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CN116216927A - 一种大豆分离蛋白废水促进ic厌氧颗粒污泥增殖的促长剂 - Google Patents

一种大豆分离蛋白废水促进ic厌氧颗粒污泥增殖的促长剂 Download PDF

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CN116216927A
CN116216927A CN202310163163.0A CN202310163163A CN116216927A CN 116216927 A CN116216927 A CN 116216927A CN 202310163163 A CN202310163163 A CN 202310163163A CN 116216927 A CN116216927 A CN 116216927A
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CN
China
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赵佰红
王磊
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Shandong Benyuan Environmental Technology Co ltd
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Shandong Benyuan Environmental Technology Co ltd
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
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Abstract

本发明属于水处理领域，提供了一种大豆分离蛋白废水促进IC厌氧颗粒污泥增殖的促长剂，包括：组分Ⅰ、组分Ⅱ，组分Ⅰ和组分Ⅱ中各组分的百分比之和为100％；所述组分Ⅰ由如下重量百分数的原料组成：钙盐：10‑25％，铁盐：3‑5％，镍盐：0.4‑0.6‰，钴盐：0.3‑0.4‰，铜盐：0.02‑0.04‰，硫盐：2‑4％，所述组分Ⅱ由如下重量百分数的原料组成：复合维生素3‑5％，葡萄糖50‑60％，壳聚糖30‑40％。本发明主要解决了污泥颗粒化分解、流失的问题；同时解决了颗粒菌种颗粒小、颗粒不规则、颗粒色泽灰白的问题。

Description

一种大豆分离蛋白废水促进IC厌氧颗粒污泥增殖的促长剂
技术领域
本发明属于水处理领域，特别涉及一种大豆分离蛋白废水促进IC厌氧颗粒污泥增殖的促长剂。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
在大豆分离蛋白废水处理中，因废水中含有大量的溶解性蛋白质，废水的特点高COD、高SS、低PH。目前这种废水应用第三代厌氧IC反应器比较成熟，处理效果也非常好；第三代厌氧IC反应器接种颗粒状的厌氧菌种，这种菌种直径0.5-1.5mm，沉降速度20-80m/h，菌种菌群和数量多，沉降速度快，菌种保有量大；但是在分离蛋白废水中因废水中大量的溶解性蛋白和较高的SS及氯离子，影响颗粒状厌氧菌种的生长，颗粒在接种1-2年逐步分解、流失，为保持菌种数量，需要外加菌种，外加菌种费用高，给企业带来相当大的负担。
发明内容
为了解决上述污泥颗粒化分解、流失的问题；同时解决颗粒菌种颗粒小、颗粒不规则、颗粒色泽灰白问题，本发明提供了一种大豆分离蛋白废水促进IC厌氧颗粒污泥增殖的促长剂。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面，提供了一种大豆分离蛋白废水促进IC厌氧颗粒污泥增殖的促长剂，包括：组分Ⅰ、组分Ⅱ，组分Ⅰ和组分Ⅱ中各组分的百分比之和为100％，
所述组分Ⅰ由如下重量百分数的原料组成：钙盐：10-25％，铁盐：3-5％，镍盐：0.4-0.6‰，钴盐：0.3-0.4‰，铜盐：0.02-0.04‰，硫盐：2-4％；
