本发明涉及一种污染水质领域的生化净水剂,具体涉及一种复合酶生化净水剂及其制备方法。
背景技术:
目前,随着我国工业化进程的快速推进,环境污染尤其是水资源污染情况日益严重,严重影响人们的身体健康和生存环境。采用净水剂对工业废水和城市污水进行处理,是水处理中最常用的方法之一,也是消除污染、保护环境的重要手段之一。
目前,常用的水处理净水剂主要包括无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂两大类。这两大类化学产品都是针对性强的产品,当待处理水体系成分较为复杂时,便会失效;并且使用化学产品之后,在水体中会有化学残留物,它可能带来副作用或新的污染,多数化学制剂留下的残毒严重危害了人类健康及环境安全。
据文献资料显示,目前国内污水处理剂技术与产品发展相对滞后,技术开发不足,品种老旧缺乏创新,质量参差不齐。普通化学类产品大部分是以国外的产品技术为基础进行生产复配的产品,对环境危害大,使用时需要满足一定的环境条件才能达到较好的效果。绝大部分化学药剂如聚合氯化铝、结晶氯化铝、硫酸铝、片状氢氧化铝、聚合硫酸铁、三氧化铁、硫酸亚铁等在其使用时会增加水中铝的含量,对人类健康的危害不容忽视,并会影响水的色、嗅、味等感官性状,降低地表水和地下水的水质;无机絮凝剂及有机高分子絮凝剂只能做一沉池的一级处理及二沉池后的出水达标的后续处理。总体来说,化学药剂的投药量大,运行成本高,产泥量多且不易脱水,有较多臭味且容易造成二次污染。
国内关于环保生物药剂的研究进展与国外相比,差距很大,目前国内也有部分开发生产生物制剂的企业与研究机构,但用于实践应用的产品,则存在诸多缺陷,比如产品对环境温度,pH值敏感,不易保存,易发生生物降解,产品质量不稳定等问题。国外有以菌种或酶为主的净水剂产品,但由于生产成本高,导致价格高,无经济适用性。且含菌种净水剂无法适应高浓度污废水,投加后菌种易死亡,同时存在不易保存或者保质期短,产品质量不稳定,有效成分难以测定等问题。国内亦有相关产品,大部分采用添加单酶的方式,配方简单,活力低,存在品种单一,不适应污染物变化,耐冲击耐负荷差,对于脱氮与脱色效果不尽人意等产品缺陷。
目前在线投加药剂也是个难点,通常方法主要是依照投加经验值与理论上的计算在实验室小样投加得出参数,加上前段水质量在线监测系统的参考值来设定药剂投加量。对污染物的针对性差,药剂浪费严重,带来的成本上升,如果是化学药剂甚至对后续的处理产生消极作用。据报道,当前国内外也有通过在线监测污染值进行药剂投加的试剂与设备,比较先进的在线控制的主要有两种技术:1、流动电流(SCD)投药控制系统:这种系统主要是建立前馈数学模型实现计算机控制投加。由于检测仪器与投加设备质量不稳定以及数字采集存在的问题,在实践应用中存在比较大的困难,影响应用推广前景。2、单因子连续自动控制器(FIOC)系统。这种技术在国外发展的比较快,技术比较成熟。该方法是以将药剂投入水后反应物水解生成氢氧化物沉淀值联系投药量投加量,初始浊度为最大值时为最佳投药量计算。由于国内水质成分相对复杂,药剂质量标准参差不齐,以致该技术目前还未得到很好的应用。
近年来,国内外开始重视生化净水剂的生产研究,越来越多科研部门与生产企业认识到生物净水剂的开发潜力,但成功开发的生化净水剂报道尚不多。目前仅有个别商家或者科研机构从事这方面的开发工作,在现阶段生化净水剂产品功能较为单一,满足不了环境治理现实与未来发展的需求。目前市场急需开发此类产品,满足行业需求。因此,具有生物分解性和安全性的生化净水剂,成为了国内外今后长期研究热点。有效地开发环保新型药剂,遏制环境污染,保护人类生存环境,开发新型高效多功能净水产品已经成为共同关注的课题,也是环保技术未来发展的方向,随着技术的发展,生物净水剂大部分或者全部替代普通化学净水药剂,彻底消除化学在污水治理中的使用将成为现实。因此本发明对环境治理及环保行业都具十分重要的意义。
技术实现要素:
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种复合酶生化净水剂及其制备方法。这种新型复合生化净水剂是采用全谱配方,可针对不同的污染物特征进行有效的催化降解,配方产品无毒无害,环境友好。产品生产工艺简洁,科学合理,环境友好。具体的说是指一系列具有生物降解功能且能使净化后的水质更加稳定、生态化环境友好型治理污染的复合型生化净水剂。适用于富营养化水体、生活污水、工业废水、社区清洁除臭、垃圾清洁除臭、垃圾堆肥、垃圾渗滤液处理、养殖业废水处理、土壤改良及道路车辆日用清洁等领域。本发明构思新颖,配方独特,具有学科技术交叉产品集成创新的特点。
