一种缓释型复配脱氮增效促生剂及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及废水生化处理技术领域，具体涉及一种缓释型复配脱氮增效促生剂及其制备方法与应用。

背景技术

生产或生活中排放出的大量含氮废水是导致水体富营养化的原因之一，其中的硝酸盐与亚硝酸盐也会对水生生物和人体产生毒害作用。面对国家对总氮指标管控日趋严格，人们不断开发经济、高效、节能的脱氮技术。而生物法是去除废水中的氮素的最经济方法。

常规生物脱氮技术的原理是：在好氧条件下硝化菌对废水中的氨氮进行硝化反应生成硝酸盐氮，然后在缺氧条件下反硝化细菌将硝酸盐氮还原为氮气，从而将废水中的氮素转移到气相中。但当水体污染严重、水质大幅波动或废水的C/N过低时，脱氮微生物的数量与活性抑制，污染水体难以在反应时间内得到有效的修复，从而导致水体生态破坏或超标排放。

申请公布号为CN 110156170 B的中国专利公开了一种污水处理用生物促生剂，由A剂和B剂组成，均为水剂，先投加B剂反应20min后再投加A剂，可在短时间内提高或恢复生化系统的有益菌群数量，使生化系统形成更加高层次的生态结构以提高系统的抗冲击能力，从而提高系统对COD和氨氮的降解作用。但该生物促生剂存在成分复杂、生产制作复杂、不宜长距离运输、没有缓释功能和总氮去除率低下等缺点。因此，在进行废水生物脱氮时，寻找一种既能促进脱氮微生物生长进行高效脱氮，又具有缓释和长距离运输功能的促生剂，且能将玉米芯颗粒为农业废弃物进行资源化利用，这对于废水的深度脱氮和资源的可持续发展具有显著的促进作用。

发明内容

本发明的目的是克服现有生物促生剂的缺陷，提出一种缓释型复配脱氮增效促生剂及其制备方法与应用。

本发明技术方案如下：

一种缓释型复配脱氮增效促生剂及其制备方法，该缓释型复配脱氮增效促生剂包括以下质量百分比的A组分和B组分：其中，A组分包含生化黄腐酸钾0.5~2.0%，氯化钙0.5~1.5%，氯化镁0.5~1.5%，磷酸二氢钾0.5~2.5%，乙酸钠2.0~7.5%，糖蜜0.5~5.0%，赤霉素0.05~0.15%，水15.0~25.0%；B组分为玉米芯颗粒60.0~80.0%。A组分和B组分加入到反应釜中，充分搅拌均匀后再烘干得到一种缓释型复配脱氮增效促生剂。

进一步地，所述玉米芯颗粒为农业废弃物，其颗粒的粒径为5~8mm。

进一步地，所述A组分呈半流体状，B组分为固体。

进一步地，所述搅拌为机械搅拌，搅拌时间为30~60min。

进一步地，所述烘干可以采用热泵烘干机、直热式烘干机，烘干温度为50~70℃，烘干温度为50~70℃，烘干时间为60~120min。

进一步地，所述缓释型复配脱氮增效促生剂应用于脱氮微生物的深度脱氮领域。

本发明相比现有工艺方法具有以下优点及有益效果：

本发明的优点是利用复配技术将各种脱氮微生物促生剂按一定比例整合，充分发挥各组分物质对脱氮微生物的促生作用，并利用了各组分物质间的协同促进功能，从而增加脱氮微生物的数量与活性进而达到强化脱氮效果。该缓释型复配脱氮增效促生剂成分相对简单、制备方法简易、便于运输和具备缓释功能,且可实现农业废弃物玉米芯的循环利用，避免潜在的环境问题，符合人类可持续发展的理念。因此，本发明具有大范围推广使用与技术转化的有益效果。

附图说明

图1为本发明一种缓释型复配脱氮增效促生剂的制备方法的示意图。

具体实施方式

本发明的具体实施过程如下：先按质量百分比配制A组分（生化黄腐酸钾0.5~2.0%，氯化钙0.5~1.5%，氯化镁0.5~1.5%，磷酸二氢钾0.5~2.5%，乙酸钠2.0~7.5%，糖蜜0.5~5.0%，赤霉素0.05~0.15%，水15.0~25.0%），称量B组分（玉米芯颗粒60.0~80.0%）；再将A组分和B组分加入到反应釜中充分搅拌；然后烘干制得缓释型复配脱氮增效促生剂；将一定量的缓释型复配脱氮增效促生剂投加到废水中，验证脱氮效果。