所述组分Ⅱ由如下重量百分数的原料组成：复合维生素3-5％，葡萄糖50-60％，壳聚糖30-40％。
本发明的第二个方面，提供了一种大豆分离蛋白废水促进IC厌氧颗粒污泥增殖的促长剂的制备方法，包括：
将钙盐、铁盐、镍盐、钴盐、铜盐、硫盐混合均匀，得到组分Ⅰ；
将复合维生素、葡萄糖、壳聚糖混合均匀，得到组分Ⅱ；
将组分Ⅰ、组分Ⅱ单独放置，使用时同时投加，即得。
本发明的第三个方面，提供了上述的促长剂在废水处理中的应用。
本发明的有益效果
(1)本发明的促长剂可以促进Bacteroidetes_vadinHA17(拟杆菌)、Acinetobacter(不动杆菌)、Firmicutes(厚壁菌门，球状或杆状)等水解酸化菌的增殖；促进Methanobacterium(甲烷杆菌属)、Methanosarcina(甲烷八叠球菌)、Methanocorpusculum(甲烷粒菌属)、Methanosaeta(鬃毛甲烷菌)产甲烷古菌的增殖。同时利用无机和有机大分子物促进微生物的凝聚聚合。
(2)本发明通过运行良好厌氧IC反应器中颗粒状菌种菌群的分析，比较分离蛋白行业中颗粒状菌种菌群，分析菌群差异；同时分析水中污染物特征及营养物质，根据上述差异研究配置适合于大豆分离蛋白废水厌氧IC反应器内菌群增殖的营养促长剂，根据一年的使用，不断调配成分及比例，筛选出本申请的上述促长剂配方。
(3)本发明添加金属盐类促进厌氧微生物快速增殖，其中添加的钙盐有改变微生物表面电荷，促进微生物自凝聚的作用，当分散的微生物凝聚成比较大的密实的颗粒，同时在颗粒中形成不同菌群组成的生态系统，颗粒外表面为水解酸化菌种，内部为产甲烷菌种；形成密实的颗粒，沉降速度可以达到20-150m/h，优良的沉降速度保证了微生物能够大量的滞留在反应器中，从而能够表现出非常高的处理能力。微量的铁、硫、镍、钴、钼、铜是产甲烷菌生长的微量元素，大豆蛋白废水中该类元素相对非常少，针对此类废水进行必要添加。同时，维生素C、维生素E的抗氧化性保护了厌氧菌的代谢酶免于氧化，维生素H(辅酶R)，烟酸等是微生物的生长因子。葡萄糖、壳聚糖则促进生物絮凝作用。
(4)本发明配置方法简单、实用性强，易于推广。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
一种大豆分离蛋白废水促进IC厌氧颗粒污泥增殖的促长剂，包括：组分Ⅰ、组分Ⅱ，组分Ⅰ和组分Ⅱ中各组分的百分比之和为100％，
所述组分Ⅰ由如下重量百分数的原料组成：钙盐：10-25％，铁盐：3-5％，镍盐：0.4-0.6‰，钴盐：0.3-0.4‰，铜盐：0.02-0.04‰，硫盐：2-4％；
所述组分Ⅱ由如下重量百分数的原料组成：复合维生素3-5％，葡萄糖50-60％，壳聚糖30-40％。
在一些实施例中，所述复合维生素包括：维生素C、维生素E、维生素H、烟酸。维生素C、维生素E的抗氧化性保护了厌氧菌的代谢酶免于氧化，维生素H(辅酶R)，烟酸等是微生物的生长因子。葡萄糖、壳聚糖：主要作用促进生物絮凝作用。
与现有的促进剂相比，本发明添加金属盐类促进厌氧微生物快速增殖，其中添加的钙盐有改变微生物表面电荷，促进微生物自凝聚的作用，当分散的微生物凝聚成比较大的密实的颗粒，同时在颗粒中形成不同菌群组成的生态系统，颗粒外表面为水解酸化菌种，内部为产甲烷菌种；形成密实的颗粒，沉降速度可以达到20-150m/h，优良的沉降速度保证了微生物能够大量的滞留在反应器中，从而能够表现出非常高的处理能力。微量的铁、硫、镍、钴、钼、铜是产甲烷菌生长的微量元素，大豆蛋白废水中该类元素相对非常少，针对此类废水进行必要添加。
在一些实施例中，所述钙盐为CaCl2或CaSO4。
在一些实施例中，所述铁盐为FeSO4或FeCl2。
在一些实施例中，所述镍盐为NiCl2。
在一些实施例中，所述钴盐为CoCl2。
在一些实施例中，所述铜盐为CuSO4或CuCl 2。
在一些实施例中，所述硫盐为C2H10N4O6S或K2SO4。
下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。
以下实施例中，厌氧IC反应器为BYIC厌氧反应器，来自山东本源环境科技有限公司。
