專利名稱：一種強化生物脫除高氨氮工業(yè)廢水中氨氮的促進劑及其應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種強化生物脫除高氨氮工業(yè)廢水中氨氮的促進劑及其應用，屬于水處理領域。
背景技術：
隨著近年來工業(yè)的迅速發(fā)展，大量的工業(yè)廢水已經(jīng)成為重要的污染源之一。工業(yè)廢水不但具有高COD、高色度、可生化性差的缺點外，很多的工業(yè)廢水比如皮革廢水、焦化廢水、化工廢水和養(yǎng)殖廢水等還具備高氨氮污染的特點，而對高氨氮工業(yè)廢水的處理，一直是環(huán)保界的難題之一。生化工藝是目前廣泛采用的廢水處理工藝，其目的是通過微生物的代謝作用，實現(xiàn)廢水中污染物質(COD、氨氮等)的轉化去除。COD的去除相對簡單，提高微生物對水中有機物的利用水平(延長停留時間，增加曝氣量)即可明顯的強化COD的去除。而對水中氨氮的去除來講，通常經(jīng)過硝化(氨氮向硝酸根的轉化)和反硝化(硝酸鹽向氮氣的轉化) 兩個階段，相對復雜，若不能充分的完成硝化過程，反硝化過程就無法保證，也就難以實現(xiàn)氨氮的有效去除。目前國內外針對工業(yè)廢水的脫氮技術主要從工藝角度進行研究，開發(fā)出了 A/ 0 (厭氧好氧工藝法)、A/A/0 (厭氧-缺氧-好氧法，生物脫氮除磷工藝)、氧化溝和SBR (間歇式活性污泥法)等工藝，相對傳統(tǒng)的好氧活性污泥法，這些工藝有效的提高了水中氨氮的去除效果，尤其在處理市政廢水這一類營養(yǎng)豐富、生化性良好、濃度水平較低的廢水時。 但上述工藝在處理COD濃度高、氨氮濃度高、生化性較差的工業(yè)廢水時，往往力不從心，處理效果難以達到預期。且上述幾種脫氮的處理工藝都存在著總停留時間較長、占地面積較大、投資/運行費用高、去除率低(氨氮去除率<80%)、進水濃度要求嚴格(進水氨氮低小于200mg/l)、運行管理復雜的弊病。此外，由于大多數(shù)硝化細菌為化能自養(yǎng)細菌，在面對高氨氮、高COD的工業(yè)廢水時，難以同異養(yǎng)型細菌競爭，從而在硝化池中成為優(yōu)勢菌。在工程中，往往通過調節(jié)曝氣量和廢水的PH值以調控硝化細菌的生長，通過向硝化池中投加硝化細菌的方式雖能有效的促進硝化細菌在硝化池中形成優(yōu)勢菌，但其成本高，運行管理極不方便。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供了一種強化生物脫除高氨氮工業(yè)廢水中氨氮的促進劑及其應用。本發(fā)明的促進劑可直接投加入廢水中，可有效的促進硝化細菌在硝化池中的生長， 使硝化細菌在短時間內形成優(yōu)勢菌，從而解決生物法處理高氨氮廢水過程中硝化過程難以促進和控制的難題。為了達成上述目的，本發(fā)明的解決方案是—種強化生物脫除高氨氮工業(yè)廢水中氨氮的促進劑，該促進劑為混合物，該混合物包括以下重量份的原料甲酸100份；葡萄糖10 60份；鹽類0.5 8份。該混合物優(yōu)選包括以下重量份的原料甲酸100份；葡萄糖20 50份；鹽類0.5 1.5 份。該混合物進一步優(yōu)選包括以下重量份的原料甲酸100份；葡萄糖20份；鹽類0.5份。所述的鹽類包括檸檬酸鐵、CaCl2, Na2HPO4或檸檬酸鐵、CaCl2, NaH2P04。所述的檸檬酸鐵、CaCl2, Na2HPO4或檸檬酸鐵、CaCl2, NaH2PO4之間的摩爾比為 10 (1 6) (0. 