本发明的另一目的在于提供一系列用在环保领域废水处理工程上,可以极大祛除臭味,使液体状污染物迅速降解,减小固体物质体积,快速净化被污染物质,不仅治理效果好而且大大降低了废水处理的运行成本,环境友好生态化的复合型生物酶生化净水剂。
本发明的另一目的在于提供该复合酶生化净水剂的制备方法。
为实现本发明目的,采用如下技术方案:
一种复合酶生化净水剂,由以下重量分数计的组分制成,多酶复合物20-30%,硅藻土浸出物1-6%,几丁质3-5%,络合剂2-10%,去离子水50-70%,碳源2-10%,十二烷基二甲基苄基氯化铵1-5%,聚丙烯酰胺0.05-0.1%,所有组分重量分数之和为100%。
所述的络合剂包括单宁、木质素中的一种或两种。
所述的碳源包括葡萄糖、低聚果糖、果葡糖浆中的一种或多种。
所述的硅藻土浸出物的制备方法为:将硅藻土置于容器中加水浸泡6-12小时,同时采用搅拌器进行搅拌,浸泡温度为35℃-45℃,之后,沉淀4-6小时,取上清液,得硅藻土浸出物。
所述的多酶复合物是由氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、连接酶中的一种或多种酶种复配而成的。
所述的多酶复合物的制备方法为:
1)根据所要净化的水体,选用单酶活力在1000U/mg以上的氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、连接酶中的一种或多种酶为酶种;
2)将选用的固体酶种计量称重,分别溶解、沉淀,且分别于工作压力0.1-0.4MPa下,通过膜孔径为0.006µm-0.012µm的超滤膜,收集滤液,浓缩,以制得活力单位5000U/mg以上、pH为5-6的酶液备用;
3)再将经步骤2)处理后的多种酶液于容器内充分搅拌,使之混合均匀,于工作压力0.1-0.4MPa下,通过膜孔径为0.006µm-0.012µm的超滤膜,收集滤液,浓缩增稠达到活力单位2500U/mg以上的酶液,将该酶液继续通过超滤膜,从中再筛分、精制出分子量在20000-50000的酶混合液,即制得多酶复合物,于5℃-10℃下保存备用。
一种制备如上所述的复合酶生化净水剂的方法,包括以下步骤:
1)将硅藻土浸出物、多酶复合物、几丁质、十二烷基二甲基苄基氯化铵、碳源、络合剂、聚丙烯酰胺按顺序加入容器内,边加入边搅拌,混合均匀,得混合物;
2)将大部分去离子水放入混合罐中,加热至35-50℃,然后缓慢加入步骤1)制得的混合物,搅拌反应3-6小时,最后加入去离子水定容,制得复合酶生化净水剂。
在本发明的复合酶生化净水剂组合物中,生物酶是采用天然生物体中产生的商品酶制剂,是具有特殊催化功能的蛋白质,针对不同污染物发挥高效催化功能;选择多种生物酶,能迅速将环境中大分子有机物催化降解为微生物吸收利用的小分子有机物,刺激促进优势菌生长增殖,强化微生物分解功能,迅速降解有害物质如COD、BOD、氨氮,总氮等;并且能促进污水处理系统中微生物食物链达到平衡。十二烷基二甲基苄基氯化铵具有良好非氧化型的废水脱色效果,同时可以在配方组合中起到协同作用,用量少,无毒副作用;聚丙烯酰胺作为生物酶包埋固定化载体,保护生物酶在混合料中不容易受损,同时提高酶的利用率;单宁、木质素可以作络合剂使用,“搭桥”作用增加水处理过程沉降性能。
几丁质(甲壳素)的资源丰富,具有多种生物学活性,也是一种良好的絮凝剂,对多种有害有机物具有良好的吸附作用。
硅藻土浸出物是硅藻土精制而成,在本发明中有别于常规水处理中所起的吸附作用,硅藻土浸出物中含多种酶辅助因子,主要是微量专性金属离子,如Zn2+、Fe2+、Cu2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+等。这些金属离子能与酶及其底物形成各种形式的三元络合物,不仅保证了酶与底物的正确定向结合,而且金属离子还可作为催化基团,参与各种方式的催化作用。
本发明将这些组分按照一定的配比组合起来获得一种复合型生化净水剂,生物酶大分子与高分子物质能形成共聚物,其具有官能团多,位点活性高等特点。作为净水剂表现出优异的催化降解特性。
本发明中,不同的酶种经过复配形成新的聚合物,共聚物内在的活性基团价态发生变化,官能基团的活性位点所形成的均相催化效能得到强化,新的大分子结构主要以蛋白质组成。经过采用一锅法序批式混合-聚合生产工艺,加工混合形成多元共聚物,该水溶性共聚物在水中具有很高的生物表面活性,具有比表面积大,转化能力强,增加活性位点暴露量,高效无毒,对环境无害,应用范围广, 经济与社会效果好。
