【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水处理，具体而言，涉及一种强化反硝化脱氮缓释碳源的制备方法。
技术介绍
1、硝酸盐污染是一类严重的环境问题，它会影响地表水和地下水的质量，进而威胁人类和生态系统的健康。氮超标排放不仅会导致富营养化，还可能间接产生健康风险，如高铁血红蛋白血症、胃肠道癌、不良妊娠现象、甲状腺疾病以及神经管缺陷等。
2、硝酸盐的去除方法有物化法(反渗透、电渗析、离子交换、化学脱硝等)和生物法自养或异养反硝化、硝酸盐异化还原成铵等。其中，微生物异养反硝化是目前污水脱氮中最经济有效的方法。微生物异养反硝化作用，是反硝化菌利用硝酸盐还原酶(nr)、亚硝酸盐还原酶(nir)、一氧化氮还原酶(nor)、氧化亚氮还原酶(nos)的催化作用将no3依次还原成no2、no、n2o，最终还原为n2排放。上述过程需要有充足的碳源为反硝化菌提供电子。
3、目前，常用的传统外加碳源包括乙酸钠、葡萄糖、甲醇等，这些碳源价格昂贵，其成本在废水处理药剂总成本中的占比超过70％；同时该类碳源溶于出现过量投加的问题，容易造成二次污染，并导致出水cod偏高。缓释碳源作为一种来源广、价格低且能缓慢释放有机碳的新型固体碳源，在近年来的研究中颇受欢迎。利用天然纤维素类碳源(天然碳源)和合成可生物降解碳源(合成碳源)作为反硝化电子供体，可以强化系统的脱氮效果。但这类缓释碳源材料，仍有碳释放量和周期不稳定，降解难，微生物利用不佳的问题。因此，亟需寻求一种兼具经济性和高脱氮性能的替代碳源。
技术实现思路
1、本专
2、为此，本专利技术提供如下技术方案。
3、本专利技术的一个方面提供了一种强化反硝化脱氮缓释碳源的制备方法，包括以下步骤：
4、将气化渣浸泡于0.1～0.3mol/l的酸液中于40～60℃、200～400rpm下搅拌处理1～3h，得到酸洗后的气化渣；将酸洗后的气化渣在800～1200℃下进行高温煅烧4～10h，得到煅烧后的气化渣；将煅烧后冷却至室温的气化渣浸泡于40～60wt％胍低聚物溶液中，然后加入环氧氯丙烷搅拌处理4～8h，之后取出气化渣洗涤并烘干，得到改性气化渣；
5、按照质量体积比1g：30～100ml的量将聚乳酸与0.1～0.3mol/l的碱液混合并充分搅拌至形成均一的溶液，然后向所得溶液中加入功能单体和引发剂在30～100℃下持续搅拌1～5h，随后加入改性气化渣和交联剂继续搅拌1～2h，待反应结束后冷却至室温，抽滤，将所得固体产物洗涤、真空冷冻干燥后制粒，得到粒径在1～5mm所述脱氮缓释碳源。
6、在本专利技术的一个优选实施例中，所述酸为无机酸或者有机酸，所述无机酸包括盐酸、硝酸、磷酸、硼酸中的至少一种，所述有机酸包括醋酸、草酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸中的至少一种。
7、在本专利技术的一个优选实施例中，所述煅烧为程序式煅烧，具体过程为：首先以1～5℃/min的升温速率升温至400～600℃保温20～40min，之后以5～10℃/min的升温速率升温至800～1200℃后保温4～10h。
8、在本专利技术的一个优选实施例中，所述胍低聚物是由多胺小分子与胍盐按照质量比1:1.5～3的量混合后在150～200℃下搅拌至完全融合得到。
9、在本专利技术的一个优选实施例中，所述多胺小分子包括2,2'-(二乙氧基)二乙胺、三甲基己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的至少一种。
10、在本专利技术的一个优选实施例中，所述胍盐包括盐酸胍盐、硝酸胍盐、氨基胍盐酸盐、三氨基胍盐酸盐、缩二胍盐酸盐中的至少一种。
11、在本专利技术的一个优选实施例中，所述环氧氯丙烷的加入量为气化渣质量的0.03～0.06倍。
12、在本专利技术的一个优选实施例中，所述功能单体选自n，n-二甲基-n-丙烯酰乙氧基-n-(3-磺丙基)-铵甜菜碱、n，n-二甲基-n-丙烯酰胺丙基-n-(2-羧甲基)-铵甜菜碱、n，n-二甲基-n-丙烯酰胺丙基-n-(3-磺丙基)-铵甜菜碱、n，n-二甲基-n-丙烯酰胺丙基-n-(2-羧甲基)-铵甜菜碱、2-(甲硫基)乙基异丁烯酰-s-(磺丙基)-锍甜菜碱中的任一种。
13、在本专利技术的一个优选实施例中，所述功能单体的加入量为聚乳酸质量的1～3倍。
14、在本专利技术的一个优选实施例中，所述引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、偶氮二异丁腈、过硫酸铵中的任一种。