5 8)。所述的檸檬酸鐵、CaCl2、Na2HPO4或檸檬酸鐵、CaCl2、NaH2PO4之間的優(yōu)選摩爾比為 10 (1. 5 2. 5) (0. 5 1)。所述的檸檬酸鐵、CaCl2、Na2HPO4或檸檬酸鐵、CaCl2、NaH2PO4之間的進一步優(yōu)選摩爾比為10 2 1。所述的高氨氮工業(yè)廢水包括皮革廢水、焦化廢水、化工廢水和養(yǎng)殖廢水。一種強化生物脫除高氨氮工業(yè)廢水中氨氮的促進劑的應用，按上述比例配制后的促進劑，通過清水溶解，溶解比例為5 15%，然后直接投加進入生物處理系統(tǒng)的硝化池中使用。所述的促進劑在廢水中的濃度為10 100mg/l。本發(fā)明的有益效果為在實際的高氨氮工業(yè)廢水的處理過程中，由于硝化細菌對外部環(huán)境及其敏感，因此需要保證良好的好氧環(huán)境、極佳的酸堿條件和良好的營養(yǎng)提供，這在氨氮高、COD高、降解性差的工業(yè)廢水的處理中是難以實現(xiàn)的。通過投加本發(fā)明所述的強化生物脫除高氨氮工業(yè)廢水中氨氮的促進劑，可有效促進硝化池中硝化細菌的生長。本發(fā)明提供的強化生物脫除高氨氮工業(yè)廢水中氨氮的促進劑主要含有甲酸、葡萄糖和鹽類。葡萄糖和甲酸為硝化細菌的生長提供大量的易于利用的營養(yǎng)物質，而鹽類為硝化細菌的生長提供了足夠的礦物質，并參與硝化反應，從而有效促進硝化細菌的生長，最終實現(xiàn)促進氨氮去除的目的。本發(fā)明專利成份簡單，在工程上極易配制和投加，所針對的廢水范圍廣，包括皮革廢水、焦化廢水、化工廢水和養(yǎng)殖廢水，在投加入生物處理系統(tǒng)后，配合廢水的溶解氧、 溫度和pH，可易形成硝化細菌適宜生長的環(huán)境，從而促進硝化細菌的生長，能在較短時間內使硝化細菌成為優(yōu)勢菌。在其他條件相同的情況下，使用該促進劑后能顯著提高高氨氮工業(yè)廢水生物處理中氨氮的去除，去除率提高在30 80%之間。
具體實施例方式實施例1
本實施例的促進劑按所需的比例進行配制，其中甲酸為100重量份，葡萄糖20重量份，鹽類0.5重量份，其中檸檬酸鐵、CaCl2、Na2HPO4摩爾比為10 2 1，所獲得效果見表1。本實施例試驗廢水為皮革廢水，廢水經(jīng)物化處理后，直接進入生物處理系統(tǒng)，進入生物處理系統(tǒng)的水質指標如下COD :2200mg/lNH4+-N :190mg/lpH 值8.1污水采用A/0 (厭氧好氧工藝法)的方式進行處理，工程水量為4000m3/d，硝化池運行的工藝條件如下停留時間3 溫度25-35°C控制D0:2-5mg/l硝化液回流量2 1污水中促進劑濃度10mg/l上述促進劑通過清水溶解(溶解比例5% )后投加，所獲得的氨氮去除效果見表 1。實施例2本實施例的促進劑按所需的比例進行配制，其中甲酸為100重量份，葡萄糖50重量份，鹽類1.5重量份，其中檸檬酸鐵、CaCl2、Na2HPO4摩爾比為10 1. 5 0.5，所獲得效果見表1。本實施例的試驗廢水為皮革廢水，廢水經(jīng)物化處理后，直接進入生物處理系統(tǒng)，進入生物處理系統(tǒng)的水質指標如下COD :2200mg/lNH4+-N :190mg/lpH 值8.1污水采用A/0 (厭氧好氧工藝法)的方式進行處理，工程水量為4000m3/d，硝化池運行的工藝條件如下停留時間3 溫度25-35°C控制D0:2-5mg/l硝化液回流量2 1污水中促進劑濃度25mg/l上述促進劑通過清水溶解(溶解比例10% )后投加，所獲得的氨氮去除效果見表 1。實施例3本實施例的促進劑按所需的比例進行配制，其中甲酸為100重量份，葡萄糖20重量份，鹽類0.5重量份，其中檸檬酸鐵、CaCl2、NaH2PO4摩爾比為10 2. 5 1，所獲得效果見表2
