[发明专利]一种用于生物法处理废水的碳源缓释剂制备工艺及其方法

说明书

本发明公开一种用于生物法处理废水的碳源缓释剂制备工艺及其方法，包括天然材料碳源占比10％、改进天然材料碳源占比10％、骨架材料占比45％、成型助剂占比15％、最后计量20％的水，将天然有机碳源、改进天然材料碳源、骨架材料、成型助剂和水一同放入搅拌容器内，通过搅拌设备对其进行搅拌，搅拌完成之后，通过抽吸泵3将搅拌容器内的原料导入到冷却容器内，将冷却容器放置阴凉处进行发酵。本发明通过使用聚乙烯醇作为骨架材料添加进碳源缓释剂内，淀粉与聚乙烯醇材料形成了网状的交联结构。当淀粉含量低时，聚乙烯醇对淀粉有良好的包裹作用；当淀粉含量高时，聚乙烯醇控制淀粉释碳速率。且聚乙烯醇价格相对低廉，理化性能相对较好，更能满足使用需求。

技术领域

本发明涉及碳源缓释剂技术领域，尤其涉及一种用于生物法处理废水的碳源缓释剂制备工艺及其方法。

背景技术

随着经济的发展,含氮肥料过度使用,加之工业含氮废水的违规排放使得地下水特别是浅层地下水中硝酸盐含量急剧升高,地下水污染日益严重。目前,关于废水中硝酸盐的处理技术主要有物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术，其中生物脱氮修复技术因具有较好的处理效果成为最为广泛使用的处理方法。生物脱氮过程中，反硝化菌以水中有机碳源为电子供体,通过反硝化作用将硝酸盐和亚硝酸盐转化为氮气,从而达到脱氮目的。然而,多数情况下地下水中溶解性有机碳源含量并不充足,需要人为进行投加。因此,选择合适的碳源缓释剂作为反硝化过程的碳源成为一项重要的课题。

用于制备碳源缓释剂中的骨架材料可以在缓释碳材料中起到包裹支撑释碳材料，以及增强材料力学性能的作用。目前研究较多的骨料为有机聚合物如聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)。虽然上述的骨架材料材料均满足反硝化要求，但是PCL多用于医学，价格相对较高；PLA强度较低，且相容性较差。因此，有必要提供一种用于生物法处理废水的碳源缓释剂制备工艺及其方法，解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的骨架材料材料均满足反硝化要求，但是PCL多用于医学，价格相对较高；PLA强度较低，且相容性较差缺点，而提出一种用于生物法处理废水的碳源缓释剂制备工艺及其方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于生物法处理废水的碳源缓释剂制备工艺，包括以下步骤：

S1：备料：准备原料：天然材料碳源、改进天然材料碳源、骨架材料和成型助剂，对上述原料进行添加，达到天然材料碳源占比10％、改进天然材料碳源占比10％、骨架材料占比45％、成型助剂占比15％、最后计量20％的水，得各初始原料备用；

S2：将天然有机碳源进行粉碎处理后，与改进天然材料碳源、骨架材料、成型助剂和水一同放入搅拌容器内，并利用加热设备对搅拌容器内进行加热，加热到60℃后，通过搅拌设备对其进行搅拌，搅拌时间设置为2小时；

S3：搅拌容器加热搅拌完成之后，关闭加热设备和搅拌设备，然后通过抽吸泵3将搅拌容器内的原料导入到冷却容器内，将冷却容器放置阴凉处进行发酵；

S4：原料发酵15天之后，然后进行检测，检测合格后，取出即得到碳源缓释剂。

其中S2过程中使用了一种碳源缓释剂混合装置；该装置包括底板，所述底板的顶部设有搅拌罐，其顶部设有用于对原料进行过滤的过滤机构，所述搅拌罐内部设有搅拌机构，所述搅拌罐内位于搅拌机构上还设有用于对原料浮渣进行清理的收集机构，所述底板的顶部且靠近搅拌罐安装有控制电源，且控制电源的一侧设有延伸至搅拌罐内的加热机构。

优选的，所述过滤机构包括放置在搅拌罐顶部开口处的过滤网，所述过滤网呈圆弧状，其顶部圆弧外壁对称设有两个方便取出的提手，所述过滤网上还一体成型有弯折部，且弯折部与搅拌罐的开口位置的外壁相卡接。