公布日：2023.09.15
申请日：2023.08.16
分类号：C02F3/10(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本发明涉及废水脱氮技术领域，具体提供了一种废水总氮脱除方法，包括如下步骤：步骤一：将废水引入预反应池，25℃下将所述废水ph调至7.5，添加浓度为500ppm的SN-1F快速型氨氨去除剂，反应80min，得预处理废水；步骤二：将所述预处理废水引入生物反应池，投入体积为所述预处理废水0.6~0.8%的悬浮载体，使用曝气软管控制气水比为（10~12）：1，25℃下反应6~8小时完成总氮脱除。本发明特定的悬浮载体比例、气水比和反应时间，配合本发明的悬浮载体，形成了良好的生物反应环境，提高了脱氮耐力和废水ph、温度等环境变化后的脱氮效果。
权利要求书
1.一种废水总氮脱除方法，其特征在于，所述废水总氮脱除方法包括如下步骤：步骤一：将废水引入预反应池，25℃下将所述废水pH调至7.5，添加浓度为500ppm的SN-1F快速型氨氮去除剂，反应80min，得预处理废水；步骤二：将所述预处理废水引入生物反应池，投入体积为所述预处理废水0.6~0.8%的悬浮载体，使用曝气软管控制气水比为（10~12）：1，25℃下反应6~8小时完成总氮脱除；所述悬浮载体的制备方法如下：步骤一：取新鲜梭梭草整株共10kg，45℃下将所述梭梭草根茎部浸入解离液中4~7h，所述解离液包括质量分数为16~20%的阿魏酸酯酶、质量分数为10~15%的离析酶R-10和补足余量的纯水，得一次解离梭梭草；步骤二：将所述一次解离梭梭草进行蒸汽爆破，蒸汽压力2.0~2.5MPa，维压时间90~120s，得二次解离梭梭草；步骤三：将所述二次解离梭梭草放入高温鼓风干燥机中，70~90℃下回风40~60m3/min加热70~90min，然后300~350℃下回风130~170m3/min加热30~50min，得半碳化载体；步骤四：向所述半碳化载体表面喷涂其自身质量3~5%的海虹提取物，120~140℃下回风60~80m3/min加热20~30min，再次向所述半碳化载体表面喷涂其自身质量2~4%的复合液，所述复合液包括质量分数为70~75%的海虹提取物、质量分数为3~5%的乳酸菌、质量分数为6~8%的酵母菌和补足余量的纯水，60~80℃下回风70~90m3/min加热10~20min，得所述悬浮载体；所述海虹提取物的制备方法如下：步骤一：将海虹加入其自身两倍质量的消化液，所述消化液包括质量分数为5~7%的糜蛋白酶、质量分数为10~12%的枯草杆菌蛋白酶、质量分数为7~9%的木瓜蛋白酶和补足余量的纯水，40℃摇匀3h，一起倒入胶体磨中，4~6℃下2000~2500r/min循环研磨2次，得海虹匀浆；步骤二：将所述海虹匀浆在40~50℃下，真空度500~700mbar减压蒸馏至无液体继续流出，收集馏出液得海虹提取物。
2.根据权利要求1所述的废水总氮脱除方法，其特征在于，所述阿魏酸酯酶的质量分数为18%，离析酶R-10的质量分数为13%。
3.根据权利要求1所述的废水总氮脱除方法，其特征在于，所述蒸汽爆破的蒸汽压力为2.2MPa，维压时间为110s。
4.根据权利要求1所述的废水总氮脱除方法，其特征在于，所述步骤三为将所述二次解离梭梭草放入高温鼓风干燥机中，84℃下回风50m3/min加热80min，然后330℃下回风140m3/min加热40min，得半碳化载体。
5.根据权利要求1所述的废水总氮脱除方法，其特征在于，所述步骤四为向所述半碳化载体表面喷涂其自身质量4%的海虹提取物，130℃下回风70m3/min加热26min，再次向所述半碳化载体表面喷涂其自身质量3%的复合液，所述复合液包括质量分数为73%的海虹提取物、质量分数为4%的乳酸菌、质量分数为7%的酵母菌和补足余量的纯水，72℃下回风80m3/min加热14min，得所述悬浮载体。
6.根据权利要求1所述的废水总氮脱除方法，其特征在于，所述海虹提取物的制备方法中，所述消化液包括质量分数为6%的糜蛋白酶、质量分数为11%的枯草杆菌蛋白酶、质量分数为8%的木瓜蛋白酶和补足余量的纯水。
7.根据权利要求1所述的废水总氮脱除方法，其特征在于，所述海虹提取物的制备方法中，所述胶体磨操作为5℃下2400r/min循环研磨2次。
8.根据权利要求1所述的废水总氮脱除方法，其特征在于，所述海虹提取物的制备方法中，所述减压蒸馏为将所述海虹匀浆在47℃下，真空度650mbar减压蒸馏至无液体继续流出。
发明内容
为了解决上述问题，本发明目的是提供一种废水总氮脱除方法，包括如下步骤：
步骤一：将废水引入预反应池，25℃下将所述废水ph调至7.5，添加浓度为500ppm的SN-1F快速型氨氨去除剂，反应80min，得预处理废水；
步骤二：将所述预处理废水引入生物反应池，投入体积为所述预处理废水0.6~0.8%的悬浮载体，使用曝气软管控制气水比为（10~12）：1，25℃下反应6~8小时完成总氮脱除；