本實施例的試驗廢水為焦化廢水，廢水經(jīng)物化預處理后，直接進入生物處理系統(tǒng)， 進入生物處理系統(tǒng)的水質指標如下COD :2500mg/lNH4+-N :260mg/lpH 值8.1污水采用A/0 (厭氧好氧工藝法)的方式進行處理，工程水量為1800m3/d，硝化池運行的工藝條件如下停留時間2 溫度25-35°C控制D0:2-5mg/l硝化液回流量2 1污水中促進劑濃度35mg/l上述促進劑通過清水溶解(溶解比例15% )后投加，所獲得的氨氮去除效果見表 2。實施例4本實施例的促進劑按所需的比例進行配制，其中甲酸為100重量份，葡萄糖50重量份，鹽類1.5重量份，其中檸檬酸鐵、CaCl2、NaH2PO4摩爾比為10 1. 5 0.5，所獲得效果見表2本實施例的試驗廢水為焦化廢水，廢水經(jīng)物化預處理后，直接進入生物處理系統(tǒng)， 進入生物處理系統(tǒng)的水質指標如下COD :2500mg/lNH4+-N :260mg/lpH 值8.1污水采用A/0 (厭氧好氧工藝法)的方式進行處理，工程水量為1800m3/d，硝化池運行的工藝條件如下停留時間2 溫度25-35°C控制D0:2-5mg/l硝化液回流量2 1污水中促進劑濃度50mg/l上述促進劑通過清水溶解(溶解比例10% )后投加，所獲得的氨氮去除效果見表 2。實施例5本實施例的促進劑按所需的比例進行配制，其中甲酸為100重量份，葡萄糖10重量份，鹽類3重量份，其中檸檬酸鐵、CaCl2、Na2HPO4摩爾比為10 1 3，所獲得效果見表 3。本實施例試驗廢水為養(yǎng)殖廢水，廢水經(jīng)物化處理后，直接進入生物處理系統(tǒng)，進入生物處理系統(tǒng)的水質指標如下COD :2900mg/l
NH/-N :480mg/lpH{t :8. 6污水采用A/0 (厭氧好氧工藝法)的方式進行處理，工程水量為1000m3/d，硝化池運行的工藝條件如下停留時間3 溫度25-35°C控制D0:2-5mg/l硝化液回流量2 1污水中促進劑濃度100mg/l上述促進劑通過清水溶解(溶解比例為15% )后投加，所獲得的氨氮去除效果見表3。實施例6本實施例的促進劑按所需的比例進行配制，其中甲酸為100重量份，葡萄糖60重量份，鹽類6重量份，其中檸檬酸鐵、CaCl2、NaH2PO4摩爾比為10 6 6，所獲得效果見表 3。本實施例試驗廢水為化工廢水，廢水經(jīng)物化處理后，直接進入生物處理系統(tǒng)，進入生物處理系統(tǒng)的水質指標如下COD :1600mg/lNH4+-N :310mg/lpH{t :9. 3污水采用A/0 (厭氧好氧工藝法)的方式進行處理，工程水量為600m3/d，硝化池運行的工藝條件如下停留時間40h溫度25-35°C控制D0:3-5mg/l硝化液回流量1. 5 1污水中促進劑濃度30mg/l上述促進劑通過清水溶解(溶解比例為5%)后投加，所獲得的氨氮去除效果見表 3。實施例7本實施例的促進劑按所需的比例進行配制，其中甲酸為100重量份，葡萄糖30重量份，鹽類8重量份，其中檸檬酸鐵、CaCl2、Na2HPO4摩爾比為10 3 8，所獲得效果見表 3。