本发明复合酶生化净水剂能促进有机物分解,加速去除难降解毒害成分,保证与及时恢复生化系统生物活性,增强生化系统稳定性、可操作性,促进污泥絮体形成,增强生物污泥沉降性能;有效分解胶体物质,减少污泥量,污泥沉降性好,不需要外源营养或其他药剂,节省费用不增加污泥量,抑制发泡现象避免恶臭产生;减少管道设备腐蚀,提高运行使用效率。
本发明复合型生物净水剂采用一锅法序批式混合-聚合生产工艺,其主要工序:原料精制处理,物料检验,混配,均质化,排气,静置,成品包装。设备主要是混合罐,乳化或者均质化设备,过滤器,传送泵,计量罐,灌装设备等。
①物料混配是关键工序。先投易溶解的成分,料液pH,各成分配伍性,加料顺序等因素对成品质量很重要。
②投完所有原料后,在35-50℃范围继续搅拌使物料充分混合均匀也加成反应的过程时间为3-6小时。
③然后取样检测理化指标。根据检测结果对产品再次进行酶活,气味,色度等指标作最后调整,合格后进行过滤灌装即得本产品。
本发明所得产品技术指标:色泽:乳白色或者淡浅黄色,气味:特殊奶香或者水果香,pH值:5.0-7.0,固形物含量8-20%。酶组分指标主酶活力单位2000-5000U/ml,有效作用保质期:1年-2年。酶活半衰期为:180天以上。储存温度:常温。毒性:无毒副作用。
本发明的净水剂产品可以通过针对污水处理过程的水量水质进行在线补偿加药进行。具体是:通过生化系统中的污染物各项指标,进行自动调节加药量,设置COD,BOD,氨氮,总氮,pH值等指标在线监测仪,将信息反馈到加药装置的反应系统中,根据酶联反应的数据,即时自动调整投加量。控制流程:污染物指标在线监测仪—投药设备—酶联反应诊断。
自动控制投加设备,及时调整药剂之目的,节省药剂10-20%,反馈数学模型,实现计算机自动控制投加,基本参数设置有:水浑浊度10-5000ntu,水温10-50,pH值3-9,氨氮5-80,总氮,好氧量(DO)水量等指标。选择标准可靠的连续传感器与投加设备进行酶联反应。酶作为诊断试剂可以针对污染源各组分浓度及含量进行“在线诊断”,采用流动电流投加系统或者絮凝控制在线检测仪。
本发明提出采用生物酶在生化系统中的富集浓度(以及酶活)作为投加药剂的指示性指标,以酶初期投入量的“诱导”作用量及系统运行中微生物代谢产酶数量之和反馈到检测仪器来决定污水生化系统的上述本发明药剂的投加量。
酶不仅能推动分解作用,而且还可以推动合成作用,酶的作用是可逆的。但实际上由于热力学条件的影响,酶的作用往往是趋向一个方向,微生物依靠特定的酶来完成对有机物的分解,并在分解氧化有机物过程中获得能量,排出废物,在其自身完成同化或者异化过程中使有机化合物转变成为简单的有机物或无机物,使污水得到净化。而酶在其中起到了决定性作用。酶的浓度及酶活可以作为评价污水处理效果的趋势性指标。酶反应可以作为可测信号,通过传感器及加药系统来实现药剂投放量的控制。
除去上述制得的液体状复合酶生化净水剂中的水剂,可添加固体填料硅藻土或者麦饭石粉料混合经过低温干燥造粒处理,得到固体,制得固体状(粉末状、颗粒状或块状)复合型生化净水剂。
所述复合酶生化净水剂还可以制为乳剂或水乳剂。可添加卡拉胶,琼脂等经均质制得乳剂或者水乳剂。
本发明的优点在于:
针对天然水体、市政污水、工业废水、生活垃圾和养殖场等不同用途、环境组合最优酶种,及硅藻土浸出物、几丁质(甲壳素)、营养盐、脱色剂、载体等,采用全谱的生物酶组合,可以在好氧和厌氧状态,甚至在多种污染源存在时发挥作用,生物活性高。
1、在污水处理生化工艺的过程中,降解有机化合污染物的有效途径是依赖微生物菌群的高效率作用,也是微生物产酶的过程。酶与酶组分在生化反应过程起到十分重要的作用。从某种意义上说,生化系统中生物酶起到了核心作用。通过投加特选的生物酶加以科学合理的复配获得的本发明生物酶生化净水剂,利用生物酶的“诱导”特性,实现生物酶的优化配比,促进生化反应的高效表达,其效果是普通化学药品不能达到的;
2、本发明产品所含特选生物酶可促进处理系统中的优势菌生长、增殖,其以污染物中的有机营养物质为食物,当污染物得到净化后,这些微生物会随着污染物的降低而逐渐减少,直至消亡,转化为无害的碳水化合物,不会造成任何二次污染;
3、处理功效高:本发明将生物酶进行优化复配,大大增强了其处理污染的功效,与一般化学方法和生物方法相比较,本发明的产品对有机物的降解速度是传统方法的100倍,可迅速祛除臭味,净化水质,降低COD、BOD5、NH3-N等指标;投放量少,投加量一般为0.5-1‰,相当于同容积废水投加药剂量的1/10-1/20;反应速度快,本发明产品中的生物酶可在30-60min内高效降解废水中的污染物;
