[发明专利]阻断厌氧颗粒污泥钙化的复合磷基钙化抑制剂及应用方法

说明书

本发明公开了一种阻断厌氧颗粒污泥钙化的复合磷基钙化抑制剂及应用方法，涉及工业废水处理领域，其配方以质量份数计包含以下组分：磷酸40‑85份、三聚磷酸钠10‑25份、焦磷酸钠5‑25份。本发明通过向高含钙废水厌氧颗粒污泥处理体系中，按钙磷比(质量比)为20‑35:1向厌氧反应器进水中投加本发明的复合磷基钙化抑制剂，进而抑制游离钙离子形成颗粒污泥内部钙沉积，继而维持厌氧颗粒污泥活性。该发明通过积极预防钙在污泥内核沉积、钙化失活，厌氧反应器无需排泥除垢，有效地解决了废纸制浆、食品加工、垃圾渗滤液、发酵废水等领域的高含钙废水处理中因污泥钙化失活导致降低厌氧反应系统处理能力的难题，具有显著应用价值。

技术领域

本发明属于工业水处理领域，具体为一种阻断厌氧颗粒污泥钙化的复合磷基钙化抑制剂及应用方法。

背景技术

厌氧生物处理技术适用于高浓度有机废水的处理，其中厌氧颗粒污泥技术，在制浆造纸、味精、豆\乳制品废水、垃圾渗滤液等领域被广泛运用。多年来实践表明，初始废水中钙离子(Ca²⁺)含量高，会导致厌氧颗粒污泥中碳酸钙、羟基磷灰石等无机成分累积，导致厌氧反应器内的总有效微生物量降低，引发厌氧系统崩溃。上述现象称为“颗粒污泥钙化”。

现有颗粒污泥钙化解决防治措施包括控制进水pH值、预脱钙软化等前处理，钙化污泥排放、筛选、回流培养等污泥管理，以及投加特定发酵产氢产酸菌削弱厌氧颗粒污泥钙沉积微环境等微生物强化措施。微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)是指由于微生物细胞及其生化活动致使碳酸盐从过饱和溶液里析出。但由于厌氧颗粒污泥内部微环境稳定性，上述方案均未从根本上解决MICP机制引发的颗粒污泥内部钙化问题。

发明内容

本发明目的在于解决微生物诱导碳酸钙沉积导致的颗粒污泥钙化问题，提供一种阻断厌氧颗粒污泥钙化的复合磷基钙化抑制剂及应用方法，该方法操作简单、成本低廉、实用性强，可切实阻断高含钙废水厌氧处理过程中厌氧颗粒污泥内核钙化过程。

本发明采用如下技术方案解决上述技术问题：

阻断厌氧颗粒污泥钙化的复合磷基钙化抑制剂，其组分按质量份数计包括：磷酸40-85份、三聚磷酸钠10-25份和焦磷酸钠5-25份。进水pH越低，则配方中三聚磷酸钠、焦磷酸钠占比越高。

所述阻断厌氧颗粒污泥钙化的复合磷基钙化抑制剂是将所述磷酸、三聚磷酸钠和焦磷酸钠混合，加水溶解配置成水溶液，制得所述阻断厌氧颗粒污泥钙化的复合磷基钙化抑制剂。

所述阻断厌氧颗粒污泥钙化的复合磷基钙化抑制剂是在高含钙废水厌氧处理中的应用，以阻断厌氧颗粒污泥钙化。

进一步地，所述高含钙废水为废纸制浆废水、食品加工废水、垃圾渗滤液或发酵废水。

所述阻断厌氧颗粒污泥钙化的复合磷基钙化抑制剂的应用方法为：向高含钙废水厌氧颗粒污泥处理体系中，按钙磷质量比为20-35:1向厌氧反应器进水中投加所述的阻断厌氧颗粒污泥钙化的复合磷基钙化抑制剂。可直接投加，无需调节待处理废水初始pH值。

所述的应用方法，包括以下步骤：

S1.首先测定高含钙废水中钙与磷的质量浓度，并计算出高含钙废水原始钙磷质量比；

S2.然后按钙磷质量比20-35:1，向厌氧反应器的进水调节池内投加所述阻断厌氧颗粒污泥钙化的复合磷基钙化抑制剂。

本发明上述技术方案的技术原理：

一、通过调控颗粒污泥中微生物诱导碳酸钙沉积形成的碳酸盐晶体形态，阻断颗粒污泥内部钙沉积。其阻断机理是：本发明的复合磷基钙化抑制剂提供的阴离子通过晶格畸变与分散作用，阻止钙沉积离子在其规则的晶格点阵上排列，从而使所生成松散、蓬松的无定型钙垢，易附着于颗粒污泥表层，继而在水力剪切作用下冲刷洗脱，难以进入厌氧颗粒污泥形成钙沉积。