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污水處理用復合酶制劑及其施加方法

發布時間:2018-11-7 16:19:19  中國污水處理工程網

  申請日2010.05.05

  公開(公告)日2010.12.01

  IPC分類號C02F3/30

  摘要

  本發明涉及一種污水處理用復合酶制劑,所述復合酶制劑由復合酶和礦物質水混合復配而成,復合酶與礦泉水的重量比為1∶9~50;所述復合酶中含有下述體積含量的組分:菠蘿酶50~80mg/L;木瓜酶50~80mg/L;L-天冬氨酸酶15~30mg/L;谷胱甘肽15~30mg/L;酵母類提取物100~150mg/L;纖維素酶50~80mg/L。本發明不僅提高了污水廠的處理能力和降低了運行費用,而且基本達到了剩余有機污泥零排放,防止污泥處理的環境二次污染,同時也提高了污水廠出水的自凈能力,防止出水二次污染,同時也提高了污水廠出水的自凈能力,防止出水二次富營養化,根本上解決了污水處理廠運行中的環境保護問題。

  權利要求書

  1.一種污水處理用復合酶制劑,其特征在于:所述復合酶制劑由復合酶和礦物質水混合復配而成,復合酶與礦泉水的重量比為1∶9~50;

  所述復合酶中含有下述體積含量的組分:

  菠蘿酶50~80mg/L;

  木瓜酶50~80mg/L;

  L-天冬氨酸酶15~30mg/L;

  谷胱甘肽15~30mg/L;

  酵母類提取物100~150mg/L;

  纖維素酶50~80mg/L;

  所述礦物質水中含有下述體積含量的微量元素:

  硅0.1~0.3ug/L;

  鈉50~100mg/L;

  鈣60~120mg/L;

  鎂150~250mg/L;

  鉀50~100mg/L;

  碘5~12ug/L;

  硒0.1~0.8ug/L;

  鐵0.1~0.8ug/L。

  2.根據權利要求1所述的污水處理用復合酶制劑,其特征在于:所述復合酶中含有下述體積含量的組分:

  菠蘿酶65mg/L;

  木瓜酶70mg/L;

  L-天冬氨酸酶25mg/L;

  谷胱甘肽23mg/L;

  酵母類提取物120mg/L;

  纖維素酶70mg/L。

  3.根據權利要求1所述的污水處理用復合酶制劑,其特征在于:所述礦物質水中含有下述體積含量的微量元素:

  硅0.2ug/L;

  鈉74mg/L;

  鈣71mg/L;

  鎂200mg/L;

  鉀69mg/L;

  碘9ug/L;

  硒0.5ug/L;

  鐵0.4ug/L。

  4.根據權利要求1~3之一所述的污水處理用復合酶制劑,其特征在于:所述復合酶中還含有下述體積含量的組分:

  谷氨酸30~50mg/L;

  天冬氨酸5~20mg/L;

  菊糖15~30mg/L;

  丙酮酸10~30mg/L。

  5.根據權利要求4所述的污水處理用復合酶制劑,其特征在于:所述復合酶中還含有下述體積含量的組分:

  溶菌酶5~20mg/L;

  6-磷酸葡萄糖5~15mg/L;

  5-磷酸脫羧酶5~15mg/L;

  丁二酸5~15mg/L。

  6.根據權利要求5所述的污水處理用復合酶制劑,其特征在于:所述復合酶中含有下述體積含量的組分:

  ATP酶10~30ml/L。

  7.根據權利要求6所述的污水處理用復合酶制劑,其特征在于:所述復合酶由下述體積含量的組分組成:

  菠蘿酶65mg/L;

  木瓜酶70mg/L;

  L-天冬氨酸酶25mg/L;

  谷胱甘肽23mg/L;

  酵母類提取物120mg/L;

  纖維素酶70mg/L;

  谷氨酸35mg/L;

  天冬氨酸15mg/L;