15、在本专利技术的一个优选实施例中，所述引发剂的加入量为功能单体质量的0.3～0.5％。
16、在本专利技术的一个优选实施例中，所述改性气化渣的加入量为聚乳酸质量的0.5～1倍。
17、在本专利技术的一个优选实施例中，所述交联剂选自邻苯二酚、对苯二酚、间苯二酚中的任一种或两种以上的混合。
18、在本专利技术的一个优选实施例中，所述交联剂的加入量为聚乳酸质量的0.01～0.05倍。
19、借由上述技术方案，本专利技术至少具有下列优点：本专利技术的缓释碳源是以改性气化渣与改性聚乳酸共聚物复合得到，其中改性气化渣是经过酸洗、煅烧和胍低聚物溶液改性得到，改性聚乳酸则是由聚乳酸与功能单体聚合、交联得到，两种改性物质均可作为碳源材料，经复合之后能够充分发挥两种碳源材料的优势，不仅能使碳源相对稳定地缓慢释放，还可作为微生物载体，提高生物量，从而提高生物脱氮效果。
20、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种强化反硝化脱氮缓释碳源的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸为无机酸或者有机酸，所述无机酸包括盐酸、硝酸、磷酸、硼酸中的至少一种，所述有机酸包括醋酸、草酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述煅烧为程序式煅烧，具体过程为：首先以1~5℃/min的升温速率升温至400~600℃保温20~40min，之后以5~10℃/min的升温速率升温至800~1200℃后保温4~10h。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述胍低聚物是由多胺小分子与胍盐按照质量比1:1.5~3的量混合后在150~200℃下搅拌至完全融合得到。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多胺小分子包括2,2'-(二乙氧基)二乙胺、三甲基己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的至少一种；
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环氧氯丙烷的加入量为气化渣质量的0.03~0.06倍。
7.根据权利要求1所述的方法，其特
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、偶氮二异丁腈、过硫酸铵中的任一种；
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述改性气化渣的加入量为聚乳酸质量的0.5~1倍。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交联剂选自邻苯二酚、对苯二酚、间苯二酚中的任一种或两种以上的混合；
...【技术特征摘要】
1.一种强化反硝化脱氮缓释碳源的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸为无机酸或者有机酸，所述无机酸包括盐酸、硝酸、磷酸、硼酸中的至少一种，所述有机酸包括醋酸、草酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述煅烧为程序式煅烧，具体过程为：首先以1~5℃/min的升温速率升温至400~600℃保温20~40min，之后以5~10℃/min的升温速率升温至800~1200℃后保温4~10h。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述胍低聚物是由多胺小分子与胍盐按照质量比1:1.5~3的量混合后在150~200℃下搅拌至完全融合得到。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多胺小分子包括2,2'-(二乙氧基)二乙胺、三甲基己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的至少一种；
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：石伟杰，解万友，沈天曚，王国瑞，冯春晖，张志平，马凯，
申请(专利权)人：神美科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。