申请日2009.12.24
公开(公告)日2011.06.29
IPC分类号C02F3/34
摘要
本发明涉及一种用于污水处理的微生物活性强化液剂。该液剂一方面通过将载体、酶和促进污泥菌胶团的催化功能的营养物质相结合，强化了污泥中有益微生物的活性，迅速催化分解有机污染物等的反应;另一方面，载体通过改善污泥菌胶团的结构强化污水生物处理能力。该液剂具有使用方便、用量少，而且强化能力高效快速的特点，可以被应用于生活污水和工业废水治理的生物处理单元。
权利要求书
1.一种用于污水处理的微生物活性强化液剂，其特征在于：它含有酶、载体、有机酸和营养物质，其质量份数比为：1∶0.1～8∶200～600∶50～2000。
2.如权利要求1所述的微生物活性强化液剂，其特征在于：所述酶选自蛋白酶、纤维素酶、脂酶、果胶酶、淀粉酶、纳豆激酶、脱氢酶和氧化还原酶等中的一种或多种。
3.如权利要求1或2所述的微生物活性强化液剂，其特征在于：所述载体选自壳聚糖或者壳聚糖与甲壳素的混合物。
4.如权利要求1～3中任一项所述的微生物活性强化液剂，其特征在于壳聚糖的分子量在5万Da到50万Da之间，优选在10万Da到30万Da之间。
5.如权利要求1～4中任一项所述的微生物活性强化液剂，其特征在于：所述有机酸选自乙酸、柠檬酸、甲酸和苯甲酸之一或其混合酸。
6.如权利要求1～5中任一项所述的微生物活性强化液剂，其特征在于：所述营养物质包括核酸、维生素、无机盐和糖类，其质量份数比为1∶0.001～0.1∶0.001～0.5∶10～1000。
7.如权利要求6所述的微生物活性强化液剂，其特征在于：所述核酸选自酵母核糖核酸、富含核酸的酵母粉和酵母浸粉中的一种或多种。
8.如权利要求6所述的微生物活性强化液剂，其特征在于：所述维生素选自B族维生素中的一种或多种。
9.如权利要求6所述的微生物活性强化液剂，其特征在于：所述无机盐选自含有钙、锌、锰、铁、镁和钼元素的盐中的一种或多种。
10.如权利要求6所述的微生物活性强化液剂，其特征在于：所述糖类选自葡萄糖、半乳糖、甘露糖、蔗糖、果糖和淀粉中的一种或多种。
11.如权利要求1所述的微生物活性强化液剂的制备方法，包括如下步骤：
1)将准确称取的酶和营养物质配制成1#溶液;
2)将准确称取的载体加入有机酸的水溶液中配制成2#溶液;
3)将配制好的上述两份溶液混合并保存在0-4℃冰箱中待用。
12.如权利要求1所述的微生物活性强化液剂的应用，其特征在于：将所述液剂应用于生活污水和工业废水治理的生物处理单元中。
说明书
一种用于污水处理的微生物活性强化液剂
技术领域
本发明属于水处理技术领域，特别涉及一种应用于生活污水和工业废水处理中的微生物活性强化液剂。
背景技术
以活性污泥法为代表的生物处理技术是目前生活污水和大部分工业废水的主要处理工艺。生物处理系统普遍存在污泥易膨胀和对水质水量的抗冲击能力较差等问题。系统处理效率的高低与微生物活性的好坏密切相关。因此，国内外研究者先后对采用生物强化、微生物固定化以及促进生物降解过程等技术激活微生物进行了不同程度的研究，已取得了一定的进展。如清华大学的发明专利[CN1278950C]中报道将维生素溶解成溶液或直接作为微生物活性增加剂投放入工业废水中进行处理，经过6～24小时的降解处理即可使污水达到环保标准。发明专利[CN101570366A]中报道了一种通过壳聚糖增强核酸辅酶功效的用于强化污水生物处理的复合物液剂，该液剂的加入有效提高了活性污泥菌胶团对污水的处理效果。另外，在生物法处理污水的过程中不可避免的会产生大量剩余污泥，现行的焚烧处理不仅需要昂贵费用，而且在焚烧时产生有毒气体污染环境，因此如何减少剩余污泥的产量也是废水生物处理过程中亟需解决的问题。
针对以上问题，本发明提供了一种经济、高效且生态安全性高的用于处理生活污水和工业废水的微生物活性强化液剂。该液剂主要是利用酶、载体及含有核酸、无机盐和维生素等的营养物质具有的生物催化机能来促进活性污泥中有益微生物的生长、抑制有害微生物并改善污泥菌胶团结构，从而分解水中的有机污染物及污泥、提高污泥的沉降性能，达到净化水质和剩余污泥减排的双重目的。
发明内容
本发明采用了一种微生物活性强化液剂对污水处理中的污泥菌胶团进行强化，强化原理是：一方面通过将载体、酶和促进污泥菌胶团的催化功能的营养物质相结合，强化了污泥中有益微生物的活性，迅速催化分解有机污染物等的反应;另一方面，载体通过改善污泥菌胶团的结构来强化污水生物处理能力。
本发明目的的实现是在生活污水和工业废水治理的生物处理单元中进行，可以将液剂直接投入进水管路中，也可以滴加到处理单元中。