  菊糖20mg/L;

  丙酮酸21mg/L;

  溶菌酶16mg/L;

  6-磷酸葡萄糖14mg/L;

  5-磷酸脫羧酶13mg/L;

  丁二酸10mg/L。

  ATP酶21ml/L。

  8.一種權利要求1所述污水處理用復合酶制劑的施加方法,其特征在于包括下述步驟:將復合酶制劑與水按1∶3000~1∶6000的重量比稀釋,并按污水處理量5~10ppm的比例滴加。

  9.根據權利要求8所述污水處理用復合酶制劑的施加方法,其特征在于包括下述步驟:將復合酶制劑與水按1∶5000的重量比稀釋,并按污水處理量8ppm的比例滴加。

  說明書

  一種污水處理用復合酶制劑及其施加方法

  (一)技術領域

  本發明屬于環境處理領域,具體涉及一種污水處理用復合酶制劑及其施加方法。

  (二)背景技術

  目前污水廠在運行過程中主要存在如下的問題:出水水質不穩定,抗沖擊能力差;運行費用偏高;出水需經紫外線或液氯,亦或其他方式消毒,從而水體因微生物的死亡而喪失自凈能力;污泥無害化處理困難,費用偏高;系統超負荷運行,擴容存在征地和資金等困難。綜上各類問題,根本原因在于污水廠內微生物的分解能力不足,只能將營養物質從液態轉移到固態,實現固液分離,尚不能將營養物質徹底分解。

  中國專利CN101624253A公開了一種高效復合酶污水處理工藝,該污水處理工藝按以下步驟進行:1)污水經過格柵去除懸浮物等大塊顆粒后進入調節池;2)調節池中的污水進入高效復合酶催化-膜生物反應器裝置;3)污水通過高效復合酶催化-膜生物反應器裝置的膜組件,清水透過膜組件流出;4)不能透過膜組件的濃縮液再次進入生物處理部分,進行進一步催化降解;5)重復上述步驟直至被處理的水達到回用水排放標準;本發明還涉及一種高效復合酶污水處理裝置,該工藝及裝置可彌補目前MBR工藝所產生的膜污染、費用高等缺陷,可使污染物迅速降解,快速高效凈化污水,不僅治理效果好而且大大降低了污水處理的運行成本。

  中國專利CN101058455A公開了一種采用復合酶生物促進劑強化生物治理生活污水的方法,是在生活污水治理的生物處理單元投加復合酶生物促進劑,激活和修復生活污水中的土著微生物,使其對水體中的污染物進行乳化、降解或分解,消除其中的有害物質,轉化和降解有機污染物。復合酶生物促進劑直 接投加在生活污水治理的進水管路中,投加量為0.5~15毫克復合酶生物促進劑/升廢水,利用水力自然混合。該發明適用于活性污泥法處理單元、序批式間歇活性污泥法(SBR)生物處理單元以及接觸氧化、生物濾池、生物轉盤等處理單元;其優點是,排除了由于引入工程菌種可能帶來的生物安全問題,激活生活污水中土著微生物的效果好,去污能力強,而且投加工藝簡單,設備要求低,降低了生活污水治理的運行成本。

  中國專利101058456A公開了一種采用復合酶生物促進劑強化生物治理工業廢水的方法,是在工業廢水治理的生物處理單元投加復合酶生物促進劑,它可以激活和修復工業廢水中的土著微生物,使其對水體中的污染物進行乳化、降解或分解,消除其中的有害物質,轉化和降解有機污染物;復合酶生物促進劑直接投加在工業廢水治理的進水管路中,投加量為0.5~30毫克復合酶生物促進劑/升廢水,利用水力自然混合。該發明適用于一般活性污泥法處理單元、A/0生物處理系統、序批式間歇活性污泥法(SBR)生物處理單元以及接觸氧化、生物濾池、生物轉盤等處理單元;其優點是,排除了由于引入工程菌種可能帶來的生物安全問題,激活工業廢水中土著微生物活性的效果好,去污能力強,而且投加工藝簡單,設備要求低,降低了工業廢水治理的運行成本。