本實施例試驗廢水為養(yǎng)殖廢水，廢水經(jīng)物化處理后，直接進入生物處理系統(tǒng)，進入生物處理系統(tǒng)的水質指標如下COD :3800mg/lNH4+-N :390mg/lpH{t :8. 7污水采用A/0 (厭氧好氧工藝法)的方式進行處理，工程水量為4000m3/d，硝化池運行的工藝條件如下停留時間3 溫度25-35°C控制D0:2-5mg/l硝化液回流量1. 8 1污水中促進劑濃度70mg/l上述促進劑通過清水溶解(溶解比例為10% )后投加，所獲得的氨氮去除效果見表3。表權利要求
1.一種強化生物脫除高氨氮工業(yè)廢水中氨氮的促進劑，該促進劑為混合物，其特征在于該混合物包括以下重量份的原料甲酸100份；葡萄糖10 60份；鹽類0. 5 8份。
2.如權利要求1所述的一種強化生物脫除高氨氮工業(yè)廢水中氨氮的促進劑，其特征在于該混合物包括以下重量份的原料甲酸100份；葡萄糖20 50份；鹽類0. 5 1. 5份。
3.如權利要求2所述的一種強化生物脫除高氨氮工業(yè)廢水中氨氮的促進劑，其特征在于該混合物包括以下重量份的原料甲酸100份；葡萄糖20份；鹽類0. 5份。
4.如權利要求3所述的一種強化生物脫除高氨氮工業(yè)廢水中氨氮的促進劑，其特征在于所述的鹽類包括檸檬酸鐵、CaCl2, Na2HPO4或檸檬酸鐵、CaCl2, NaH2P04。
5.如權利要求4所述的一種強化生物脫除高氨氮工業(yè)廢水中氨氮的促進劑，其特征在于所述的檸檬酸鐵、CaCl2、Na2HPO4或檸檬酸鐵、CaCl2、NaH2PO4之間的摩爾比為10 (1 6) (0. 5 8)。
6.如權利要求5所述的一種強化生物脫除高氨氮工業(yè)廢水中氨氮的促進劑，其特征在于所述的檸檬酸鐵、CaCl2, Na2HPO4或檸檬酸鐵、CaCl2, NaH2PO4之間的摩爾比為 10 (1. 5 2. 5) (0. 5 1)。
7.如權利要求6所述的一種強化生物脫除高氨氮工業(yè)廢水中氨氮的促進劑，其特征在于所述的檸檬酸鐵、CaCl2, Na2HPO4或檸檬酸鐵、CaCl2, NaH2PO4之間的摩爾比為 10 2 1。
8.如權利要求1所述的一種強化生物脫除高氨氮工業(yè)廢水中氨氮的促進劑，其特征在于所述的高氨氮工業(yè)廢水包括皮革廢水、焦化廢水、化工廢水和養(yǎng)殖廢水。
9.一種如權利要求1所述的強化生物脫除高氨氮工業(yè)廢水中氨氮的促進劑的應用，其特征在于按上述比例配制后的促進劑，通過清水溶解，溶解比例為5 15%，然后直接投加進入生物處理系統(tǒng)的硝化池中使用。
10.如權利要求9所述的強化生物脫除高氨氮工業(yè)廢水中氨氮的促進劑的應用，其特征在于所述的促進劑在廢水中的濃度為10 100mg/l。
全文摘要
本發(fā)明公開一種強化生物脫除高氨氮工業(yè)廢水中氨氮的促進劑，該促進劑為混合物，該混合物包括以下重量份的原料甲酸100份；葡萄糖10～60份；鹽類0.5～8份；以及此種促進劑的應用。本發(fā)明的促進劑可直接投加入廢水中，可有效的促進硝化細菌在硝化池中的生長，使硝化細菌在短時間內形成優(yōu)勢菌，從而解決生物法處理高氨氮廢水過程中硝化過程難以促進和控制的難題。
文檔編號C02F101/16GK102329004SQ20101022429
公開日2012年1月25日 申請日期2010年7月12日 優(yōu)先權日2010年7月12日
發(fā)明者孫耀躍, 徐軍富 申請人:福建微水環(huán)保技術有限公司