現(xiàn)在常用的、應(yīng)用較廣、成分明確的碳源為乙酸鈉、葡萄糖、淀粉、甲醇等。其中甲醇作為碳源時,cod當(dāng)量高,價格便宜,脫氮效率高,為性價比最高的碳源,但由于其屬于易燃易爆危險品,且具有生物毒性,在應(yīng)用上有很大的局限性;葡萄糖等糖類產(chǎn)品,容易引起細(xì)菌的大量繁殖,導(dǎo)致污泥膨脹,處理系統(tǒng)產(chǎn)泥量大,污泥處置成本相應(yīng)增加;淀粉作為大分子有機(jī)物,微生物在利用之前先要通過水解酸化過程,導(dǎo)致反硝化脫氮速率慢,極大地限制了其應(yīng)用;乙酸鈉作為小分子有機(jī)酸生成的鹽,反硝化菌易于利用,脫氮效果是最好的,能立即響應(yīng)反硝化過程,30min就能反應(yīng)完全,低溫下反硝化細(xì)菌仍然活躍,能用于水廠運(yùn)行時的應(yīng)急處理。但是由于價格昂貴,部分污水處理廠的乙酸鈉成本已經(jīng)占到污水處理總成本的40%以上。
活性污泥中的反硝化菌群具有生物多樣性,能利用不同成分的碳源通過不同的代謝途徑為反硝化過程提供電子,完成生物脫氮。而現(xiàn)行污水廠運(yùn)營條件下,長期投加單一成分的碳源,會逐漸破壞反硝化甚至整個生化系統(tǒng)的生物多樣性,影響總氮及其它污染物的去除效率,大大降低了生化系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗沖擊能力。
在活性污泥中承擔(dān)脫氮任務(wù)的反硝化菌屬于異養(yǎng)微生物,除碳源之外,關(guān)鍵生長因子和微量元素對其生長繁殖和生理代謝至關(guān)重要。污水中關(guān)鍵生長因子和微量元素的缺失或不足,不僅會影響反硝化菌在活性污泥中的豐度,而且限制了其反硝化活性,極大地降低了生化系統(tǒng)的脫氮負(fù)荷。
污水處理過程中一方面降解去除其中的有機(jī)污染物,而另一方面還需要外加碳源輔助完成脫氮過程。而生化系統(tǒng)出水中仍有部分由于分子量大,生化降解速率慢,未完全降解但可為脫氮提供碳源的污染物被排出系統(tǒng),這即影響了出水水質(zhì),又極大地造成了碳源的浪費(fèi)。
因此,需要發(fā)明一種用于污水脫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。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決目前脫氮過程中常投加乙酸鈉、葡萄糖、甲醇等成分單一碳源存在運(yùn)行成本高、投加量大、存在安全隱患、影響系統(tǒng)微生物多樣性、營養(yǎng)不均衡以及降低了污水中原有碳源的利用率等問題,本發(fā)明提供了一種以小分子有機(jī)酸及其鹽、小分子醇、小分子糖、酶制劑、生長因子及微量元素為原料生產(chǎn)的高效生物活性碳源,該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顯著優(yōu)點(diǎn);
復(fù)合碳源,反硝化脫氮速率快,總氮脫除率高,降低了對缺氧池池容和停留時間的要求;且碳源成分組成豐富,為微生物生長代謝提供了更為全面均衡的營養(yǎng),在輔助污水脫氮的同時起到了污泥調(diào)理的作用,長期使用有利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗沖擊能力。
復(fù)合碳源,無論是實(shí)驗(yàn)室小試還是大規(guī)模的應(yīng)用,其對于污水處理的效果都非常顯著,將本發(fā)明的碳源應(yīng)用于污水處理中之后,不僅對于總氮脫除率高,并且本發(fā)明所提供的碳源中的酶制劑能將污水中難以降解的大分子物質(zhì)迅速的降解為小分子,降解之后的小分子又成為反硝化過程中的碳源,從而減少了外加碳源的使用量,減少了由于投入外加碳源的成本,降低了生化系統(tǒng)出水cod指標(biāo),水質(zhì)處理效果優(yōu)異。