[发明专利]一种含聚乙二醇的污水生物脱氮复合碳源及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含聚乙二醇的污水生物脱氮复合碳源，该复合碳源按质量份数计包括：聚乙二醇：10‑15%，多元醇：10‑15%，葡萄糖：10‑20%，糖蜜：20‑25%，乙酸钠：5‑10%，乙酸钙：1‑3%，杀菌剂：0.2‑0.5%，消泡剂：0.1‑0.2%，余量为水，以上各组分之和为100%，还涉及一种含聚乙二醇的污水生物脱氮复合碳源的制备方法，该复合碳源可满足微生物群中处于不同生长阶段的微生物所需营养，实现废水高效脱氮，从而解决现有技术中低温季节碳源不足，碳源价格昂贵、长期投加单一碳源影响反硝化段的细菌微生物以及反硝化细菌群落结构多样性等技术问题；且复合碳源无有害物质，价格便宜，可克服现有碳源不足。

技术领域

本发明涉及一种含聚乙二醇的污水生物脱氮复合碳源及其制备方法，该复合碳源主要用于低C/N比污水生物脱氮所需补充碳源，属于水处理技术领域。

背景技术

随着经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，城市污水的排放量逐渐增加，水污染状况日趋严重。大量未经处理的污水排入河道，导致水体中的COD、NH₃-N、TP 等污染物严重超标，易造成水体富营养化并致使河流水体黑臭现象的发生，破坏水环境生态系统，其中由氮、磷排放所引起的水体富营养化问题尚未得到有效遏制。目前，污水脱氮除磷的方法众多，生物法因高效、能耗低和二次污染小等特点而成为当前最有效的污水处理方法之一。生物脱氮除磷工艺因结构简单，工艺技术成熟、工程设计经验丰富，运行控制简便且具有同步脱氮除磷等优点在污水处理领域有着广泛的应用。

反硝化是污水处理中最常用的生物脱氮工艺，即在缺氧条件下，反硝化菌将NO₃-N或者NO₂-N 还原为 N₂，同时利用有机碳的过程。但实际处理过程中，常常因污水中碳源不足而面临总氮去除率低、出水难以达标等难题。理论上还原1g 硝态氮至氮气需要2.86g BOD5碳源有机物，以实际污水作为碳源，由于只有部分快速可降解的 BOD5 可作为反硝化碳源，实际 C/N 比需求相对较高，一般城市污水C/N比需要达到8。目前我国城市污水的 C/N比尤其是南方地区仅在6 左右，而反硝化依赖碳源有机物，如在工艺运行中碳源过低则会严重影响反硝化效率，因此外加碳源是生物法脱氮的重要影响因素。

目前，生物脱氮的外加碳源种类较多，但是不同碳源其性质和代谢途径存在着差异。按照类型可以分为以下两类：

(1) 传统型外加碳源：传统型外加碳源主要以乙酸钠、乙酸、甲醇、乙醇、葡萄糖等简单有机物为主。简单有机物作为异养微生物生长所需的有机碳源，由于其分子量低，代谢途径简单，更有利于微生物对碳源的利用。一般而言，碳源分子量越小，微生物越易吸收利用。但甲醇存在易燃、毒性高以及不能被所有细菌消化，反应时间缓慢等缺点，乙醇可作为甲醇的替代品，但其去除率低于甲醇；乙酸属于《危险化学品名录》中规定的危险化学品，存在安全性问题，因此可采用乙酸钠作为碳源，乙酸钠认为是比较合适的外加碳源，但乙酸钠和葡萄糖等有机物价格高昂，产泥率高，废水中Na⁺离子浓度增加，易给环境造成潜在危害，且葡萄糖易出现亚硝态氮的累积现象。