因城市化進(jìn)程不斷加快，生活污水排放量和富營養(yǎng)化物質(zhì)增多，導(dǎo)致湖泊、水庫富營養(yǎng)化日益嚴(yán)重。目前相關(guān)部門已要求污水 處理廠首先利用生物脫氮除磷，然后才能將污水排入受納水體，以防污染環(huán)境。硝化反硝化脫氮是高效的生物脫氮技術(shù)，目前在污水處理領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在微生物脫氮方面，進(jìn)行反硝化作用時，異養(yǎng)反硝化菌需消耗做為碳源并提供能量的外加有機(jī)物。我國現(xiàn)行污水處理廠，特別在我國南方地區(qū)的污水處理廠普遍存在脫氮碳源不足而引起的反硝化效率降低的問題。為了解決這一問題，一方面可以增加反硝化缺氧區(qū)的面積，延長反硝化時間來增加脫氮效果，但這種方法需要擴(kuò)建污水處理廠，基建費(fèi)用高，可操作性不強(qiáng);另一方面，可以通過向缺氧區(qū)投加外碳源，以補(bǔ)充碳源的方式提高反硝化速率，但是如果外投碳源過量或選擇碳源不當(dāng)，不但增加了系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用，還使污水處理廠COD有超標(biāo)風(fēng)險。
本的目的是為了克服上述不足之處提供一種用于廢水處理的復(fù)合碳源藥劑，滿足市場對優(yōu)質(zhì)高效水處理化學(xué)品的需求。
通過以下方式實現(xiàn)的：
一種用于廢水處理的復(fù)合碳源藥劑，該復(fù)合碳源藥劑由以下重量比組分制成：
甲酸鈉0.2～1%，乙酸鈉4～6%，丙酸鈉4～6%，糖類物質(zhì)40～50%;其中，糖類物質(zhì)為COD>300000毫克/毫升的糖類混合物。
該復(fù)合碳源藥劑優(yōu)選由以下重量比組分制成：
甲酸鈉0.5～1%，乙酸鈉4.5～5.5%，丙酸鈉5～6%，糖類物質(zhì)40～50%;其中，糖類物質(zhì)為COD>300000毫克/毫升的糖類混合物。
所述的糖類混合物為葡萄糖、果糖、木糖和蔗糖中的兩種以上混合物。
上述復(fù)合碳源藥劑的制備方法包括以下步驟：
將甲酸溶液、乙酸溶液和丙酸溶液依次投入反應(yīng)釜中，分次緩慢加入氫氧化鈉溶液，其余加水，并開啟攪拌，攪拌半小時后控制溫度65-75℃，pH6.5-7.5，停止加入氫氧化鈉溶液，再緩慢加入糖類物質(zhì)進(jìn)行熟化，繼續(xù)攪拌至COD至20-25萬mg/L，過濾，得到復(fù)合碳源藥劑。
上述甲酸溶液、乙酸溶液、丙酸溶液的質(zhì)量濃度均為15-25%，優(yōu)選上述甲酸溶液、乙酸溶液、丙酸溶液的質(zhì)量濃度均為20%，甲酸溶液、乙酸溶液、丙酸溶液及糖類物質(zhì)的用量重量比例為：1-3：18.5-22：15.5-19.5：40-50。所述的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為32%。過濾通過的孔徑優(yōu)選為200～800目。
采用甲酸溶液、乙酸溶液、丙酸溶液三種酸進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)生成甲酸鈉、乙酸鈉、丙酸鈉;酸堿中和過程中產(chǎn)生一定量的放熱反應(yīng)，放熱產(chǎn)生的溫度有利于復(fù)合反應(yīng)的進(jìn)行與混合充分均勻，而且還可以有效控制成本與質(zhì)量。
上述反應(yīng)時間優(yōu)選為1.5～2小時。