下面结合实施例做进一步的详细说明：

实施例1

a.A组分：生化黄腐酸钾0.5%，氯化钙0.5%，氯化镁0.5%，磷酸二氢钾0.5%，乙酸钠5.0%，糖蜜2.5%，赤霉素0.10%，水20.0%；

b.B组分：玉米芯颗粒70.4%；（A和B组分的总质量10kg）

c.反应釜：采用机械搅拌，搅拌时间为30min；

d.烘干：采用直热式烘干机，烘干温度为60℃，烘干时间为90min。

e.验证测试：以化工废水为测试水体，废水量8.0 m

实施例2

a.A组分：生化黄腐酸钾1.0%，氯化钙1.0%，氯化镁1.0%，磷酸二氢钾1.0%，乙酸钠7.5%，糖蜜5.0%，赤霉素0.15%，水15.0%；

b.B组分：玉米芯颗粒68.35%；（A和B组分的总质量10kg）

c.反应釜：采用机械搅拌，搅拌时间为30min；

d.烘干：采用直热式烘干机，烘干温度为60℃，烘干时间为60min。

e. 验证测试：以化工废水为测试水体，废水量8.0 m

实施例3

a.A组分：生化黄腐酸钾0.5%，氯化钙0.5%，氯化镁0.5%，磷酸二氢钾0.5%，乙酸钠5.0%，糖蜜2.5%，赤霉素0.10%，水20.0%；

b.B组分：玉米芯颗粒70.4%；（A和B组分的总质量5kg）

c.反应釜：采用机械搅拌，搅拌时间为30min；

d.烘干：采用直热式烘干机，烘干温度为60℃，烘干时间为90min。

e. 验证测试：以印染废水为测试水体，废水量1.0 m

实施例4

a.A组分：生化黄腐酸钾1.0%，氯化钙1.0%，氯化镁1.0%，磷酸二氢钾1.0%，乙酸钠7.5%，糖蜜5.0%，赤霉素0.15%，水15.0%；

b.B组分：玉米芯颗粒68.35%；（A和B组分的总质量5kg）

c.反应釜：采用机械搅拌，搅拌时间为30min；

d.烘干：采用直热式烘干机，烘干温度为60℃，烘干时间为60min。

e. 验证测试：以印染废水为测试水体，废水量1.0 m

由实施例1可知，以化工废水为测试水体，投加质量比=缓释型复配脱氮增效促生剂:总氮=5:1；6h出水总氮为23.2 mg/L及总氮去除率为75.3%，出水总氮不能达标（标准要求总氮≤15mg/L）；12h出水总氮11.2 mg/L及总氮去除率为88.1%，出水总氮可以达标；18h出水总氮10.6 mg/L及总氮去除率为88.7%。可以看出，本发明缓释型复配脱氮增效促生剂可以有效促进脱氮微生物对化工废水进行脱氮；对比6h和12h的出水总氮数据可知本发明缓释型复配脱氮增效促生剂具有缓释功能；12h和18h的出水总氮相近，说明所投加的缓释型复配脱氮增效促生剂已基本耗尽。结合考虑经济性，此投加量是足够的。

由实施例2可知，以化工废水为测试水体，投加质量比=缓释型复配脱氮增效促生剂:总氮=5:1；6h出水总氮为16.5 mg/L及总氮去除率为82.1%，出水总氮不能达标（标准要求总氮≤15mg/L）；12h出水总氮8.6 mg/L及总氮去除率为90.7%，出水总氮可以达标；18h出水总氮7.8 mg/L及总氮去除率为91.6%。对比实施例1和实施例2可知，实施例2的A组分中的水含量15%小于实施例1的20%，则相应的促生剂有效成分更高些，因而实施例2每个阶段的脱氮效果都比实施例1的要高些。在实际生产中，可以根据调试结果调整其投加量，使其既可以满足达标要求又可以节约成本。

由实施例3可知，以印染废水为测试水体，投加质量比=缓释型复配脱氮增效促生剂:总氮=5:1；6h出水总氮为18.3 mg/L及总氮去除率为65.3%，出水总氮不能达标（标准要求总氮≤15mg/L）；12h出水总氮6.8 mg/L及总氮去除率为87.1%，出水总氮可以达标；18h出水总氮6.2 mg/L及总氮去除率为88.3%。可以看出，本发明缓释型复配脱氮增效促生剂可以有效促进脱氮微生物对印染废水进行脱氮；对比6h和12h的出水总氮数据可知本发明缓释型复配脱氮增效促生剂具有缓释功能；12h和18h的出水总氮很相近，说明所投加的缓释型复配脱氮增效促生剂已基本耗尽。

由实施例4可知，以印染废水为测试水体，投加质量比=缓释型复配脱氮增效促生剂:总氮=5:1；6h出水总氮为16.2 mg/L及总氮去除率为70.2%，出水总氮不能达标（标准要求总氮≤15mg/L）；12h出水总氮5.7 mg/L及总氮去除率为89.5%，出水总氮可以达标；18h出水总氮5.1 mg/L及总氮去除率为90.6%。对比实施例3和实施例4可知，实施例4的A组分中的水含量15%小于实施例3的20%，则相应的促生剂有效成分更高些，因而实施例4每个阶段的脱氮效果都比实施例3的要高些。在实际生产中，可以根据调试结果调整其投加量，使其既可以满足达标要求又可以节约成本。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。