一种造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法与流程

专利2023-01-22  125


1.本发明涉及厌氧颗粒污泥技术领域,具体为一种造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法。


背景技术:

2.我国造纸业多采用草秆、木浆等作为造纸原料。制浆造纸生产一般有制浆、洗浆、漂白、造纸的工序组成。造纸工业制浆有碱法制浆、化学机械法制浆和机械法制浆。其废水根据制浆方法不同、原料不同、制浆得率不同、造纸品种不同及有无化学品回收,其污染物的发生与排放就有很大区别,但基本上都含有大量的悬浮物及bod、cod和部分有毒物质,通常仍采用物化和生物法相结合的方式进行处理。
3.厌氧消化工艺是近年来成功应用于生活、工业、农业等领域废水处理的一种具有潜在可行性的废水处理工艺。上流式厌氧污泥床(uasb)是目前废水处理技术中最具竞争力的厌氧消化技术之一,在处理各种性质不同的废水方面显示出巨大的潜力,世界近乎80%的厌氧污水处理系统以uasb技术为基础。uasb具有产甲烷能力强、剩余污泥产量低等优点;uasb的另一个显著优势是污染物去除效率高,化学需氧量(cod)的去除率大多超过90%。uasb是厌氧反应器中最高效、应用最广泛的反应器之一,沉降性好、生物活性。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法,以解决现有技术中存在的问题。
5.一种造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法,主要包括以下制备步骤:絮凝处理、厌氧处理、颗粒化、增殖培养。
6.作为优化,所述造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法,主要包括以下制备步骤:(1)絮凝处理:向造纸废水中加入聚丙烯酰胺絮凝剂至无明显絮状物生成,去除絮状物自然静置20~24h,得到絮凝后的造纸废水;(2)厌氧处理:向絮凝后的造纸废水中加入絮凝后的造纸废水质量0.1~0.2倍的营养液,用聚乙烯薄膜进行密封处理,在30~40℃,静置30~36h,得到厌氧处理液;(3)颗粒化:向厌氧处理液中加入厌氧处理液质量0.03~0.05倍的含氮碳量子点,在30~40℃,300~500r/min搅拌40~50min,过滤,在10~20℃,1~10pa干燥6~8h,制得活性颗粒污泥;(4)增殖培养:将活性颗粒污泥置于活性颗粒污泥质量20~30倍的液体培养基,在无氧环境中30~40℃,静置30~36h,过滤,在10~20℃,1~10pa干燥6~8h,制得造纸废水用厌氧颗粒污泥。
7.作为优化,步骤(1)所述造纸废水为蒸煮木浆所生成的废液、打浆机和精浆机排出的废水、造纸机废水中的一种或多种混合。
8.作为优化,步骤(2)所述所述营养液的溶剂为水,组成包括20~30g/l葡萄糖、7~9g/l硫酸镁、6~8g/l氯化钙、1~2g/l氯化钴、1~2g/l氯化铁、0.03~0.05g/l氯化锌、0.08~0.1g/氯化钠、0.03~0.05g/l氯化镍、0.2~0.3ml/l氯化氢。
9.作为优化,步骤(3)所述含氮碳量子点的制备方法为:在氮气氛围中,将金属有机骨架在100~120℃预热30~40min,以5~6℃/min的速率升温至250~300℃静置60~80min,升温至800~900℃静置2~3h,制得含氮碳量子点。
10.作为优化,步骤(4)所述液体培养基溶剂为水,组成包括20%多价蛋白胨、1%胰蛋白胨、0.5%酵母浸出汁、0.5%氯化钠、5%牛肉膏、0.04%半胱胺酸、0.5%氯化血红素。
11.作为优化,所述造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法制得的造纸废水用厌氧颗粒污泥应用于蒸煮木浆所生成的废液、打浆机和精浆机排出的废水、造纸机废水的污染处理。
12.与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明在造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌时,依次进行絮凝处理、厌氧处理、颗粒化、增殖培养。
13.首先,絮凝处理去除造纸废水中悬浮不容的颗粒,厌氧处理使剩余造纸废水中的厌氧微生物进行繁殖,应对造纸废水的处理进行针对性的微生物培养,使微生物对造纸废水有良好的针对性除污。
