本發明涉及一種緩釋營養劑的制備方法，尤其涉及一種提高化工生產廢水生化處理效果的緩釋營養劑的制備方法，屬于水處理領域。
背景技術：
生物處理是目前廢水處理最常用的方法之一，具有應用范圍廣、適應性強及運行費用低等優點。化工行業產生大量有機廢水，根據廢水的可生化性特點確定是否采用生物處理工藝和選擇適合的生化運行方式，由于國家對于環保重視程度的提高，達標外排水質指標也日益嚴格，這就要求污水各處理單元均要發揮出最高效率，這其中就包括生化處理單元的穩定、高效運行，也就是生化單元中的核心——微生物也要維持較高的活性和良好的群落結構。另外，化工生產廢水組成存在很多營養成分不均衡的情況以及由于化工生產廢水水質波動頻繁，難免對生化單元造成沖擊，這些情況都容易導致生化處理單元處理效果不理想的情況發生，生物營養劑可在一定程度上減緩生化系統在應對水質營養成分缺失和水質沖擊的負面影響，最大限度保障生化單元的穩定、高效運行。但現有的營養劑主要針對前段生化有促進作用，但用于中后段生化提效的應用領域作用不明顯甚至會出現反向作用。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題在于，提供一種提高化工生產廢水生化處理效果的緩釋營養劑的制備方法。
本發明針對現有技術的不足，根據污水水質中營養成分有針對性提供一種營養全面、且利于微生物徹底降解利用，適用于有效提高中后段生化單元處理微生物活性的營養劑制備方法。另外由于營養劑的特點是營養豐富、且具有易生物降解性，在使用過程中易于在現場稀釋配制過程中易被空氣中的微生物污染發生無效降解，以至于在使用過程中不能達到預期效果，本發明針對營養劑應用中存在的這一技術問題，通過設計合理緩釋體系來加以解決。具體采用的技術方案如下：
一種提高化工生產廢水生化處理效果的緩釋營養劑的制備方法，包括步驟如下：(1)將去離子水加入反應設備加熱至45-55℃，依次加入下列重量份的組分：葡萄糖5-10％、乙酸鈉0.5-5％、檸檬酸鈉0.5-5％、乳酸鈣0.5-5％、NH4Cl 0-5％，K2HPO4·3H2O0-5％、MgSO4 1-5％、FeSO4 0.5-5％，Na2CO3 5-10％、CuSO4 0.1-1％、ZnSO4 0.1-1％、MnSO4·H2O 0.5-1％、CoSO4·7H2O 0.1-0.5％、、(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.1-0.5％、維生素C 0.1-0.5‰和維生素VH 0.1-0.5‰，保溫條件下快速攪拌均勻；
(2)將步驟1得到的混合物在低速攪拌條件下，緩慢加入經煅燒制備的膨脹石墨10-25wt％；
(3)將步驟2制備的均勻混合物通過造粒機形成粒徑的0.7-2.0mm直徑的顆粒后，采用多糖衍生物和聚丙烯酰胺按1:1-1:3重量百分比配成的0.5-1.5‰的混合溶液對顆粒進行噴涂包膜，在50-60℃進行烘干后再將該顆粒與上述多糖衍生物和聚丙烯酰胺混合溶液混合進行二次造粒、包膜、烘干制得直徑為2.0-4.0mm的緩釋營養劑顆粒。
本發明所述的制備方法中，所述的經煅燒制備的膨脹石墨優選是在800-900℃條件下煅燒0.5-1.5h獲得的蠕蟲狀結構物質。
本發明所述的制備方法中，其特征在于，所述的多糖衍生物為殼多糖和淀粉衍生物。
本發明與現有技術相比具有下列優點和效果：
1、由于化工生產廢水處理中后段生化中殘余的污染物以難降解污染物為主，微生物可利用的底物有限、且營養成分存在缺失等情況都導致該階段的生化單元中微生物活性受限，系統耐受水質沖擊的能力較弱，生化末端出水的COD也偏高。本發明是根據各種化工生產廢水中后段生化單元的水質情況及是否存在營養成分缺失需求，有針對性的配制營養劑，激發系統中微生物及相應酶的活性，促使體系形成合理的微生物菌落結構，提高生化單元污染物處理效果。
2、本發明通過采用二次緩釋包膜解決了營養劑在現場稀釋配制過程中發生污染而產生無效降解導致應用效果下降，緩釋型營養劑具有利用率高、保存和使用方便的特點。
3、本發明開發營養劑的緩釋特點，相比其他營養劑可以節省生化系統的融藥和加藥設備，節約設備投資。
具體實施方式
以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。下面結合實施例對本方法進行詳細說明。
實施例1緩釋營養劑的制備和在苯酚丙酮生產廢水中的應用
某苯酚丙酮生產企業廢水采用活性污泥法進行生物處理，在生化單元的后半段活性污泥生化池處取樣分析后發現，COD為150-250mg/L、NH3-N≤5mg/L、PO43-≤0.3mg/L，此段的MLSS 1.8g/L，活性污泥菌相觀察菌膠團較為松散，且原生動物較少。
