嘌呤、0.25％钴胺素、0.25％核黄素、0.25％嘧啶以及余量的水。
[0032]2、新型复合碳源，其组分具体包括：各组分以重量分数表示总量为100％，20％葡萄糖、50％丙三醇、1％磷酸二氢钾、1％氯化钠、1.25％二水合钼酸钠、2.225％七水硫酸锌、1.25％硫酸亚铁、0.375％嘌呤、0.375％钴胺素、0.375％核黄素、0.375％氨基酸以及余量的水。
[0033]3、新型复合碳源，其组分具体包括：各组分以重量分数表示总量为100％，25％葡萄糖、60％丙三醇、3％磷酸二氢钾、2％二水合钼酸钠、3.56％七水硫酸锌、2％硫酸亚铁、0.5％嘌呤、0.5％氨基酸、0.5％核黄素、0.5％钴胺素以及余量的水。
[0034]4、新型复合碳源，其组分具体包括：各组分以重量分数表示总量为100％，20％葡萄糖、50％丙三醇、1％磷酸二氢钾、1％氯化钾、0.5％二水合钼酸钠、0.89％七水硫酸锌、0.5％嘧啶、0.5％钴胺素、0.5％核黄素以及余量的水。
[0035]5、新型复合碳源，其组分具体包括：各组分以重量分数表示总量为100％，25％葡萄糖、40％丙三醇、1％磷酸二氢钾、0.25％二水合钼酸钠、0.89％七水硫酸锌、0.5％硫酸亚铁、0.5％嘌呤、0.5％钴胺素、0.5％核黄素以及余量的水。
[0036]将葡萄糖和丙三醇作为单一碳源进行对照，与上述1～5样品以等量的化学需氧量投加使用。在相同条件下，做七组平行试验，以出水总氮作为评判参考。
[0037]实验编号葡萄糖丙三醇12345出水总氮ppm23.526.713.514.515.614.815.2
豫公网安备41160202000603
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