聚合反應(yīng)在酸堿中和產(chǎn)生溫度時就已開始，整個聚合反應(yīng)過程在1.5-2小時左右，加入糖類物質(zhì)后繼續(xù)攪拌1小時熟化。本發(fā)明熟化溫度在50-60℃，優(yōu)選為50-55℃，最優(yōu)選50℃。本發(fā)明所采用的步驟使得熟化溫度達(dá)到適宜的范圍，熟化溫度過低達(dá)不到熟化要求，反應(yīng)不充分，溫度過高則有其他副反應(yīng)發(fā)生，容易影響產(chǎn)品的性能，且增加了反應(yīng)容器的負(fù)荷，縮短反應(yīng)容器的壽命。
制備方法也可以直接按照比例采用原料甲酸鈉、乙酸鈉、丙酸鈉、糖類物質(zhì)和水進(jìn)行反應(yīng)，但是相對上述方法，反應(yīng)不易進(jìn)行充分且成本會有所提高。
本發(fā)明復(fù)合碳源藥劑可用于城市污水、工業(yè)廢水的處理。在廢水處理時根據(jù)藥劑性質(zhì)和水體污染程度將原液稀釋到相應(yīng)濃度后投加，對于污染嚴(yán)重的廢水可選擇原藥直接投加的方式。投加劑量主要由水體污染程度、投加點(diǎn)和小試情況決定，通常為每升廢水投加100～350mg(廢水污染程度以總氮指標(biāo)來衡量)。
復(fù)合碳源藥劑的設(shè)計原理：
復(fù)合碳源藥劑是一種、高效、快速、低耗、無毒的小分子碳源補(bǔ)充劑，碳源補(bǔ)充劑的主要作用是去除總氮，兼具幾種外加碳源藥劑的優(yōu)點(diǎn)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，反硝化速率快，污泥產(chǎn)量低，污泥菌種適應(yīng)快，脫氮效果好，處理成本低于其他幾種常規(guī)碳源藥劑，適用于污水廠的應(yīng)急投加處理，滿足水質(zhì)排放要求的同時達(dá)到最大經(jīng)濟(jì)效果，是一種穩(wěn)定的低成本碳源補(bǔ)充劑。
生物脫氮需要完成硝化和反硝化兩個過程。廢水中的氨氮首先必須被硝化或轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽和硝酸鹽，然后在反硝化過程中，硝酸鹽被作為細(xì)胞呼吸過程中氧化簡單碳化合物的供養(yǎng)體被還原成氮?dú)?。因此，以去除硝酸鹽為目標(biāo)的反硝化過程必須要有易生物降解的碳源存在。其來源包括進(jìn)水中溶解性BOD、內(nèi)源反硝化過程中細(xì)胞的糜爛物和各類上清液回流等。當(dāng)進(jìn)水溶解性有機(jī)物不足而脫氮要求很高時，則需要通過補(bǔ)充化學(xué)物質(zhì)以提供反硝化過程所需要的碳源。
甲酸鈉、乙酸鈉、丙酸鈉、多糖按一定配比在特定條件下聚合所生產(chǎn)制得的復(fù)合碳源藥劑可以替代傳統(tǒng)外加碳源藥劑，避免了傳統(tǒng)碳源藥劑的高成本、高風(fēng)險問題，大大提升了脫氮效率，降低了處理成本和污水量。
該復(fù)合碳源藥劑，為紅褐色液體，PH(1%水溶液)6.0-7.0，涂四粘度(S,20℃)6.0-20.0，乙酸鈉含量，%，≥4.5，COD(mg/L)≥20萬，適用于城市污水以及工業(yè)廢水，補(bǔ)充污水中碳源，調(diào)節(jié)微生物菌種脫氮所需營養(yǎng)比例，推薦使用劑量：城市污水：100-250公斤液體產(chǎn)品/千噸水，工業(yè)廢水：≥150公斤液體產(chǎn)品/千噸水。保質(zhì)期12個月。
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藥物投加點(diǎn)的選擇跟藥劑性質(zhì)、水力條件、水質(zhì)污染程度有關(guān)：
1、本發(fā)明最佳的投藥點(diǎn)一般選擇在缺氧段，效果最佳，藥耗最省，同時對水質(zhì)產(chǎn)生的影響最低;
2、水力條件：混合時水力強(qiáng)度要大，時間要短，保證藥劑與水充分混合;
3、水質(zhì)污染程度較高較難處理時，由于該藥劑為中性，對水質(zhì)波動抗沖擊性強(qiáng)，不影響出水水質(zhì)，可不斷增加投加量，確保出水達(dá)標(biāo)排放。