4、适应性更广:本发明产品通过将生物酶进行优化复配,降低处理系统中微生物生存条件要求,增强适应性,可适应多种温度和pH范围,在低氧环境中也能有效发挥作用;
5、更有针对性:本发明产品拥有多种配方,可广泛适用于不同领域、不同用途和不同污染环境;
6、治理成本低,经济效益高。本发明产品具有标本兼治的特点,不用征地建厂或购买庞大设备,不需改造原有处理设施,综合治理成本和动态投资成本最低,而治理效果显著;
7、纯绿色环保产品;本发明产品均采用纯天然生物酶,不含任何化学药品,也不含转基因产品成分,使用过程中没有任何污染,不会造成二次污染,对动植物及环境没有任何损害,符合生物环保产业发展的未来方向;
8、生物催化法技术与产品具有脱色除臭,去除COD,脱氮除磷等多功能的环境友好型产品;1)替代现有传统药剂,可降低20%-30%处理成本;2)去除COD效果明显,特别是消解氨氮,总氮有特效;3)提高处理效率与处理量,与原有处理设施生化段相结合,即原有设施不需要新建或者增建,可提高处理量30%左右;4)生物酶催化技术使用方便,容易操作,效果稳定,环境友好;5)能改善场站周边环境,除臭味,去蚊蝇。
具体实施方式
下面说明本发明的几个具体实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
实施例1
一种液体状复合酶生化净水剂,此种净水剂属于市政污水处理厂系列净水剂,即净水剂(增强型),可应用于好氧条件下处理市政污水处理厂污水。
其包括以下重量比的各组分:
以上组分中各种酶的活力均在1000U/mg以上。
其制备具体步骤如下:其主要工序:原料精制处理,物料检验,混配,均质化,排气,静置,成品包装。
本发明所述的复合型生化净水剂的制备方法包括以下步骤:
1、根据所要净化的水体,选用单酶活力在1000U/mg以上的蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、脂肪酶为酶种;蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和脂肪酶的质量比为5:7:8:5;
2、将选用的固体酶种计量称重,分别溶解、沉淀,且分别于工作压力0.3MPa下,通过膜孔径为0.009µm的超滤膜,进行分离、过滤及浓缩处理,以制得活力单位5000U/ml以上、pH5-6的酶液备用;
3、再将经上述处理后的若干种酶液于容器内充分搅拌,使之混合均匀,于工作压力0.2MPa下,通过膜孔径为0.009µm的超滤膜,通过超滤浓缩增稠达到活力单位2500U/ml以上的酶液,将该酶液通过超滤膜,从中再筛分、精制出分子量20000-50000之间的酶混合液,于8℃环境保存备用;
4、将硅藻土浸出物与上述制得的酶液、几丁质(甲壳素)、十二烷基二甲基苄基氯化铵、葡萄糖、木质素、聚丙烯酰胺分别按顺序加入容器内,边加入边搅拌,充分搅拌混合,得混合物;
5、将去离子水放入混合罐中达总物料的50%,然后缓慢加入上述制得的混合物,水温在40℃,并在洁净环境下,混合搅拌反应4h,之后,加入去离子水定容,制得一系列液体状复合型生物酶生化净水剂;
6、通过针对污水处理过程的水量水质进行在线补偿加药进行。具体是:通过生化系统中的污染物各项指标,进行自动调节加药量,设置COD,BOD,氨氮,总氮,PH值等指标在线监测仪,将信息反馈到加药装置的反应系统中,根据酶联反应的数据,即时自动调整投加量。控制流程:污染物指标在线监测仪—投药设备—酶联反应诊断。自动控制投加设备,及时调整药剂之目的,节省药剂10-20%,反馈数学模型,实现计算机自动控制投加,基本参数设置有:水浑浊度10-5000ntu,水温10-50℃,pH值3-9,氨氮5-80,总氮,好氧量(DO)水量等指标。选择标准可靠的连续传感器与投加设备进行酶联反应。酶作为诊断试剂可以针对污染源各组分浓度及含量进行“在线诊断”,采用流动电流投加系统或者絮凝控制在线检测仪。
此种供市政污水处理厂使用的复合型生化净水剂以吨水处理投放本产品药剂投加使用为三个周期:初始期强化投加量为每立方池容300-1000PPM;调试期投加200-500PPM,达标后可补充投加100-200PPM,根据水质指标或者不再投加;后续维护期(180-360天)激活污水处理系统中微生物的高效有益菌的代谢过程,使优势菌高速增殖,从而稳定保持污水处理系统高效去除效果。在所含其他大量营养物质的激活下,产品使污水易于处理,从而增强净化系统的作用,降低能源的使用成本,能够促进出更多的优势菌有益菌生长,减少和抑制病原菌及有害细菌的生成,并能祛除臭味。在处理污水的起始阶段和保持阶段均可使用该种复合型生化净水剂,使处理系统更稳定高效。可缩短了处理时间20-30%,减少调试周期20-30%,减少建设投资及处理费用15-25%。