  (三)發明內容

  本發明所要解決的技術問題在于提供一種不改變水質的情況下提高污泥分解能力和污水處理能力的復合酶制劑及其施加方法。

  一種污水處理用復合酶制劑,所述復合酶制劑由復合酶和礦物質水混合復配而成,復合酶與礦泉水的重量比為1∶9~50;

  所述復合酶中含有下述體積含量的組分:

  菠蘿酶50~80mg/L;

  木瓜酶50~80mg/L;

  L-天冬氨酸酶15~30mg/L;

  谷胱甘肽15~30mg/L;

  酵母類提取物100~150mg/L;

  纖維素酶50~80mg/L;

  所述礦物質水中含有下述體積含量的微量元素:

  硅0.1~0.3ug/L;

  鈉50~100mg/L;

  鈣60~120mg/L;

  鎂150~250mg/L;

  鉀50~100mg/L;

  碘5~12ug/L;

  硒0.1~0.8ug/L;

  鐵0.1~0.8ug/L。

  優選地,所述復合酶中含有下述體積含量的組分:

  菠蘿酶65mg/L;

  木瓜酶70mg/L;

  L-天冬氨酸酶25mg/L;

  谷胱甘肽23mg/L;

  酵母類提取物120mg/L;

  纖維素酶70mg/L。

  優選地,所述礦物質水中含有下述體積含量的微量元素:

  硅0.2ug/L;

  鈉74mg/L;

  鈣71mg/L;

  鎂200mg/L;

  鉀69mg/L;

  碘9ug/L;

  硒0.5ug/L;

  鐵0.4ug/L。

  優選地,所述復合酶中還含有下述體積含量的組分:

  谷氨酸30~50mg/L;

  天冬氨酸5~20mg/L;

  菊糖15~30mg/L;

  丙酮酸10~30mg/L。

  優選地,所述復合酶中還含有下述體積含量的組分:

  溶菌酶5~20mg/L;

  6-磷酸葡萄糖5~15mg/L;

  5-磷酸脫羧酶5~15mg/L;

  丁二酸5~15mg/L。

  優選地,所述復合酶中含有下述體積含量的組分:

  ATP酶10~30ml/L。

  優選地,所述復合酶由下述體積含量的組分組成:

  菠蘿酶65mg/L;

  木瓜酶70mg/L;

  L-天冬氨酸酶25mg/L;

  谷胱甘肽23mg/L;

  酵母類提取物120mg/L;

  纖維素酶70mg/L;

  谷氨酸35mg/L;

  天冬氨酸15mg/L;

  菊糖20mg/L;

  丙酮酸21mg/L;

  溶菌酶16mg/L;

  6-磷酸葡萄糖14mg/L;

  5-磷酸脫羧酶13mg/L;

  丁二酸10mg/L。

  ATP酶21ml/L。

  一種所述污水處理用復合酶制劑的施加方法,包括下述步驟:將復合酶制劑與水按1∶3000~1∶6000的重量比稀釋,并按污水處理量5~10ppm的比例滴加。

  進一步,所述施加方法包括下述步驟:將復合酶制劑與水按1∶5000的重量比稀釋,并按污水處理量8ppm的比例滴加。

  本發明中各組分的分解對象如下表:

  酶成分 分解對象 菠蘿酶 進行蛋白質的水解,將蛋白質分子肽鏈水解生成多肽或 氨基酸 木瓜酶 大分子水解成短肽和氨基酸 L-天冬氨酸酶 氨基酸 谷胱甘肽 氨基酸 酵母類提取物, 能縮短細胞的世代周期,從而促進微生物的生長繁殖。 纖維素酶 碳水化合物 谷氨酸 氨基酸

