一种低碳源污水的果皮混凝剂外加碳源应用方法

技术领域

本发明涉及低碳源污水处理技术领域，具体为一种低碳源污水的果皮混凝剂外加碳源应用技术。

背景技术

我国污水处理厂多采用雨污合流制，同时污水管道具有水位高、流速低的特点，导致污水中颗粒物易沉降，有时还出现地下水渗流的现象，此外，我国一些地区的饮食习惯也导致排入污水中的碳量较低，这都造成了我国城镇污水具有有机物含量较低、碳源严重不足的现象。目前，污水处理的主体工艺是生物处理，为了氮磷处理达到排放要求，活性污泥中的微生物数量保持一定的数值，这就需要污水中具有一定范围的碳氮比。一般认为，进水中可生物降解的有机物与总氮的比(即BOD

对于进水碳源较少的污水，一般采用以下三种方式予以解决：工艺改造、内碳源优化、外加碳源。其中外加碳源具有操作简单、易实现等优点而被广泛应用。外加碳源主要包括两类，第一类是以低分子有机物和糖类为主的传统碳源，主要包括甲醇、乙醇、乙酸等低分子有机物以及葡萄糖、蔗糖等。第二类是以天然纤维素植物、污泥水解液及垃圾渗滤液等为代表的固体或液体新型碳源。

传统碳源反应简单、释碳速率快、被反硝化菌利用率高，故成为处理低碳源污水的首选外加碳源，但其具有不可再生性，而且大量使用还造成资源浪费，同时与整个生物处理过程的造价相比，外加碳源所占成本的比例仍然较高。为此，符合环保理念的新型外加碳源日益受到重视。

新型固体外加碳源主要包括天然类和人工合成类。其中天然纤维素类研究较多的有玉米秆、秸秆、稻草、花生壳等，但该类碳源存在释碳量稳定性较差、受温度影响较大、长时间浸泡导致纤维素载体软化、水力停留时间较长的缺点，且出水悬浮物浓度、色度、浊度有时偏高，很多情况下需要深度处理，目前国内外采用较多的是改性天然碳源，但是改性工艺较为复杂，制备成本高、能耗大。目前常见的人工合成类包括聚乙二醇(PEG)、聚己内酸酯(PCL)、聚乳酸(PLA)、聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)，该类碳源释碳稳定、脱氮效果好、机械强度高，但释碳量较低、释碳速率缓慢，同时释放的化学成分也较为单一，且该类碳源成本高，工业化生产较为困难，故直到目前仍未能广泛应用于实际工程。新型液体外加碳源主要包括高浓度有机工业废水、垃圾渗滤液和污泥水解液。其中高浓度有机工业废水的成分个体差异化较大，投加时需要考虑不同成分对微生物的影响，目前该类碳源暂时还未广泛应用。垃圾渗滤液氮磷含量偏高，同时还含有毒物质、重金属离子等，会抑制活性污泥的繁殖，同时该类碳源对投加过程的操作要求较高，若不进行精准控制，很容易造成二次污染。污泥水解液可以实现污泥的资源化利用，但其中氮磷含量偏高，需要考虑如何降低污水处理厂的负荷，同时污泥水解的工艺也较为复杂，比如需要通过酸碱法、超声波法、热解法等将污泥首先进行预处理，所以目前仍停留在实验研究阶段。

对于外加碳源的研究，国内起步较晚。目前国内有一些关于外加碳源的专利，比如，一种乙醇类物质作为外加碳源的污水处理优化模拟方法(CN201710621621.5)、一种用于反硝化外加碳源的制备方法和应用(CN201910794225.1)、一种外加无机碳源强化微藻处理稀土矿采矿废水的方法(CN202010222565.X)、一种猪场废水外加碳源及其在猪场废水生化处理中的应用(CN201910041244.7)、一种降解废水中氨氮的高效液体醋酸钠碳源(CN201810428157.2)、一种乙酸钠作为污水处理厂外加碳源的应用(CN201710399275.0)。其中CN201910794225.1采用鸟粪石沉淀+磷酸钙沉淀组合工艺回收蓝藻厌氧发酵液中的氮磷，经处理后的蓝藻厌氧发酵液能够替代传统的商业碳源作为脱氮过程中的外加碳源。CN202010222565.X利用一种外加无机碳源强化微藻性能。CN201910041244.7采用的外加碳源是将猪粪和沸石粉混合，加少量清水，用NaOH溶液调节pH值为9～10，水浴加热至70～80℃，离心后取上清液制得的。CN201710621621.5、CN201810428157.2和CN201710399275.0分别采用乙醇类物质、醋酸钠和乙酸钠作为外加碳源，这三种外加碳源均属于传统碳源。

上述关于外加碳源的制备以及低碳源污水外加碳源的应用方法均未涉及外加碳源同时具有混凝功能的应用技术，目前国内外文献数据库中，也未见相关报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种同时发挥混凝功能的低碳源污水的果皮混凝剂外加碳源应用技术，本发明以无毒、混凝效果优异、释碳能力强且所释碳易被微生物利用的果皮混凝剂为外加碳源，并将其与生物处理工艺联合起来进行低碳源污水处理的应用技术。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种低碳源污水的果皮混凝剂外加碳源应用方法，包括以下步骤：