实施例2
制备一种复合型生物酶生化净水剂,此种净水剂属于水体治理系列净水剂,应用于处理富营养化的河流、湖泊、池塘、休闲垂钓场等自然水体。
其包括以下重量比的各组分:
其制备具体步骤如下:
本发明所述的复合型生化净水剂的制备方法包括以下步骤:
1、根据所要净化的水体,选用单酶活力在1000U/mg以上的蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖酶、果胶酶为酶种;蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖酶、果胶酶的质量比为:5:6:7:5:4:3;
2、将选用的固体酶种计量称重,分别溶解、沉淀,且分别于工作压力0.3MPa下,通过膜孔径为0.010µm的超滤膜,进行分离、过滤及浓缩处理,以制得活力单位5000U/ml以上、pH5-6的酶液备用;
3、再将经上述处理后的若干种酶液于容器内充分搅拌,使之混合均匀,于工作压力0.3MPa下,通过膜孔径为0.010µm的超滤膜,通过超滤浓缩增稠达到活力单位2500U/ml以上的酶液,将该酶液通过超滤膜,从中再筛分、精制出分子量20000-50000之间的酶混合液于8℃环境保存备用;
4、将硅藻土浸出物与上述制得的酶液、几丁质(甲壳素)、十二烷基二甲基苄基氯化铵、低聚果糖、木质素、聚丙烯酰胺分别按顺序加入于容器内,边加入边搅拌,充分搅拌混合,得混合物;
5、将去离子水放入混合罐中达总物料的50%,然后缓慢加入上述制得的混合物,水温在45℃,并在洁净环境下,混合搅拌反应4h,之后,加入去离子水定容,制得一系列液体状复合型生物酶生化净水剂;
6、将上述制得的液体状复合型生化净水剂,经混合干燥造粒处理,得到固体,制得固体状(粉末状、颗粒状或块状)复合型生化净水剂。干燥造粒处理设备可采用造粒机、颗粒机、低温喷雾干燥等设备。制得一系列固体状复合型生物酶生化净水剂。
7、通过针对污水处理过程的水量水质进行在线补偿加药进行。具体是:通过生化系统中的污染物各项指标,进行自动调节加药量,设置COD,BOD,氨氮,总氮,PH值等指标在线监测仪,将信息反馈到加药装置的反应系统中,根据酶联反应的数据,即时自动调整投加量。控制流程:污染物指标在线监测仪—投药设备—酶联反应诊断。自动控制投加设备,及时调整药剂之目的,节省药剂10-20%,反馈数学模型,实现计算机自动控制投加,基本参数设置有:水浑浊度10-5000ntu,水温10-50,PH值3-9,氨氮5-80,总氮,好氧量(DO)水量等指标。选择标准可靠的连续传感器与投加设备进行酶联反应。酶作为诊断试剂可以针对污染源各组分浓度及含量进行“在线诊断”,采用流动电流投加系统或者絮凝控制在线检测仪。
治理期投加量(3个月):按照水量及参考量的比例强化投加,根据水质与底泥高度,每平方水面积投加2-5克净水剂,药剂费用平均估算为0.098元/t水左右;后续维护期(180-360天):药剂投加量在1-3克每平方米水面积,费用为0.03元/t水左右。随着生物酶催化反应时间的延长,去色度、去除COD、氨氮及有毒污染物效果更加显著,处理过程中可显著减少污泥量20-35,有效控制异味在限值范围内。
此种水体治理系列复合型生化净水剂为纯天然的生物产品,其中富含生物酶净水成分,与传统的无机和有机高分子净水剂相比,具有许多独特的性质和优点,其使用不受水中存在的生物种类(如鱼、贝类、软体动物、浮游生物)的影响,不但不会对这些水生生物造成任何伤害,而且因水环境的有效改善而增强水生生物群的活性;可以清洁水环境,增加水体透明度和溶解氧,大量减少水中的氨氮、BOD5、磷;平衡腐生细菌群落,减少病原菌和土著的寄生虫;并可以将水中的氮、磷等营养物质去除,使藻类失去生长的基础,从而抑制藻类的生长,恢复自然自净的功能。干法造粒能耗低,物料颗粒均匀,流动性好,遇水容易崩解,方便使用。
实施例3
制备一种复合型生化净水剂,此种净水剂属于垃圾渗滤液处理生化系统增强剂,也可应用于处理高浓度难降解污染物及类似产生或者高浓度难降解的废水。
其包括以下重量比的各组分:
本发明所述的复合型生化净水剂的制备方法包括以下步骤:
1、根据所要净化的水体,选用单酶活力在1000U/mg以上的蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、半纤维素酶为酶种;蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、半纤维素酶的质量比为:6:5:6:5;
2、将选用的固体酶种计量称重,分别溶解、沉淀,且分别于工作压力0.1MPa下,通过膜孔径为0.006µm的超滤膜,进行分离、过滤及浓缩处理,以制得活力单位5000U/ml以上、pH5-6的酶液备用;
3、再将经上述处理后的若干种酶液于容器内充分搅拌,使之混合均匀,于工作压力0.1MPa下,通过膜孔径为0.006µm的超滤膜,通过超滤浓缩增稠达到活力单位2500U/ml以上的酶液,将该酶液通过超滤膜,从中再筛分、精制出分子量20000-50000之间的酶混合液于10℃环境保存备用;
4、将硅藻土浸出物与上述制得的酶液、几丁质(甲壳素)、十二烷基二甲基苄基氯化铵、葡萄糖、木质素、聚丙烯酰胺分别按顺序加入于容器内,边加入边搅拌,充分搅拌混合,得混合物;
5、将去离子水放入混合罐中达总物料的50%,然后缓慢加入上述制得的混合物,水温在45℃,并在洁净环境下,混合搅拌反应4h,之后,加入去离子水定容,制得一系列液体状复合型生物酶生化净水剂;
6、通过针对污水处理过程的水量水质进行在线补偿加药进行。具体是:通过生化系统中的污染物各项指标,进行自动调节加药量,设置COD,BOD,氨氮,总氮,pH值等指标在线监测仪,将信息反馈到加药装置的反应系统中,根据酶联反应的数据,即时自动调整投加量。控制流程:污染物指标在线监测仪—投药设备—酶联反应诊断。自动控制投加设备,及时调整药剂之目的,节省药剂10-20%,反馈数学模型,实现计算机自动控制投加,基本参数设置有:水浑浊度10-5000ntu,水温10-50,PH值3-9,氨氮5-80,总氮,好氧量(DO)水量等指标。选择标准可靠的连续传感器与投加设备进行酶联反应。酶作为诊断试剂可以针对污染源各组分浓度及含量进行“在线诊断”,采用流动电流投加系统或者絮凝控制在线检测仪。
此种工业废水治理系列复合型生化净水剂是多种生物酶复合物,包括纤维素酶、半纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶等生物酶。能够处理造纸厂及类似工业中产生的废水,加速废水中所含有机物质的生物降解速度,其所含有的生物酶专门用于“攻击”纤维素的长链,加速这类物质的降解;可以加速废水的降解,去除可生物降解物质(如纤维素、除垢剂、表面活性剂等),抑制丝状菌(该菌典型存在于含有纤维素的情况,并可能会产生生物泡沫,从而使活性污泥膨胀)。处理效果:生化系统进水4000-6000 mg/L, 出水200-500 mg/L,比常规生化工艺提高效率50-60%,为后续处理达标创造条件,减少系统运行成本20-30%,增加膜过水率15-25%,综合成本降低15-30%,
实施例4
制备一种复合型生化净水剂,此种净水剂属于工业废水治理系列净水剂,即纺织印染废水处理剂,可应用于处理纺织印染厂及类似工业中产生的废水。
其包括以下重量比的各组分:
其制备具体步骤如下:
本发明所述的复合型生化净水剂的制备方法包括以下步骤:
1、根据所要净化的水体,选用单酶活力在1000U/mg以上的蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、过氧化物酶为酶种;蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、过氧化物酶的质量比为:6:5:4:5;
2、将选用的固体酶种计量称重,分别溶解、沉淀,且分别于工作压力0.4MPa下,通过膜孔径为0.006µm的超滤膜,进行分离、过滤及浓缩处理,以制得活力单位5000U/ml以上、pH5-6的酶液备用;
3、再将经上述处理后的若干种酶液于容器内充分搅拌,使之混合均匀,于工作压力0.4MPa下,通过膜孔径为0.006µm的超滤膜,通过超滤浓缩增稠达到活力单位2500U/ml以上的酶液,将该酶液通过超滤膜,从中再筛分、精制出分子量20000-50000之间的酶混合液于6℃环境保存备用;
4、将硅藻土浸出物与上述制得的酶液、几丁质(甲壳素)、十二烷基二甲基苄基氯化铵、低聚果糖、单宁、聚丙烯酰胺分别按顺序加入于容器内,边加入边搅拌,充分搅拌混合,得混合物;
5、将去离子水放入混合罐中达总物料的50%,然后缓慢加入上述制得的混合物,水温在50℃,并在洁净环境下,混合搅拌反应6h,之后,加入去离子水定容,制得一系列液体状复合型生物酶生化净水剂;