  天冬氨酸 ATP 菊糖 抑制腐敗菌的生長 內酮酸 氧酸 溶菌酶 有抗菌、抗病毒、分解幾丁質和乙二醇幾丁質 6-磷酸葡萄糖 糖質 5-磷酸脫羧酶 酶促轉移 丁二酸 琥珀酸 ATP酶 ATP

  本發明的復合酶制劑在污水處理優化中的作用分別是:

  好氧區域的效果:

  有益微生物、細菌的活性提高→氧氣消耗增加,促進有機物分解;促 進硝酸離子、硫酸離子、磷酸離子的生成

  硫氧化菌的活性化→促進硫化氫的消耗

  硝化菌的活性化→促進有機物的分解,促進氨的消耗、促進硝酸離子的生成,氧氣消耗增加

  磷同化菌的活性化→促進磷酸離子的消耗

  雜菌、腐敗菌、絲狀菌的活性降低→氧氣消耗量減少;

  溶解氧濃度接近“0”水域的效果:

  脫氮菌活性的提高→促進硝酸離子的消化、促進氮氣的生成不消耗氧氣;

  厭氧區域的效果:

  有益微生物、細菌活性的提高→不消耗氧氣

  有機物部分分解菌活性的提高→促進有機物分解、促進二氧碳、甲烷、氨、硫化氫的生成,不消耗氧氣;

  光合成菌活性的提高:

  綠色及紅色硫細菌活性的提高→促進硫化氫的消耗

  紅色非硫細菌活性的提高→促進有機物的分解,氧氣消耗量減少;

  藻類活性的提高:

  藍藻綠藻及硅藻等活性的提高→促進N、P等營養物質的消耗產生部分氧氣

  原生動物、后生動物活性提高→促進有機質和活性污泥的分解不消耗氧氣。

  采用本發明的復合酶制劑處理污水通常分為以下階段:

  1、經過一段時間的投放復合酶制劑,生化系統內微生物的活性大幅度提高。大約21天后可以觀察到厭氧池甲烷氣泡產生量大量增加,并有部份腐敗菌污泥上浮到水面并被分解。隨著時間的推移這種情況將持續強直至穩定在一個較高的水平。

  2、投放復合酶制劑30天時,好氧池雜菌、絲狀菌被抑制生長并部分死亡,將會產生一定的微生物殘骸和浮渣。此時活性污泥的沉降性能將有所下降,被復合酶催化成活性的微生物種群正在替代原有狀態下的優勢微生物種群,活性污泥濃度將持續上升(可達約5000-6000mg/L或更高)。要完全完成這個過程約需要一個半月左右。

  3、活性污泥濃度達到峰值,此后將緩慢下降到5500mg/L。此時,厭氧、好氧、兼氧活性大幅提高后,分解有機物能力也增強,光合細菌繁殖迅速并產生部分溶解氧,好氧細菌所負擔的有機負荷大幅減少。

  4、兩個月后原生、后生動物大量出現,活性污泥濃度逐步下降。此時可將剩余污泥全部回流到厭氧池,系統內部消化。大約再需要一個月左右,系統趨向穩定,凈化能力、抗沖擊負荷都將大幅度提高。此時處理后的水排放到環境中后由于仍有部分復合酶制劑成分存在,具備一定分解的能力,對生態環境起到保護作用。