本发明提供的微生物活性强化液剂，其特征在于由下述成份组成：酶、载体、有机酸和营养物质，其质量份数比为：1∶0.1～8∶200～600∶50～2000，优选为1∶0.1～4∶200～400∶500～2000，最优选为1∶0.3～2∶200～300∶800～1800。其中，营养物质包括核酸、维生素、无机盐和糖类，其质量份数比为1∶0.001～0.1∶0.001～0.5∶10～1000，优选为1∶0.005～0.05∶0.01～0.35∶20～700，最优选为1∶0.008～0.02∶0.1～0.3∶20～500。
所述酶选自蛋白酶、纤维素酶、脂酶、果胶酶、淀粉酶、纳豆激酶、脱氢酶和氧化还原酶中的一种或多种。
所述载体选自壳聚糖或者壳聚糖与甲壳素的混合物，其中壳聚糖的分子量在5万Da到50万Da之间，优选在10万Da到30万Da之间。
所述有机酸选自乙酸、柠檬酸、甲酸和苯甲酸之一或其混合酸，优选为柠檬酸。
所述核酸选自酵母核糖核酸、富含核酸的酵母粉和酵母浸粉中的一种或多种，所述酵母粉可为经反复冷冻处理的酵母粉，优选为经反复冷冻处理的酵母粉。
所述维生素选自B族维生素中的一种或多种。
所述无机盐的金属选自含有钙、锌、锰、铁、镁和钼等元素的盐中的一种或多种。所述无机盐可为氯盐、硝酸盐、硫酸盐和钼酸盐。具体地说，其可为氯化钙、硝酸钙、硫酸锌、硫酸锰、硫酸亚铁、硫酸镁和七钼酸铵。
所述糖类选自葡萄糖、半乳糖、甘露糖、蔗糖、果糖和淀粉中的一种或多种，优选为葡萄糖。
该微生物活性强化液剂的制备过程包括以下步骤：
1)将准确称取的酶和营养物质配制成1#溶液;
2)将准确称取的载体加入有机酸的水溶液中配制成2#溶液;
3)将配制好的上述两份溶液混合并保存在0-4℃冰箱中待用。
本发明提供的微生物活性强化液剂在使用前，需加水稀释2000～10000倍。用量为每吨污水中大约滴入10～50毫升稀释好的强化液剂。
本发明的强化液剂可用于生活污水和工业废水治理的生物处理单元中。
本发明的优点在于：该微生物活性促进液剂的用量少、使用方便而且强化能力高效快速，更重要的是可为污水处理厂免去设备改造费用。
具体实施例
以下结合实施例来说明本发明，应该理解的是，所提供的实施例仅用于说明的目的，而不限制本发明的范围。
实施例1
取某生活污水处理厂进水口处污水，处理前水质主要指标为：化学耗氧量CODCr为200-300mg/L，氨氮值为30-40mg/L。所用活性污泥取自该污水厂曝气池。所用液剂通过以下步骤制备而成：
1)制备1#溶液：准确称取3mg菠萝酶、1mg纤维素酶、10mg酵母粉、1mg核糖核酸、3mg硫酸钙、0.1mg维生素B3和7g葡萄糖，置于烧杯中，溶解后转移至250mL容量瓶中，定容至刻度;
2)制备2#溶液：准确称取7.5mg壳聚糖于烧杯中，加入含有1.2g柠檬酸的水溶液，溶解后转移至250mL容量瓶中，定容至刻度;
3)将配制好的上述两份溶液混合并保存在0-4℃冰箱中。
实验在自制5L的SBR反应器中进行，起始污泥浓度MLSS(单位容积混合液内所含活性污泥固体物质的重量)为3000mg/L，pH为7-8。微生物活性强化液剂的稀释倍数为6000倍，曝气开始后，滴加至反应器中与污水混合使用。经过一个月的连续对照试验得出，完成对污水的处理后，滴加液剂的系统CODCr平均去除率和氨氮平均去除率分别是空白的1.25倍和1.13倍，剩余污泥量约为空白的0.7倍，污泥絮体结构更加紧密。
实施例2
取某污水厂进水口处污水，污水由生活污水和工业废水组成。处理前水质主要指标为：化学耗氧量CODCr为600-700mg/L，氨氮值为30-40mg/L。所用活性污泥取自该污水厂曝气池。所用液剂通过以下步骤制备而成：
1)制备1#溶液：准确称取2mg木瓜酶、3mg纤维素酶、1.5mg脂酶、3mg漆酶、20mg酵母粉、20mg反复冷冻处理的酵母粉、1mg硫酸锌、6mg硫酸钙、0.1mg维生素B1、0.5mg维生素B5、0.05mg生物素和1g蔗糖，置于烧杯中，溶解后转移至250mL容量瓶中，定容至刻度;
2)制备2#溶液：准确称取1mg壳聚糖和3mg甲壳素于烧杯中，加入含有2g混酸(柠檬酸和醋酸的质量比为3∶1)的水溶液，溶解后转移到250mL容量瓶中，定容至刻度;
3)将配制好的上述两份溶液混合并保存在0-4℃冰箱中。
实验在自制5L的SBR反应器中进行，起始污泥浓度MLSS为3000mg/L(同上)，pH为6-8。微生物活性强化液剂的稀释倍数为3000倍，曝气开始后，滴加至反应器中与污水混合使用。经过一个月的连续对照试验得出，完成对污水的处理后，滴加液剂的系统CODCr平均去除率和氨氮平均去除率分别是空白的1.42倍和1.35倍，剩余污泥量约为空白的0.6倍，污泥沉降性能更佳。