所述悬浮载体的制备方法如下：
步骤一：取叶高20~30cm且块茎较粗大的新鲜梭梭草整株共10kg，45℃下将所述梭梭草根茎部浸入解离液中4~7h，所述解离液包括质量分数为16~20%的阿魏酸酯酶、质量分数为10~15%的离析酶R-10和补足余量的纯水，得一次解离梭梭草；
步骤二：将所述一次解离梭梭草进行蒸汽爆破，蒸汽压力2.0~2.5MPa，维压时间90~120s，得二次解离梭梭草；
步骤三：将所述二次解离梭梭草放入高温鼓风干燥机中，70~90℃下回风40~60m3/min加热70~90min，然后300~350℃下回风130~170m3/min加热30~50min，得半碳化载体；
步骤四：向所述半碳化载体表面喷涂其自身质量3~5%的海虹提取物，120~140℃下回风60~80m3/min加热20~30min，再次向所述半碳化载体表面喷涂其自身质量2~4%的复合液，所述复合液包括质量分数为70~75%的海虹提取物、质量分数为3~5%的乳酸菌、质量分数为6~8%的酵母菌和补足余量的纯水，60~80℃下回风70~90m3/min加热10~20min，得所述悬浮载体；
所述海虹提取物的制备方法如下：
步骤一：将海虹加入其自身两倍质量的消化液，所述消化液包括质量分数为5~7%的糜蛋白酶、质量分数为10~12%的枯草杆菌蛋白酶、质量分数为7~9%的木瓜蛋白酶和补足余量的纯水，40℃摇匀3h，一起倒入胶体磨中，4~6℃下2000~2500r/min循环研磨2次，得海虹匀浆；
步骤二：将所述海虹匀浆在40~50℃下，真空度500~700mbar减压蒸馏至无液体继续流出，收集馏出液得海虹提取物。
进一步地，所述阿魏酸酯酶的质量分数为18%，离析酶R-10的质量分数为13%。
进一步地，所述蒸汽爆破的蒸汽压力为2.2MPa，维压时间为110s。
进一步地，所述步骤三为将所述二次解离梭梭草放入高温鼓风干燥机中，84℃下回风50m3/min加热80min，然后330℃下回风140m3/min加热40min，得半碳化载体。
进一步地，所述步骤四为向所述半碳化载体表面喷涂其自身质量4%的海虹提取物，130℃下回风70m3/min加热26min，再次向所述半碳化载体表面喷涂其自身质量3%的复合液，所述复合液包括质量分数为73%的海虹提取物、质量分数为4%的乳酸菌、质量分数为7%的酵母菌和补足余量的纯水，72℃下回风80m3/min加热14min，得所述悬浮载体。
进一步地，所述海虹提取物的制备方法中，所述消化液包括质量分数为6%的糜蛋白酶、质量分数为11%的枯草杆菌蛋白酶、质量分数为8%的木瓜蛋白酶和补足余量的纯水。
进一步地，所述海虹提取物的制备方法中，所述胶体磨操作为5℃下2400r/min循环研磨2次。
进一步地，所述海虹提取物的制备方法中，所述减压蒸馏为将所述海虹匀浆在47℃下，真空度650mbar减压蒸馏至无液体继续流出。
莎草属的梭梭草，匍匐根状茎长，具椭圆形块茎，秆稍细弱，高15-95厘米，锐三棱形，平滑，基部呈块茎状，它具有惊人的繁殖能力且常用于人工湿地的构建。
通过本发明能够带来如下有益效果：
1、本发明特定的悬浮载体比例、气水比和反应时间，配合本发明的悬浮载体，形成了良好的生物反应环境，提高了脱氮耐力和废水ph、温度等环境变化后的脱氮效果；
2、本发明特有的解离液及其组分比例，配合解离的温度和时间，在松散化梭梭草根茎部组织的同时，为下一步蒸汽爆破时，协助蒸汽水分沁入根茎部组织从而提高蒸汽爆破对梭梭草的根茎部组织的效果做铺垫；
3、本发明特有条件的蒸汽爆破，在松散化梭梭草尤其是梭梭草的根茎部组织的同时，避免梭梭草尤其是梭梭草的叶部的破碎脱离，从而得到完整的、松散的和多缝隙的二次解离梭梭草；
4、本发明特有条件的高温鼓风干燥，设置了四次不同作用的加热过程，第一次主要是干燥二次解离梭梭草，进一步加大二次解离梭梭草的缝隙，第二次主要是对梭梭草的表面进行部分碳化，在提高吸附效果的同时保留其韧性，第三次主要是将海虹提取物固定在梭梭草的表面，为后续固定菌种做粘附和营养基质，第四次主要是将乳酸菌和酵母菌固定在梭梭草的表面，配合具有本发明特定的悬浮载体比例、气水比和反应时间的废水处理环境，来消灭对硝化菌有害的菌种并拓展硝化菌的生长空间，并且经过多轮质量改变，使最终得到的载体能够悬浮在废水中，每个载体同时具备有氧和厌氧环境，使硝化细菌和反硝化细菌同时生长；
5、本发明特有的方法提取的海虹提取物，在多菌种配合分解海虹组织的基础上，配合胶体磨的研磨条件，尽可能分离出海虹的营养成分的同时，配合减压蒸馏，减少对其活性的破坏；
6、本发明各组分和各步骤相互配合，物理上取得了高比表面积的悬浮载体且梭梭草的天然多分支结构的叶和根加工后在具有本发明特定的悬浮载体比例、气水比和反应时间的废水处理环境中能够更充分的搅动水流运动来提高脱氮效果，化学上梭梭草的植物骨架配合海虹提取物发展了梭梭草的生物亲和性，相较其他材料更适合微生物的附着生长，提高了脱氮耐力和废水ph、温度等环境变化后的脱氮效果。
（发明人：黄章滨;王兴昌;王光兰;孔令杰;牛强强）