根據上述水質情況，營養劑的制備方法如下：(1)將去離子水加入反應設備加熱至45℃左右，依次加入下列重量份的組分：葡萄糖5％、乙酸鈉0.5％、檸檬酸鈉0.5％、乳酸鈣0.5％、NH4Cl 1.3％，K2HPO4·3H2O 0.23％、MgSO4 1％、FeSO4 1.5％，Na2CO3 5.5％、CuSO40.3％、ZnSO4 0.3％、MnSO4·H2O 0.5％、CoSO4·7H2O 0.1％、(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.3％、維生素C 0.2‰和維生素VH 0.3‰，保溫條件下快速攪拌均勻；(2)步驟1所述的混合物在低速攪拌條件下，經850℃煅燒1h制備的膨脹石墨20％(重量份)；(3)將步驟2制備的均勻混合物通過造粒機形成粒徑的0.7-2.0mm直徑的顆粒后，采用殼多糖和聚丙烯酰胺按重量比1:3配成的0.5‰的混合溶液的混合溶液對顆粒進行噴涂包膜，在50℃進行烘干后再將該顆粒與上述殼多糖和聚丙烯酰胺溶液混合進行二次造粒、包膜、烘干制得直徑為2.0-4.0mm的緩釋營養劑顆粒。
按照處理水量的的0.1％的量投用中后段生化池中，每隔3d進行補加一次，連續運行18d后，生化出水COD由95-110mg/L降為75-85mg/L，顯微鏡觀察發現菌膠團外邊緣結構清晰，且發現原生動物種類明顯增多，發現鐘蟲數量較大、且較為活躍。
實施例2緩釋營養劑的制備和在環氧丙烷生產廢水中的應用
某企業環氧丙烷生產廢水采用活性污泥法進行生物處理，在生化單元的后半段活性污泥生化池處取樣分析后發現，COD為350mg/L、NH3-N≤15mg/L、PO43-≤0.1mg/L，該廢水的鹽含量可達到3.5％，氯離子濃度高達11000mg/L，活性污泥沉降性極差，顯微鏡觀察菌膠團松散，絲狀菌豐度Ⅲ。
根據上述水質情況，營養劑的制備方法如下：(1)將去離子水加入反應設備加熱至50℃，依次加入下列重量份的組分：葡萄糖5％、乙酸鈉2.5％、檸檬酸鈉2.5％、乳酸鈣2.5％、K2HPO4·3H2O 0.38％、MgSO4 1％、FeSO4 1.5％，Na2CO3 5.5％、CuSO4 0.3％、ZnSO40.3％、MnSO4·H2O 0.6％、CoSO4·7H2O 0.3％、(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.5％、維生素C0.3‰和維生素VH 0.5‰，保溫條件下快速攪拌均勻；(2)步驟1所述的混合物在低速攪拌條件下，緩慢加入800℃煅燒1.5h制備的膨脹石墨經煅燒制備的膨脹石墨15％(重量份)；(3)將步驟2制備的均勻混合物通過造粒機形成粒徑的0.7-2.0mm直徑的顆粒后，采用殼多糖和聚丙烯酰胺按重量比1:2配成的1‰的混合溶液的混合溶液對顆粒進行噴涂包膜，在55℃進行烘干后再將該顆粒與上述殼多糖和聚丙烯酰胺溶液混合進行二次造粒、包膜、烘干制得直徑為2.0-4.0mm的緩釋營養劑顆粒。。
按照處理水量的的0.3％的量投用中后段生化池中，每隔3d進行補加一次，連續運行42d后，生化出水COD由270mg/L降為150mg/L，污泥沉降性較初始狀態好轉，顯微鏡觀察發現菌膠團絮團增大且結構略顯緊實。
實施例3緩釋營養劑的制備和在煉化生產廢水中的應用
某煉化企業生產廢水采用活性污泥法進行生物處理，由于計劃性停產，生產廢水水質發生巨大變化，對后續生化也產生較大沖擊，在生化單元的后半段生化池處取樣分析后發現，COD為650mg/L、NH3-N≤25mg/L、PO43-≤8mg/L，且生化池出水COD由正常運行時的120mg/L提高到310mg/L，且出現生物泡沫和跑泥現象。
根據上述情況，營養劑的制備方法如下：(1)將去離子水加入反應設備加熱至55℃，依次加入下列重量份的組分：葡萄糖10％、乙酸鈉5％、檸檬酸鈉5％、乳酸鈣5％、NH4Cl 0.3％，MgSO4 5％、FeSO4 5％，Na2CO3 8％、CuSO4 1％、ZnSO4 1％、MnSO4·H2O 1％、CoSO4·7H2O 0.5％、(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.5％、維生素C 0.5‰和維生素VH 0.5‰，保溫條件下快速攪拌均勻；(2)步驟1所述的混合物在低速攪拌條件下，緩慢加入900℃煅燒0.5h制備的膨脹石墨10％(重量份)；(3)將步驟2制備的均勻混合物通過造粒機形成粒徑的0.7-2.0mm直徑的顆粒后，采用殼多糖和聚丙烯酰胺按重量比1:1配成的1.5‰的混合溶液的混合溶液對顆粒進行噴涂包膜，在60℃進行烘干后再將該顆粒與上述殼多糖和聚丙烯酰胺溶液混合進行二次造粒、包膜、烘干制得直徑為2.0-4.0mm的緩釋營養劑顆粒。
按照處理水量的的0.5％的量投用中后段生化池中，每隔3d進行補加一次，連續運行15d后，生化出水COD下降為120mg/L。