14.其次,颗粒化时使用硝酸锌、2-甲基咪唑反应后碳化得到的含氮碳量子点,含氮碳量子点对水体中的微生物有更好的吸附负载效果,并使微生物在含氮碳量子点点上增殖,从而使造纸废水用厌氧颗粒污泥有良好的除污效果;增殖培养,液体培养基含量大量的营养,促进微生物的增殖,提高使用效果。
具体实施方式
15.下面将结合本发明实施例,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。
16.为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明,在以下实施例中制备的造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法的各指标测试方法如下:除污性能:将各实施例所得的造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法与对比例产品取相同质量,置于相同吸光率的同种造纸废水中,相同时间后再次测量吸光率,计算习惯吸光下降率。
17.实施例1一种造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法,所述造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法主要包括以下制备步骤:(1)絮凝处理:向造纸废水中加入聚丙烯酰胺絮凝剂至无明显絮状物生成,去除絮状物自然静置20h,得到絮凝后的造纸废水;(2)厌氧处理:向絮凝后的造纸废水中加入絮凝后的造纸废水质量0.1倍的营养液,用聚乙烯薄膜进行密封处理,在30℃,静置36h,得到厌氧处理液;所述营养液的溶剂为
水,组成包括20g/l葡萄糖、7g/l硫酸镁、6g/l氯化钙、1g/l氯化钴、1g/l氯化铁、0.03g/l氯化锌、0.08g/氯化钠、0.03g/l氯化镍、0.2ml/l氯化氢;(3)颗粒化:将硝酸锌、2-甲基咪唑、纯水和无水乙醇按质量比1:4:10:100混合均匀,在30℃,300r/min搅拌反应5h,离心分离并用无水乙醇洗涤3次,在10℃,1pa干燥8h,制得金属有机骨架;在氮气氛围中,将金属有机骨架在100℃预热40min,以5℃/min的速率升温至250℃静置80min,升温至800℃静置3h,制得含氮碳量子点;向厌氧处理液中加入厌氧处理液质量0.03倍的含氮碳量子点,在30℃,300r/min搅拌50min,过滤,在10℃,1pa干燥8h,制得活性颗粒污泥;(4)增殖培养:将活性颗粒污泥置于活性颗粒污泥质量20倍的液体培养基,在无氧环境中30℃,静置36h,过滤,在10℃,1pa干燥8h,制得造纸废水用厌氧颗粒污泥;所述液体培养基溶剂为水,组成包括20%多价蛋白胨、1%胰蛋白胨、0.5%酵母浸出汁、0.5%氯化钠、5%牛肉膏、0.04%半胱胺酸、0.5%氯化血红素。
18.实施例2一种造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法,所述造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法主要包括以下制备步骤:(1)絮凝处理:向造纸废水中加入聚丙烯酰胺絮凝剂至无明显絮状物生成,去除絮状物自然静置22h,得到絮凝后的造纸废水;(2)厌氧处理:向絮凝后的造纸废水中加入絮凝后的造纸废水质量0.15倍的营养液,用聚乙烯薄膜进行密封处理,在35℃,静置33h,得到厌氧处理液;所述营养液的溶剂为水,组成包括25g/l葡萄糖、8g/l硫酸镁、7g/l氯化钙、1.5g/l氯化钴、1.5g/l氯化铁、0.04g/l氯化锌、0.09g/氯化钠、0.04g/l氯化镍、0.25ml/l氯化氢;(3)颗粒化:将硝酸锌、2-甲基咪唑、纯水和无水乙醇按质量比1:4.5:15:110混合均匀,在35℃,400r/min搅拌反应4h,离心分离并用无水乙醇洗涤4次,在15℃,5pa干燥7h,制得金属有机骨架;在氮气氛围中,将金属有机骨架在110℃预热35min,以5.5℃/min的速率升温至280℃静置70min,升温至850℃静置2.5h,制得含氮碳量子点;向厌氧处理液中加入厌氧处理液质量0.04倍的含氮碳量子点,在35℃,400r/min搅拌45min,过滤,在15℃,5pa干燥7h,制得活性颗粒污泥;(4)增殖培养:将活性颗粒污泥置于活性颗粒污泥质量25倍的液体培养基,在无氧环境中35℃,静置33h,过滤,在15℃,5pa干燥7h,制得造纸废水用厌氧颗粒污泥;所述液体培养基溶剂为水,组成包括20%多价蛋白胨、1%胰蛋白胨、0.5%酵母浸出汁、0.5%氯化钠、5%牛肉膏、0.04%半胱胺酸、0.5%氯化血红素。