  5、剩余污泥全部回流后,可逐步加大進水水量,并監控出水水質,可將污水處理能力提高到原先設計的1.5~2倍。

  6、經過一至兩年的運行,污水廠的無機污泥含量會上升,需排放出一部分污泥以減少無機污泥的含量,即每一至兩年需排放一次污泥。

  污水中添加本發明的復合酶制劑后,使水體中的微生物對污染物的分解能力和速度的提高呈幾何數級增長,迅速降低BOD、COD和氨氮、磷的含量, 并分解有機污泥、改善水質和最終達到能將難分解有機物在較短時間內進行處理的技術。復合酶制劑是一種無任何毒副作用的液體制劑,其不但可提高有機負荷、完全能分解剩余有機污泥、凈化水質,而且同時還可以節省大量的能源(例如節省電能和絮凝及消毒藥劑的使用),提高現有設施的運行能力,減輕環境的負荷,對生態環境起保護作用。在實際運用中結合中水回用,能產生巨大的社會和經濟效益。本發明不僅提高了污水廠的處理能力和降低了運行費用,而且基本達到了剩余有機污泥零排放,防止污泥處理的環境二次污染,同時也提高了污水廠出水的自凈能力,防止出水二次污染,同時也提高了污水廠出水的自凈能力,防止出水二次富營養化,根本上解決了污水處理廠運行中的環境保護問題。

  本發明的有益效果在于:

  1、復合酶不是生物菌,不存在外來菌種的生態失控風險;

  2、運行和操作簡單,只需在原污水廠系統增加復合酶制劑存貯和滴加裝置,調試好滴加速度即可;

  3、使污水廠出水水質穩定達標排放,提高抗沖擊能力;

  4、實現剩余有機污泥零排放,有效地解決了污泥無害化處理的問題,徹底解決二次污染;

  5、提高出水的自凈能力,防止出水進入河道后的再次污染,促進流入的水域的水生態修復;

  6、綜合降低運行費用,由于污水處理池中微生物的分解能力得到極大的提高,曝氣量下降,電費支出大幅減少;污泥池脫泥、干化、消毒、外運及處理費用支出幾乎為零;污水廠出水無需消殺大腸桿菌,出水消毒費為零,以及絮凝劑的使用減量,綜上合計約節省運行費用為0.1~0.25元/噸水;

  7、提高污水廠處理能力,由于污水處理池中微生物的分解能力得到極大的提高,污水停留時間可以縮短,日處理量自然得到提高,處理能力可以達到原設計能力的1.5~2倍,從而可以緩解老污水廠的超負荷運行,也減緩了新污 水廠的籌建速度,極大地節約土地和資金資源。

  (四)具體實施方式

  下面通過實施例對本發明作優選地具體說明,但本發明的保護范圍并不限于此。

  實施例1

  一種污水處理用復合酶制劑,所述復合酶制劑由復合酶和礦物質水混合復配而成,復合酶與礦泉水的重量比為1∶9;

  所述礦物質水中含有下述體積含量的微量元素:

  硅0.2ug/L;

  鈉74mg/L;

  鈣71mg/L;

  鎂200mg/L;

  鉀69mg/L;

  碘9ug/L;

  硒0.5ug/L;

  鐵0.4ug/L。

  所述復合酶由下述體積含量的組分組成:

  菠蘿酶65mg/L;

  木瓜酶70mg/L;

  L-天冬氨酸酶25mg/L;

  谷胱甘肽23mg/L;

  酵母類提取物120mg/L;

  纖維素酶70mg/L;

  谷氨酸35mg/L;

  天冬氨酸15mg/L;

  菊糖20mg/L;

  丙酮酸21mg/L;

  溶菌酶16mg/L;

  6-磷酸葡萄糖14mg/L;

  5-磷酸脫羧酶13mg/L;

  丁二酸10mg/L。

  ATP酶21ml/L。

  對某花園酒店排出的污水進行復合酶處理,所述污水處理用復合酶制劑的施加方法,包括下述步驟:將復合酶制劑與水按1∶5000的重量比稀釋,并按污水處理量8ppm的比例滴加。設施最高處理水量為1900m3/d,日常處理水量為2000m3/d。 表1

  由上表1數據可知,在復合酶制劑優化方案實施之后,酒店污水處理站的電費支出呈不斷下降的趨勢,并可在處理后第4、5月份降低到約原來(對應第1、2月份)的50%,節省電費支出達24840元/月以上。