本发明实施例所使用厌氧颗粒污泥的培养方法如下：(1)首先在IC厌氧反应器内按照MLSS为20000mg/L，接种其他工业污水厌氧颗粒污泥，进行驯化和培养。培养前逐步将水温提升到35±2℃，每天升温≤3℃，开启循环，采用负荷(处理水量、COD浓度)逐步增加的方式，控制进水COD浓度3000mg/L，按水量比例投加促长剂，待COD去除率达到80％以上时，进入下一阶段负荷提升阶段(厌氧菌种复壮阶段)。
(2)每5-7d提升负荷一次，每次按0.05kgCOD/kgVSS.d按污泥负荷提升；待污泥负荷达到0.35kgCOD/kgVSS.d时，达到稳定阶段，COD去除率达到90％。在这个阶段中，根据处理水量和处理负荷添加促长剂，稳定运行2个月，10d每次通过取样管测定污泥量，测定污泥增殖的数量，通过肉眼和化验指标来判断颗粒污泥的质量。待污泥持续增殖，污泥负荷逐步降低，当污泥负荷降低到0.3kgCOD/kgVSS.d时，则需要提高负荷(提高进水量或提高进水COD浓度)。
当出现上述情况时则认为厌氧颗粒污泥驯化、复壮、增殖全程培养成熟，结束培养。整个培养过程控制温度为37℃，pH为6.8-7.2，碱度＞1000mg/L，VFA＜300mg/L。
实施例1
一种大豆分离蛋白废水促进IC厌氧颗粒污泥增殖的促长剂，包括：组分Ⅰ、组分Ⅱ；
所述组分Ⅰ由如下重量百分数的原料组成：钙盐(CaCL2)：10.912％，铁盐(FeSO4)：3％，镍盐(NiCl2)：0.5‰，钴盐(CoCl2)：0.35‰，铜盐(CuSO4)：0.03‰，硫盐(C2H10N4O6S)：2％；
所述组分Ⅱ由如下重量百分数的原料组成：复合维生素3％，葡萄糖50％，壳聚糖30％。
所述复合维生素包括：维生素C、维生素E、维生素H、烟酸，其摩尔比为1：1：1：1。
将上述促长剂加入到运行良好厌氧IC反应器对大豆分离蛋白废水进行处理，实验结果表明：经过使用目前所有大豆分离蛋白厌氧IC反应器颗粒污泥均出现大量增殖，颗粒粒径增加到2-3mm，颜色黑色透亮，沉降性能优异，比未加促长剂(对照组)时，粒径平均增加100％，沉淀性能提升50％以上，从原来的30-50m/h，提高到了90-120m/h；同时产气率也提升从原来的1m3废水7m3/h沼气，增加到现在9m3/h，在进水指标COD10000-15000mg/L情况下，出水COD从未加促长剂的1500mg/L降低到＜600mg/L，COD去除率从90％，提高到96％。颗粒污泥从原来的每年购买，现在已可以每年出售，平均每年出售2000吨，截止现在在我公司所建大豆分离蛋白废水厌氧IC反应器已销售颗粒污泥1万吨以上，产生了千万以上的产值。
实施例2
一种大豆分离蛋白废水促进IC厌氧颗粒污泥增殖的促长剂，包括：组分Ⅰ、组分Ⅱ；
所述组分Ⅰ由如下重量百分数的原料组成：钙盐(CaCl 2)：10.912％，铁盐(FeSO4)：3％，镍盐(NiCl2)：0.5‰，钴盐(CoCl2)：0.35‰，铜盐(CuSO4)：0.03‰，硫盐(C2H10N4O6S)：2％；
所述组分Ⅱ由如下重量百分数的原料组成：复合维生素4％，葡萄糖50％，壳聚糖30％。
所述复合维生素包括：维生素C、维生素E、维生素H、烟酸，其摩尔比为1：1：1：1。
测试结果表明：颗粒粒径增加到2-3mm，颜色黑色透亮，沉降性能优异，达到90-120m/h，产气率为7-8m3/h，在进水指标COD10000-15000mg/L情况下，出水COD平均在580-680mg/L之间。
实施例3
一种大豆分离蛋白废水促进IC厌氧颗粒污泥增殖的促长剂，包括：组分Ⅰ、组分Ⅱ；
所述组分Ⅰ由如下重量百分数的原料组成：钙盐(CaCl 2)：10.912％，铁盐(FeSO4)：4％，镍盐(NiCl2)：0.5‰，钴盐(CoCl2)：0.35‰，铜盐(CuSO4)：0.03‰，硫盐(C2H10N4O6S)：2％；
所述组分Ⅱ由如下重量百分数的原料组成：复合维生素3％，葡萄糖50％，壳聚糖30％。
所述复合维生素包括：维生素C、维生素E、维生素H、烟酸，其摩尔比为1：1：1：1。