19.实施例3一种造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法,所述造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法主要包括以下制备步骤:(1)絮凝处理:向造纸废水中加入聚丙烯酰胺絮凝剂至无明显絮状物生成,去除絮状物自然静置24h,得到絮凝后的造纸废水;(2)厌氧处理:向絮凝后的造纸废水中加入絮凝后的造纸废水质量0.2倍的营养液,用聚乙烯薄膜进行密封处理,在40℃,静置30h,得到厌氧处理液;所述营养液的溶剂为水,组成包括30g/l葡萄糖、9g/l硫酸镁、8g/l氯化钙、2g/l氯化钴、2g/l氯化铁、0.05g/l氯
化锌、0.1g/氯化钠、0.05g/l氯化镍、0.3ml/l氯化氢;(3)颗粒化:将硝酸锌、2-甲基咪唑、纯水和无水乙醇按质量比1:5:20:120混合均匀,在40℃,500r/min搅拌反应3h,离心分离并用无水乙醇洗涤5次,在20℃,10pa干燥6h,制得金属有机骨架;在氮气氛围中,将金属有机骨架在120℃预热30min,以6℃/min的速率升温至300℃静置60min,升温至900℃静置2h,制得含氮碳量子点;向厌氧处理液中加入厌氧处理液质量0.05倍的含氮碳量子点,在40℃,500r/min搅拌40min,过滤,在20℃,10pa干燥6h,制得活性颗粒污泥;(4)增殖培养:将活性颗粒污泥置于活性颗粒污泥质量30倍的液体培养基,在无氧环境中40℃,静置30h,过滤,在20℃,10pa干燥6h,制得造纸废水用厌氧颗粒污泥;所述液体培养基溶剂为水,组成包括20%多价蛋白胨、1%胰蛋白胨、0.5%酵母浸出汁、0.5%氯化钠、5%牛肉膏、0.04%半胱胺酸、0.5%氯化血红素。
20.对比例1一种造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法,所述造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法主要包括以下制备步骤:(1)絮凝处理:向造纸废水中加入聚丙烯酰胺絮凝剂至无明显絮状物生成,去除絮状物自然静置22h,得到絮凝后的造纸废水;(2)厌氧处理:向絮凝后的造纸废水中加入絮凝后的造纸废水质量0.15倍的营养液,用聚乙烯薄膜进行密封处理,在35℃,静置33h,得到厌氧处理液;所述营养液的溶剂为水,组成包括25g/l葡萄糖、8g/l硫酸镁、7g/l氯化钙、1.5g/l氯化钴、1.5g/l氯化铁、0.04g/l氯化锌、0.09g/氯化钠、0.04g/l氯化镍、0.25ml/l氯化氢;(3)颗粒化:将硝酸锌、对苯二甲酸、纯水和无水乙醇按质量比1:4.5:15:110混合均匀,在35℃,400r/min搅拌反应4h,离心分离并用无水乙醇洗涤4次,在15℃,5pa干燥7h,制得金属有机骨架;在氮气氛围中,将金属有机骨架在110℃预热35min,以5.5℃/min的速率升温至280℃静置70min,升温至850℃静置2.5h,制得含氮碳量子点;向厌氧处理液中加入厌氧处理液质量0.04倍的碳量子点,在35℃,400r/min搅拌45min,过滤,在15℃,5pa干燥7h,制得活性颗粒污泥;(4)增殖培养:将活性颗粒污泥置于活性颗粒污泥质量25倍的液体培养基,在无氧环境中35℃,静置33h,过滤,在15℃,5pa干燥7h,制得造纸废水用厌氧颗粒污泥;所述液体培养基溶剂为水,组成包括20%多价蛋白胨、1%胰蛋白胨、0.5%酵母浸出汁、0.5%氯化钠、5%牛肉膏、0.04%半胱胺酸、0.5%氯化血红素。
21.效果例下表2给出了采用本发明实施例1~3与对比例1的造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法制得的造纸废水用厌氧颗粒污泥的除污性能的性能分析结果: 吸光下降率 吸光下降率实施例118.5%实施例318.9%实施例218.8%对比例17.2%
22.表1从表1中实施例1、2、3和对比列1的实验数据比较可发现,实施例1、2、3对比对比例1的吸光下降率高,说明了使用硝酸锌、2-甲基咪唑反应后碳化得到的含氮碳量子点,含氮
碳量子点对水体中的微生物有更好的吸附负载效果,并使微生物在含氮碳量子点点上增殖,从而使造纸废水用厌氧颗粒污泥有良好的除污效果。
23.对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征:
1.一种造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法,主要包括以下制备步骤:絮凝处理、厌氧处理、颗粒化、增殖培养;主要包括以下制备步骤:(1)絮凝处理:向造纸废水中加入聚丙烯酰胺絮凝剂至无明显絮状物生成,去除絮状物自然静置20~24h,得到絮凝后的造纸废水;(2)厌氧处理:向絮凝后的造纸废水中加入絮凝后的造纸废水质量0.1~0.2倍的营养液,用聚乙烯薄膜进行密封处理,在30~40℃,静置30~36h,得到厌氧处理液;(3)颗粒化:向厌氧处理液中加入厌氧处理液质量0.03~0.05倍的含氮碳量子点,在30~40℃,300~500r/min搅拌40~50min,过滤,在10~20℃,1~10pa干燥6~8h,制得活性颗粒污泥;(4)增殖培养:将活性颗粒污泥置于活性颗粒污泥质量20~30倍的液体培养基,在无氧环境中30~40℃,静置30~36h,过滤,在10~20℃,1~10pa干燥6~8h,制得造纸废水用厌氧颗粒污泥。2.根据权利要求1所述的一种造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法,其特征在于,步骤(1)所述造纸废水为蒸煮木浆所生成的废液、打浆机和精浆机排出的废水、造纸机废水中的一种或多种混合。3.根据权利要求2所述的一种造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法,其特征在于,步骤(2)所述所述营养液的溶剂为水,组成包括20~30g/l葡萄糖、7~9g/l硫酸镁、6~8g/l氯化钙、1~2g/l氯化钴、1~2g/l氯化铁、0.03~0.05g/l氯化锌、0.08~0.1g/氯化钠、0.03~0.05g/l氯化镍、0.2~0.3ml/l氯化氢。4.根据权利要求3所述的一种造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法,其特征在于,步骤(3)所述含氮碳量子点的制备方法为:在氮气氛围中,将金属有机骨架在100~120℃预热30~40min,以5~6℃/min的速率升温至250~300℃静置60~80min,升温至800~900℃静置2~3h,制得含氮碳量子点。5.根据权利要求4所述的一种造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法,特征在于,所述金属有机骨架的制备方法为:将硝酸锌、2-甲基咪唑、纯水和无水乙醇按质量比1:4:10:100~1:5:20:120混合均匀,在30~40℃,300~500r/min搅拌反应3~5h,离心分离并用无水乙醇洗涤3~5次,在10~20℃,1~10pa干燥6~8h,制备而成。6.根据权利要求5所述的一种造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法,其特征在于,步骤(4)所述液体培养基溶剂为水,组成包括20%多价蛋白胨、1%胰蛋白胨、0.5%酵母浸出汁、0.5%氯化钠、5%牛肉膏、0.04%半胱胺酸、0.5%氯化血红素。7.根据权利要求6所述的一种造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法,其特征在于,所述造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法制得的造纸废水用厌氧颗粒污泥应用于蒸煮木浆所生成的废液、打浆机和精浆机排出的废水、造纸机废水的污染处理。

技术总结
本发明公开了一种造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法,涉及厌氧颗粒污泥技术领域。本发明在造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌时,先用聚丙烯酰胺絮凝剂对造纸污水絮凝处理得到絮凝后的造纸废水,向絮凝后的造纸废水中加入营养液后进行厌氧处理得到厌氧处理液,向厌氧处理液中加入含氮碳量子点得到活性颗粒污泥,用液体培养基对活性颗粒污泥进行培养,制得造纸废水用厌氧颗粒污泥。本发明制备的造纸废水用厌氧颗粒污泥的增殖培菌方法具有优异的除污性能。有优异的除污性能。


技术研发人员:汤武平
受保护的技术使用者:上海净豚环保科技有限公司
技术研发日:2022.07.26
技术公布日:2022/11/1
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