[发明专利]一种反硝化高效碳源及其加工工艺

说明书

本发明公开了一种反硝化高效碳源及其加工工艺。一种反硝化高效碳源的加工工艺包括以下步骤：S1：有机碳源的制备；S2：缓释载体的制备；S3：高效碳源的制备。有益效果：(1)联合使用高铁酸钾和过氧化钙，显著增强短链脂肪酸的丰度，降低竞争吸附性，从而使用Fe⁰/Ca‑Al‑LDH吸附，得到碳源A。(2)将碳源A和荔枝粉混合，并使用仙草多糖和海藻多糖包封，形成双缓释的碳源，有效增强碳源的使用效率。(3)加入混合生物质炭，显著增强发酵速率，同时，降低氢氧化钠的使用量。(4)使用包封技术，增强粉末状Fe⁰/Ca‑Al‑LDH的使用便捷性，同时碳源释放完全后可以实现有效分离。

技术领域

本发明涉及反硝化技术领域，具体为一种反硝化高效碳源及其加工工艺。

背景技术

高氮污水一直是水处理领域的重点，而微生物脱氮处理是常用工艺之一。微生物脱氮过程中往往需要提供碳源，促进微生物的反硝化。其中，碳源包括有机碳源、天然碳源、聚合物碳源等，传统有机碳源大中液体碳源，剂量不容易控制，污水水质不稳定，容易产生二次污染。使用生物发酵的短链脂肪酸作为碳源，并用吸附剂固定，过程稳定可控。但是，发酵产生的碳源，由于发酵液中含有重金属和其他有害物质，直接添加不仅会增加氮气负荷，还会对反硝化剂造成危害。同时，用于吸附短链脂肪酸的载体大多是粉末，不利用回收处理，限制了使用。另外，常见碳源存在有效加入量控制难的问题，影响碳源的反硝化效率，也会造成碳源的浪费，也会使得污水需要二次处理。

因此，解决上述问题，制备一种反硝化高效碳源具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种反硝化高效碳源及其加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种反硝化高效碳源的加工工艺，包括以下步骤：

S1：有机碳源的制备：将蓝藻碾碎浓缩，得到蓝藻混合液，将其置于反应池中，依次加入过氧化钙、高铁酸钾和柠檬酸，进行预处理；加入混合生物质炭，接种活性污泥，调节pH，氮气净化脱氧，发酵，过滤，得到发酵液；

S2：缓释载体的制备：将蛋壳膜洗净，干燥粉碎，热处理；将其粉末溶于去离子水中，研磨，得到氢氧化钙溶液，滴加氢氧化铝溶液，混合超声，沉淀老化，得到Ca-Al-LDH；将其浸泡在硫酸亚铁溶液中，搅拌，滴加硼氢化钠，将样品干燥得到Fe⁰/Ca-Al-LDH；

S3：高效碳源的制备：将Fe⁰/Ca-Al-LDH置于发酵液中浸渍，冻干，得到碳源A；将碳源A与荔枝粉、仙草多糖混合；加入中海藻酸钠溶液中，形成悬浮液，加入氯化钙溶液，形成微凝胶状；将其挤出至氯化钙溶液中固化交联，得到微球形状的高效碳源。

较为优化地，步骤S1中，所述过氧化钙的加入量为蓝藻混合液中固含量的4～8％；所述生物质炭的加入量为蓝藻混合液中固含量的30～50％；所述活性污泥的接种量为蓝藻混合液的10～12％。

较为优化地，步骤S1中，所述混合生物质炭为椰子壳与蓝藻混合制备的，椰子壳与蓝藻的质量比为(2～3):1。

较为优化地，步骤S1中，预处理温度为20～21℃，预处理时间为12～24小时；过氧化钙、高铁酸钾和柠檬酸的加入比例为1:(1.2～1.5):(0.2～0.3)。

较为优化地，步骤S1中，所述氢氧化钠调节的pH＝9.5～10，净化脱氧时间为20～40分钟，发酵温度为35～38℃，发酵时间为3～6天。

较为优化地，步骤S2中，硫酸亚铁溶液的浓度为0.3～0.5mmol/L；硼氢化钠的浓度为0.1mol/L。

较为优化地，步骤S3中，浸渍为温度为10～30℃，浸渍时间为3～5小时。