  實施結果表明,本公司的優化方案無需對現有污水處理設施進行大的結構改動及操作方式變更,而可以保證在出水水質穩定達標排放的基礎上,減少污水處理設施的運行成本。

  表2花園酒店出水水質監測數據

  根據以上監測數據可以看出,花園酒店出水水質符合排放標準要求。

  實施例2

  改變復合酶配比為:菠蘿酶60mg/L;木瓜酶75mg/L;L-天冬氨酸酶18mg/L;谷胱甘肽26mg/L;酵母類提取物110mg/L;纖維素酶70mg/L;復合酶與礦泉水的重量比為1∶19;其它同實施例1。

  采用本發明的復合酶制劑處理某花園(住宅小區)污水處理廠剩余污泥,冬季水量:1000t/日夏季水量:1600t/日,平均每天污泥約他19t,經過12周后,剩余污泥量為0。

  實施例3

  改變復合酶配比為:菠蘿酶65mg/L;木瓜酶75mg/L;L-天冬氨酸酶25mg/L;谷胱甘肽25mg/L;酵母類提取物120mg/L;纖維素酶70mg/L;谷氨酸45mg/L;天冬氨酸15mg/L;菊糖25mg/L;丙酮酸25mg/L。復合酶與礦泉水的重量比為1∶29;其它同實施例1。

  采用本發明的復合酶制劑處理某企業印染污水,該企業主要從事棉化纖染整及其深加工,處理前廢水pH值為6~10,CODCr為400~1000mg/L,BOD5為100~400mg/L,SS為100~200mg/L,色度為100~400倍。隨加工產品的變動廢水水質變化較大。

  該企業污水處理系統由三級處理系統組成:

  一級處理:調節池+氣浮;

  二級處理:厭氧水解(HRT4h)+三級接觸氧化(HRT7.6h);

  三級處理:混凝沉淀+曝氣濾池;

  在厭氧水解池進水口投加本發明的復合酶制劑,催化微生物凈化污水, 提高出水水質。經處理后,系統二級處理出水COD在70-120之間、色度在50以下;三級處理出水COD穩定在60以下,色度在25以下。

  實施例4

  一種污水處理用復合酶制劑,所述復合酶制劑由復合酶和礦物質水混合復配而成,復合酶與礦泉水的重量比為1∶39;

  所述礦物質水中含有下述體積含量的微量元素:

  硅0.25ug/L;

  鈉78mg/L;

  鈣100mg/L;

  鎂180mg/L;

  鉀85mg/L;

  碘8ug/L;

  硒0.5ug/L;

  鐵0.5ug/L。

  所述復合酶由下述體積含量的組分組成:

  菠蘿酶65mg/L;

  木瓜酶70mg/L;

  L-天冬氨酸酶25mg/L;

  谷胱甘肽23mg/L;

  酵母類提取物120mg/L;

  纖維素酶70mg/L;

  谷氨酸35mg/L;

  天冬氨酸15mg/L;

  菊糖20mg/L;

  丙酮酸21mg/L;

  溶菌酶16mg/L;

  6-磷酸葡萄糖14mg/L;

  5-磷酸脫羧酶13mg/L;

  丁二酸10mg/L。

  ATP酶21ml/L。

  本實施例用于某內衣染整企業的污水處理,其污水主要污染物為COD、BOD5、SS以及色度等。處理方法為:先對廢水進行預處理,接著采用本發明復合酶制劑進行生化處理,生化處理出水后再進行化學混凝沉淀法處理,最后經過砂濾后排放。

  其原存在的問題主要是污水處理設施日常運營成本較高,出水水質不能達標,出水COD:180mg/l,絮凝藥劑用量大,污泥日產生量較多。系統運行電費較高。經處理后,出水COD穩定達標排放,系統內的剩余有機污泥達到零排放。

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