一种新型复合碳源及其制备方法与流程

本发明属于污水处理，具体为一种利用新型复合碳源及其制备方法。

背景技术：

1、污水处理是指对污水进行净化的过程，被广泛用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域。目前污水处理厂中90％以上的厂家都会采用活性污泥法来处理污水，总氮的去除主要依靠硝化反硝化工艺。由于目前城市污水cod在100～300mg/l，总氮在50～70mg/l，碳氮比失衡，实际c/n较低，大部分污水处理厂bod5/tn＜2.59，80％的污水处理厂bod5/tn＜3.6，仅有10％的污水处理厂bod5/tn＞4(基本满足脱氮要求)。在温度和碳氮比的双重作用下，总氮很难稳定达标。

2、生物脱氮是在反硝化微生物的作用下将硝酸根逐步还原为氮气的过程，具体的反应式为no3-→no2-→no→n2o→n2，该过程是在一系列酶解反应下进行的，在整个脱氮的过程中，硝态氮作为电子受体需要有机碳向其提供电子，但是由于碳源不足，造成反硝化效果不理想，因此投加碳源成了去除总氮的主要途径。

3、现在常用的、应用较广、成分明确的碳源为乙酸钠、葡萄糖、淀粉、甲醇等。其中甲醇作为碳源时，cod当量高，价格便宜，脱氮效率高，为性价比最高的碳源，但由于其属于易燃易爆危险品，且具有生物毒性，在应用上有很大的局限性；葡萄糖等糖类产品，容易引起细菌的大量繁殖，导致污泥膨胀，处理系统产泥量大，污泥处置成本相应增加；淀粉作为大分子有机物，微生物在利用之前先要通过水解酸化过程，导致反硝化脱氮速率慢，极大地限制了其应用；乙酸钠作为小分子有机酸生成的盐，反硝化菌易于利用，脱氮效果是最好的，能立即响应反硝化过程，30min就能反应完全，低温下反硝化细菌仍然活跃，能用于水厂运行时的应急处理。但是由于价格昂贵，部分污水处理厂的乙酸钠成本已经占到污水处理总成本的40％以上。

4、啤酒酵母是啤酒生产过程中产生的废弃物，约占啤酒产量的8%。啤酒酵母营养丰富，含有蛋白质、碳水化合物、人体必需的8种氨基酸和14种矿物质、几乎所有种类的维生素、核酸以及谷胱甘肽等营养物质，因此，啤酒酵母的直接处理会造成极大的资源浪费，可以考虑将啤酒酵母作为污水处理中的碳源，节省污水处理的成本。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用啤酒酵母制备固体碳源的方法，该方法通过回收利用啤酒厂产生的酵母作为制备污水处理碳源的主要原料，形成了资源的二次利用，具有良好的经济价值，并且经过该方法处理得到的固体碳源可以缓慢、持续地释放有机物质，保证高效稳定的脱氮效果。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种新型复合碳源，按重量百分比计，由以下成分组成，多元醇15-25%，多糖10-15%，脂肪酸5-10%，酵母泥30-40%，余量为水。

3、优选地，所述多元醇为甘油或木糖醇。

4、优选地，所述多糖为淀粉或木糖。

5、优选地，所述脂肪酸为醋酸或醋酸盐。

6、一种新型复合碳源的制备方法，包括以下步骤：

7、s1-纯化：向啤酒废酵母泥中加纯水，用80-100目筛网过滤得到酵母悬浮液，向所述酵母悬浮液中加入浓度为0.1-0.5%的碳酸氢钠，搅拌60-90min后，分离得到纯化的酵母泥；

8、s2-融合：向水中依次加入多元醇、多糖、脂肪酸和酵母泥，然后搅拌直至完全溶解；

9、s3-熟化：在25-45℃的温度下进行熟化1-2h，然后在100-200目的筛网下过滤得到碳源。

10、有益效果

11、与现有技术相比，本发明提供了一种新型复合碳源及其制备方法，具备以下有益效果：

12、1、该方法制备的新型复合碳源可以缓慢、持续地释放有机物质，保证持续的脱氮效果，另外，经过检测发现，经过本方法制备的固体碳源投加到需要处理的污水中，最终污水的cod浓度较低，脱氮率高。

13、2、采用啤酒酵母作为主要原料制备的固体碳源可以自然降解，不会造成二次污染。

14、3、对啤酒厂产生的酵母进行二次回收利用，降低了污水处理的成本，具有良好的经济和推广价值。

技术特征：

1.一种新型复合碳源，其特征在于，按重量百分比计，由以下成分组成，多元醇15-25%，多糖10-15%，脂肪酸5-10%，酵母泥30-40%，余量为水。

2.根据权利要求1所述的新型复合碳源，其特征在于，所述多元醇为甘油或木糖醇。

3.根据权利要求1所述的新型复合碳源，其特征在于，所述多糖为淀粉或木糖。

4.根据权利要求1所述的新型复合碳源，其特征在于，所述脂肪酸为醋酸或醋酸盐。

5.一种新型复合碳源的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种新型复合碳源，按重量百分比计，由以下成分组成，多元醇15?25%，多糖10?15%，脂肪酸5?10%，酵母泥30?40%，余量为水；该复合碳源的制备方法包括步骤如下：S1?纯化：向啤酒废酵母泥中加纯水，用80?100目筛网过滤得到酵母悬浮液，向所述酵母悬浮液中加入浓度为0.1?0.5%的碳酸氢钠，搅拌60?90min后，分离得到纯化的酵母泥；S2?融合：向水中依次加入多元醇、多糖、脂肪酸和酵母泥，然后搅拌直至完全溶解；S3?熟化：在25?45℃的温度下进行熟化1?2h，然后在100?200目的筛网下过滤得到碳源。采用本方法制备的固体碳源可以持续缓慢地释放碳源，脱氮率较高，并且相比常规碳源，可以自然降解，降低了污水处理的成本，具有良好的经济和推广价值。

技术研发人员：郑珍学
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技术研发日：
技术公布日：2024/4/24