根据进入的原水水量和原水水质，以及污水处理的特定削减目标、生物处理的主体工艺，利用投加设备将15℃～25℃的果皮混凝剂采用一定方式加入到曝气池中，果皮混凝剂的投加浓度为5g/m

优选的，所述的污水处理的特定削减目标是氮、微藻、难降解有机污染物、难降解工业污染物。

优选的，所述的生物处理的主体工艺是活性污泥法的不同工艺，涉及推流式活性污泥法、短时曝气法、阶段曝气法、生物吸附法、循环活性污泥法、序批式活性污泥法、厌氧-缺氧-好氧法、氧化沟法。

优选的，所述的投加设备为隔膜泵、柱塞泵、水射器、离心泵。

优选的，所述的5g/m

优选的，所述的果皮混凝剂为国家发明专利“一种水处理用香蕉皮高分子混凝剂的制备技术(ZL201610245449.3)”中制备的水处理用香蕉皮高分子混凝剂液体产品。

优选的，所述的采用一定方式为单点投加方式、多点投加方式。

优选的，所述的曝气池为采用鼓风曝气设备的曝气池、采用表面曝气设备的曝气池、采用水下曝气设备的曝气池、采用纯氧曝气设备的曝气池。

优选的，所述的加入到曝气池中是加入到曝气池进口、加入到曝气池前部、加入到曝气池中部、加入到曝气池后部。

本发明提供了一种低碳源污水的果皮混凝剂外加碳源应用方法。具备以下有益效果：

1、本发明中的果皮混凝剂具有双重功能，一是对污染物具有混凝去除的效果，二是可以释放容易被微生物利用的碳，进而成为外加碳源。

2、本发明中的果皮混凝剂对很多污染物均具有优异的去除效果，尤其是对于污水中难降解的有机物和工业废水中难降解的污染物，果皮混凝剂发挥的混凝功能对同时削减这类污染物都具有良好的效果。

3、本发明中的果皮混凝剂可以依据不同的污水处理流程以及不同的特定污染物削减目标，可以采用不同的投加方式以及投加到曝气池不同部位，同时采用不同的曝气速度、不同的曝气时间、不同的曝气设备，实现对混凝功能和外加碳源功能进行适度控制，目的是针对不同的污染物去除目标以及不同的处理工艺，使这两种功能均能够发挥最大作用。

4、本发明的果皮混凝剂来源于农林废弃物，将其用于低碳源污水的外加碳源，是碳源的再利用过程，同时产生的污泥还可以农田回用，整个过程是一个碳循环的过程。

5、本发明可应用于低碳源的城市污水、工业废水领域，也可应用于河流、湖泊的季节性应急除藻、脱氮处磷、有机物去除等领域。

附图说明

图1为采用果皮混凝剂外加碳源的序批式活性污泥法处理模拟低碳源污水的结果；

图2为采用果皮混凝剂外加碳源的序批式活性污泥法混凝处理模拟低碳源污水和自来水的结果；

图3为本发明方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明实施例提供一种低碳源污水的果皮混凝剂外加碳源应用方法，包括以下步骤：

根据进入的原水水量和原水水质，污水处理的特定削减目标是氮，生物处理的主体工艺是序批式活性污泥法，利用隔膜泵将15℃～25℃的果皮混凝剂采用单点投加方式加入到采用鼓风曝气设备的曝气池进口，果皮混凝剂的投加浓度为10g/m

实施例2

本发明实施例提供一种低碳源污水的果皮混凝剂外加碳源应用方法，包括以下步骤：

根据进入的原水水量和原水水质，污水处理的特定削减目标是微藻，生物处理的主体工艺是厌氧-缺氧-好氧法，利用水射器将15℃～25℃的果皮混凝剂采用单点投加方式加入到采用鼓风曝气设备的曝气池进口，果皮混凝剂的投加浓度为10g/m

实施例3

本发明实施例提供一种低碳源污水的果皮混凝剂外加碳源应用方法，包括以下步骤：

根据进入的原水水量和原水水质，污水处理的特定削减目标是难降解有机污染物，生物处理的主体工艺是阶段曝气法，利用水射器将15℃～25℃的果皮混凝剂采用多点投加方式加入到采用鼓风曝气设备的曝气池进口、曝气池前部、曝气池中部、曝气池后部，果皮混凝剂的投加浓度为40g/m

应用实例1

将以上实施例1用于模拟低碳源污水的处理。原水pH值为7.2，COD为192～212mg/L，停留时间为12h，水温为26.5℃，氨氮为58.9mg/L，总氮为58.9mg/L，处理结果列于图1。

图1为采用果皮混凝剂外加碳源的序批式活性污泥法处理模拟低碳源污水的结果(投加量＝40mg/L)。

由图1的脱氮结果可看出，本发明的低碳源污水的果皮混凝剂外加碳源应用技术对于氮的去除能够基本达到与乙酸钠同等的效果。

应用实例2

将以上实施例1用于模拟低碳源污水和自来水的混凝实验。曝气30min，沉淀30分钟，结果列于图2。

图2为采用果皮混凝剂外加碳源的序批式活性污泥法混凝处理模拟低碳源污水和自来水的结果(投加量＝40mg/L)。

由图2的混凝结果可看出，本发明的低碳源污水的果皮混凝剂外加碳源应用技术具有释碳功能的同时，也起到了混凝作用，故产生了更多的絮体。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。