6,通过针对污水处理过程的水量水质进行在线补偿加药进行。具体是:通过生化系统中的污染物各项指标,进行自动调节加药量,设置COD,BOD,氨氮,总氮,PH值等指标在线监测仪,将信息反馈到加药装置的反应系统中,根据酶联反应的数据,即时自动调整投加量。控制流程:污染物指标在线监测仪—投药设备—酶联反应诊断;
7,自动控制投加设备,及时调整药剂之目的,节省药剂10-20%,反馈数学模型,实现计算机自动控制投加,基本参数设置有:水浑浊度10-5000ntu,水温10-50,PH值3-9,氨氮5-80,总氮,好氧量(DO)水量等指标。选择标准可靠的连续传感器与投加设备进行酶联反应。酶作为诊断试剂可以针对污染源各组分浓度及含量进行“在线诊断”,采用流动电流投加系统或者絮凝控制在线检测仪。
此种工业废水治理系列复合型生化净水剂(纺织印染废水处理剂)是多种特选生物酶复合物,包括蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、氧化还原酶等生物酶。能够处理纺织印染厂及类似工业中产生的废水,加速废水中所含有机物质的生物降解速度,其所含有的生物酶专门用于“攻击”染料及助剂等污染物中的复杂结构,加速这类物质的降解;该废水中,PVA浆料和新型助剂的使用,使难生化降解的有机物在废水中含量大量增加。特别是PVA浆料造成的CODCr含量占印染废水总CODCr的比例相当大,而水处理用的普通微生物对这部分CODCr很难降解,特别是废水中难降解PVA助剂。采用本发明净水剂可以加速纺织印染废水的降解,去除可生物降解物质(如染料、助剂等),提高此类废水的可生化性。处理后效果:处理效果:生化系统进水2500-3500 mg/L, 出水80-100 mg/L,比常规生化工艺提高效率30-40%,提高废水可生化性B/C比值达到0.5以上,其中特征污染物PVA降解率达到93%-95%,减少系统运行成本20-30%,综合成本降低15-30%。
实施例5
制备一种复合型生化净水剂,此种净水剂用于农药生产工业废水治理系列净水剂,即化学农药废水处理剂,可应用于处理农药厂及类似工业中产生的废水。
其包括以下重量比的各组分:
其制备具体步骤如下:
本发明所述的复合型生化净水剂的制备方法包括以下步骤:
1、根据所要净化的水体,选用单酶活力在1000U/mg以上的蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、酚酶为酶种;蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、酚酶的质量比为:6:6:4:4;
2、将选用的固体酶种计量称重,分别溶解、沉淀,且分别于工作压力0.3MPa下,通过膜孔径为0.008µm的超滤膜,进行分离、过滤及浓缩处理,以制得活力单位5000U/ml以上、pH5-6的酶液备用;
3、再将经上述处理后的若干种酶液于容器内充分搅拌,使之混合均匀,于工作压力0.3MPa下,通过膜孔径为0.008µm的超滤膜,通过超滤浓缩增稠达到活力单位2500U/ml以上的酶液,将该酶液通过超滤膜,从中再筛分、精制出分子量20000-50000之间的酶混合液于8℃环境保存备用;
4、将硅藻土浸出物与上述制得的酶液、几丁质(甲壳素)、十二烷基二甲基苄基氯化铵、低聚果糖、木质素、聚丙烯酰胺分别按顺序加入于容器内,边加入边搅拌,充分搅拌混合,得混合物;
5、将去离子水放入混合罐中达总物料的50%,然后缓慢加入上述制得的混合物,水温在50℃,并在洁净环境下,混合搅拌反应6h,之后,加入去离子水定容,制得一系列液体状复合型生物酶生化净水剂。
6,通过针对污水处理过程的水量水质进行在线补偿加药进行。具体是:通过生化系统中的污染物各项指标,进行自动调节加药量,设置COD,BOD,氨氮,总氮,PH值等指标在线监测仪,将信息反馈到加药装置的反应系统中,根据酶联反应的数据,即时自动调整投加量。控制流程:污染物指标在线监测仪—投药设备—酶联反应诊断。
7,自动控制投加设备,及时调整药剂之目的,节省药剂10-20%,反馈数学模型,实现计算机自动控制投加,基本参数设置有:水浑浊度10-5000ntu,水温10-50,PH值3-9,氨氮5-80,总氮,好氧量(DO)水量等指标。选择标准可靠的连续传感器与投加设备进行酶联反应。酶作为诊断试剂可以针对污染源各组分浓度及含量进行“在线诊断”,采用流动电流投加系统或者絮凝控制在线检测仪。