测试结果表明：颗粒粒径增加到2.5-3.5mm，颜色黑色透亮，沉降性能优异，达到95-125m/h，产气率为8.5-9m3/h，在进水指标COD10000-15000mg/L情况下，出水COD平均在520-560mg/L之间。
对比例1
与实施例1不同之处在于未加入钴盐，所述组分Ⅰ的具体配方如下：由如下重量百分数的原料组成：钙盐(CaCl 2)：10.912％，铁盐(FeSO4)：3％，镍盐(NiCl2)：0.85‰，铜盐(CuSO4)：0.03‰，硫盐(C2H10N4O6S)：2％。
测试结果表明：颗粒粒径增加到1.8-2mm，颜色黑色透亮，沉降性能优异，达到90-100m/h，产气率在6.5-7m3/h之间，在进水指标COD10000-15000mg/L情况下，出水COD平均为＜750mg/L。
对比例2
与实施例1不同之处在于未加入镍盐，所述组分Ⅰ由如下重量百分数的原料组成：钙盐(CaCl 2)：10.912％，铁盐(FeSO4)：3％，钴盐(CoCl2)：0.85‰，铜盐(CuSO4)：0.03‰，硫盐(C2H10N4O6S)：2％。
测试结果表明：颗粒粒径增加到1.2-1.5mm，颜色黑色，沉降性能优异，达到75-85m/h，产气率平均为6.5m3/h，在进水指标COD10000-15000mg/L情况下，出水COD＜1000mg/L。
对比例3
与实施例1不同之处在于未加入维生素C、维生素E。组分Ⅱ中，复合维生素包括：维生素H、烟酸，其摩尔比为1：1。
测试结果表明：颗粒粒径增加到2-3mm，颜色黑色，沉降性能优异，达到90-120m/h，产气率为8-8.5m3/h，在进水指标COD10000-15000mg/L情况下，出水COD＜600mg/L。
对比例4
与实施例1不同之处在于未加入壳聚糖。所述组分Ⅱ由如下重量百分数的原料组成：复合维生素4％，葡萄糖80％。
测试结果表明：颗粒粒径增加到2-3mm，颜色黑色透亮，沉降性能优异，达到50-80m/h，产气率为7-8m3/h，但颗粒污泥中絮状污泥增多，颗粒污泥形成量减少，出水带部分絮状污泥，在进水指标COD10000-15000mg/L情况下，出水COD＜1500mg/L。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大豆分离蛋白废水促进IC厌氧颗粒污泥增殖的促长剂，其特征在于，包括：组分Ⅰ、组分Ⅱ，组分Ⅰ和组分Ⅱ中各组分的百分比之和为100％；
所述组分Ⅰ由如下重量百分数的原料组成：钙盐：10-25％，铁盐：3-5％，镍盐：0.4-0.6‰，钴盐：0.3-0.4‰，铜盐：0.02-0.04‰，硫盐：2-4％；
所述组分Ⅱ由如下重量百分数的原料组成：复合维生素3-5％，葡萄糖50-60％，壳聚糖30-40％。
2.如权利要求1所述的大豆分离蛋白废水促进IC厌氧颗粒污泥增殖的促长剂，其特征在于，所述复合维生素包括：维生素C、维生素E、维生素H、烟酸。
3.如权利要求1所述的大豆分离蛋白废水促进IC厌氧颗粒污泥增殖的促长剂，其特征在于，所述钙盐为CaSO 4或CaCl 2。
4.如权利要求1所述的大豆分离蛋白废水促进IC厌氧颗粒污泥增殖的促长剂，其特征在于，所述铁盐为FeSO4或FeCl2。
5.如权利要求1所述的大豆分离蛋白废水促进IC厌氧颗粒污泥增殖的促长剂，其特征在于，所述镍盐为NiCl2。
6.如权利要求1所述的大豆分离蛋白废水促进IC厌氧颗粒污泥增殖的促长剂，其特征在于，所述钴盐为CoCl2。
7.如权利要求1所述的大豆分离蛋白废水促进IC厌氧颗粒污泥增殖的促长剂，其特征在于，所述铜盐为CuSO4或CuCl 2。
8.如权利要求1所述的大豆分离蛋白废水促进IC厌氧颗粒污泥增殖的促长剂，其特征在于，所述硫盐为C2H10N4O6S或K2SO4。
9.一种大豆分离蛋白废水促进IC厌氧颗粒污泥增殖的促长剂的制备方法，其特征在于，包括：
将钙盐、铁盐、镍盐、钴盐、铜盐、硫盐混合均匀，得到组分Ⅰ；
将复合维生素、葡萄糖、壳聚糖混合均匀，得到组分Ⅱ；
将组分Ⅰ、组分Ⅱ单独放置，使用时同时投加，即得。
10.权利要求1-8任一项所述的促长剂在废水处理中的应用。
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