一种污水脱氮用碳源的制备方法与流程

本发明涉及污水处理，特别是一种污水脱氮用碳源的制备方法。

背景技术：

1、随着我国城市化的快速推进，污水产量持续上升，国家加强了污水排放标准的执行，在此背景下，污水脱氮作为处理的核心环节，受到广泛关注，高浓度氮素排放可能引发水体富营养化、赤潮等环境问题，寻求高效、简易且经济的脱氮方法至关重要。目前污水处理厂常添加乙酸钠、甲醇和葡萄糖等单一或混合物作为碳源，脱氮效果良好，但也存在长期投加成本较高的问题。

2、果蔬垃圾是我国城镇固体废物的重要组成部分，传统处理方式是混合填埋或焚烧，但易引发环境问题。由于高水分含量、高有机质含量及低 ph 值，使果蔬垃圾成为厌氧发酵的理想底物，用来生产能源沼气或短链有机酸。短链有机酸是厌氧发酵沼气生产的中间产物，主要由乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐和戊酸盐等组成，研究表明，通过ph调节、热激、水力停留时间（hrt）缩短、抑制剂添加（如碘仿）和联合调控，可避免将有机酸转化为甲烷，从而获得富含短链有机酸的发酵液，但发酵液有机酸产量和浓度较低（一般低于50 g-cod/l），尤其是污泥发酵液中还含有较高浓度的铵离子，这些因素导致发酵液用于污水处理碳源商品化饱受诟病：（1）较低的有机酸浓度造成蒸馏浓缩费用更高；（2）铵离子含量高导致有效碳源更低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种污水脱氮用碳源的制备方法。

2、本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种污水脱氮用碳源的制备方法，包括以下步骤：

3、s1：取污泥中温甲烷发酵的流出液，加入反应罐作为种子污泥，再添加果蔬废弃物原料并开始搅拌，进行厌氧发酵；

4、s2：增加果蔬废弃物添加量，并跟踪检测脂肪酸产生情况，当所述反应罐ph低于5.0时，添加naoh控制ph到5.0；

5、s3：添加发酵残渣生物炭原料，获得发酵酸化液。

6、优选的，步骤s1中，反应罐的反应温度为35℃，果蔬废弃物原料的有机物负荷为2g/l/d。

7、优选的，反应罐的上端设置有盖板，反应罐内设置有温度传感器和ph电极，盖板上设置有驱动电机，驱动电机的动力输出端与搅拌轴连接，搅拌轴的端部设置有搅拌片，盖板上设置有料盖、气体收集管和碱液供给管。

8、优选的，气体收集管的出气口与干燥箱连接，干燥箱的出气口通过管道与气体流量计连接。

9、优选的，碱液供给管的入液口与蠕动泵的出液口连接，蠕动泵的入液口通过管道与naoh罐连接。

10、优选的，步骤s2中，增加果蔬废弃物原料的有机物负荷为8 g/l/d。

11、优选的，步骤s2和步骤s1中，果蔬废弃物进行机械粉碎，其粒度<5mm。

12、优选的，步骤s3中，生物炭原料在500-550℃条件热解制得，并进行粉碎，粒度为200 μm。

13、本发明具有以下优点：本发明通过添加果蔬废弃物与生物炭，由于生物炭是多孔结构，可以对种子污泥中的微生物提供良好的微生境，减轻产物抑制作用，加速发酵进程，从而提高厌氧发酵的有机酸产量以及效率，其发酵产酸过程操作简单，安全可靠，可用于工业化大规模操作。

技术特征：

1.一种污水脱氮用碳源的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2. 根据权利要求1所述的污水脱氮用碳源的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，所述反应罐（1）的反应温度为35℃，果蔬废弃物原料的有机物负荷为2 g/l/d。

3.根据权利要求2所述的污水脱氮用碳源的制备方法，其特征在于：所述反应罐（1）的上端设置有盖板（2），所述反应罐（1）内设置有温度传感器（3）和ph电极（4），所述盖板（2）上设置有驱动电机（5），所述驱动电机（5）的动力输出端与搅拌轴（9）连接，所述搅拌轴（9）的端部设置有搅拌片（10），所述盖板（2）上设置有料盖（6）、气体收集管（7）和碱液供给管（8）。

4.根据权利要求3所述的污水脱氮用碳源的制备方法，其特征在于：所述气体收集管（7）的出气口与干燥箱（11）连接，所述干燥箱（11）的出气口通过管道与气体流量计（12）连接。

5.根据权利要求4所述的污水脱氮用碳源的制备方法，其特征在于：所述碱液供给管（8）的入液口与蠕动泵（13）的出液口连接，所述蠕动泵（13）的入液口通过管道与naoh罐（14）连接。

6. 根据权利要求5所述的污水脱氮用碳源的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中，增加果蔬废弃物原料的有机物负荷为8 g/l/d。

7.根据权利要求6所述的污水脱氮用碳源的制备方法，其特征在于：所述步骤s2和步骤s1中，果蔬废弃物进行机械粉碎，其粒度<5mm。

8. 根据权利要求7所述的污水脱氮用碳源的制备方法，其特征在于：所述步骤s3中，生物炭原料在500-550℃条件热解制得，并进行粉碎，粒度为200 μm。

技术总结
本发明公开了一种污水脱氮用碳源的制备方法，包括以下步骤：S1：取污泥中温甲烷发酵的流出液，加入反应罐作为种子污泥，再添加果蔬废弃物原料并开始搅拌，进行厌氧发酵S2：增加果蔬废弃物添加量，并跟踪检测脂肪酸产生情况，当所述反应罐PH低于5.0时，添加NaOH控制PH到5.0；S3：添加发酵残渣生物炭原料，获得发酵酸化液。本发明的有益效果是：通过添加果蔬废弃物与生物炭，由于生物炭是多孔结构，可以对种子污泥中的微生物提供良好的微生境，减轻产物抑制作用，加速发酵进程，从而提高厌氧发酵的有机酸产量以及效率，其发酵产酸过程操作简单，安全可靠，可用于工业化大规模操作。

技术研发人员：崔祁嘉,戴文颖,程珣,孙照勇,汤岳琴,严梓洋,甘致溪
受保护的技术使用者：成都环境创新科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/15