此种工业废水治理系列复合型生化净水剂,是多种特选生物酶复合物,包括蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、氧化还原酶等生物酶。能够处理纺织印染厂及类似工业中产生的废水,加速废水中所含有机物质的生物降解速度,其所含有的生物酶专门用于“攻击”染料及助剂等污染物中的复杂结构,加速这类物质的降解;该农药生产主要产品为甲霜灵、精甲霜灵、霜霉威、辛硫磷、丙溴磷、毒死蜱、虫酰肼、氟铃脲、氯啶菌酯等系列农药及化工中间体五硫化二磷、乙基氯化物、2,6-二甲基苯胺等系列产品,在生产工序都会产生大量高含磷废水,且废水中有机物化合物浓度高,成分复杂。该废水中,其在生产过程中产生高浓度高含磷有机废水,日排放废水3000t。该废水成分复杂,有机物及磷浓度高,含有难降解污染物质,并有生物毒性。属于高浓度难处理的工业废水。
而水处理中普通微生物对这部分CODCr很难降解。采用投加生化系统中本发明净水剂可以加速废水的降解,提高此类废水的可生化性,去除废水中的毒性,增强系统中微生物菌群的高效增殖,促进系统稳定高效运行。处理后效果:生化系统进水2500-3500 mg/L, 出水80-100 mg/L,比常规生化工艺提高效率30-40%,提高废水可生化性B/C比值达到0.5以上,COD去除率提高40%以上。特征污染物TP去除率达到93%-95%,减少系统运行成本20-30%,综合成本降低15-30%。
实施例6
制备一种复合型生化净水剂,此种净水剂属于养殖业治理系列净水剂,即养殖宝,可广泛应用于淡水养殖业和海水养殖业中去除氨氮,总氮及净化水质。
其包括以下重量比的各组分:
其制备具体步骤如下:
本发明所述的复合型生化净水剂的制备方法包括以下步骤:
1、根据所要净化的水体,选用单酶活力在1000U/mg以上的蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、脂肪酶为酶种;蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、脂肪酶的质量比为:7:7:7:9;
2、将选用的固体酶种计量称重,分别溶解、沉淀,且分别于工作压力0.2MPa下,通过膜孔径为0.006µm的超滤膜,进行分离、过滤及浓缩处理,以制得活力单位5000U/ml以上、pH5-6的酶液备用;
3、再将经上述处理后的若干种酶液于容器内充分搅拌,使之混合均匀,于工作压力0.2MPa下,通过膜孔径为0.006µm的超滤膜,通过超滤浓缩增稠达到活力单位2500U/ml以上的酶液,将该酶液通过超滤膜,从中再筛分、精制出分子量20000-50000之间的酶混合液于10℃环境保存备用;
4、将硅藻土浸出物与上述制得的酶液、几丁质(甲壳素)、十二烷基二甲基苄基氯化铵、葡萄糖、单宁、聚丙烯酰胺分别按顺序加入于容器内,边加入边搅拌,充分搅拌混合,得混合物;
5、将去离子水放入混合罐中达总物料的50%,然后缓慢加入上述制得的混合物,水温在40℃,并在洁净环境下,混合反应4h,之后,加入去离子水定容,制得一系列液体状复合型生物酶生化净水剂。
6、除去上述制得的液体状复合型生化净水剂中的水,即可经干燥造粒处理,得到固体,制得固体状(粉末状、颗粒状或块状)复合型生化净水剂。干燥造粒处理设备可采用造粒机、颗粒机、低温喷雾干燥等设备。
此种养殖业治理系列复合型生化净水剂(养殖宝)包括蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、淀粉酶等生物酶。可以迅速将污染物转化成小分子有机物质,并且能够衍生出更多的有用菌种,减少病原菌的寄生虫的生成,净化水质,净水效果好,用量小,具有净水、增氧、调节菌群等作用;可以改善水产养殖的生长环境,减少氮、磷、BOD5的含量,消除发黑、发臭现象,降低水产品的生产成本;增加养殖生物对疾病的抵抗力,减少抗生素的使用量;提高养殖生物的生长速率和饲料的转化率,减少死亡率,增加产量;增加封闭循环系统中生物过滤系统的效率;本发明产品干法造粒能耗低,物料颗粒均匀,流动性好,遇水容易崩解,方便向养殖水体泼洒使用。
本发明构思新颖,配方独特,用该发明可制得的不同使用途径不同规格的复合型生化净水剂,应用于富营养化水体、生活污水、工业废水、社区清洁除臭、垃圾清洁除臭、垃圾堆肥、垃圾渗滤液处理、养殖业污水处理、土壤改良及日用清洁等领域中,净化效果好,安全性强,效率高且成本低,稳定性好,操作简便。
上述仅为本发明的几个具体实施例,但本发明的设计构思并不局限于此,凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均应属于侵犯本发明保护范围的行为。