本發(fā)明涉及一種生物營(yíng)養(yǎng)劑，還涉及基于上述生物營(yíng)養(yǎng)劑處理液晶面板有機(jī)廢水的方法。

背景技術(shù)：

1、薄膜晶體管液晶顯示器(tft-lcd)的生產(chǎn)制程中，需要使用大量的純水和有機(jī)藥劑，包括四甲基氫氧化銨(tmah)、二甲基亞砜(dmso)、螯合劑等物質(zhì)，從而產(chǎn)生大量難以處理的有機(jī)廢水。研究表明，此類(lèi)有機(jī)廢水產(chǎn)量約為70000m3/d，并具有生物毒性大、污染物種類(lèi)復(fù)雜、難生物降解、可生化性低、含光刻膠、排放量大等特點(diǎn)。目前處理有機(jī)廢水的方法主要包括高級(jí)氧化法(芬頓氧化法、催化氧化法、電化學(xué)氧化法等)和生物處理法。然而，高級(jí)氧化法處理成本高、化學(xué)藥劑使用量大、廢棄物產(chǎn)量多，在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)用較少；生物處理法具有處理效率高、運(yùn)行成本低、廢棄物產(chǎn)量少等優(yōu)點(diǎn)，是處理有機(jī)廢水最為常用的方法，但是當(dāng)廢水中有機(jī)物質(zhì)和毒性物質(zhì)較多時(shí)，將會(huì)抑制微生物活性，使微生態(tài)失衡，降低處理效率。

2、目前生物營(yíng)養(yǎng)劑已被用于生化系統(tǒng)中，用來(lái)增強(qiáng)污泥活性、提升污泥馴化速率、提高系統(tǒng)處理效率，但普遍存在藥劑有效時(shí)間短、失效快、營(yíng)養(yǎng)成分單一、不易保存等特點(diǎn)。如中國(guó)專(zhuān)利cn103224887b(申請(qǐng)?zhí)?01310164864.2)公開(kāi)了一種廢水生化處理微生物營(yíng)養(yǎng)劑，包括魚(yú)粉、蛋白酶、堿性脂肪酶、酒精糟液等物質(zhì)，其小分子有機(jī)物含量較高，但缺少微生物生長(zhǎng)所需的微量元素，且在系統(tǒng)面對(duì)重金屬等毒性物質(zhì)沖擊時(shí)，無(wú)法起到快速修復(fù)受損污泥的作用。中國(guó)專(zhuān)利cn115465958b(申請(qǐng)?zhí)?02211171662.6)公開(kāi)了一種污水脫氮生物營(yíng)養(yǎng)劑，包含由加工食品類(lèi)原料或果蔬類(lèi)原料組成的固體原料、水和淀粉酶等物質(zhì)，雖然可將過(guò)期變質(zhì)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物營(yíng)養(yǎng)劑，但其微量元素含量低，且過(guò)期食物易滋生大量無(wú)用的細(xì)菌，消耗營(yíng)養(yǎng)劑中的營(yíng)養(yǎng)成分。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：本發(fā)明目的旨在提供一種生物營(yíng)養(yǎng)劑，該生物營(yíng)養(yǎng)劑營(yíng)養(yǎng)成分高、作用時(shí)效長(zhǎng)、可抵御水質(zhì)水量和毒性物質(zhì)的沖擊，實(shí)現(xiàn)生化系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運(yùn)行；本發(fā)明另一目的旨在提供基于上述生物營(yíng)養(yǎng)劑處理液晶面板有機(jī)廢水的方法，該方法采用本發(fā)明的生物營(yíng)養(yǎng)劑協(xié)同對(duì)溶解氧含量的控制，能夠有效提高生物處理法對(duì)液晶面板有機(jī)廢水的處理效率。

2、技術(shù)方案：本發(fā)明所述的生物營(yíng)養(yǎng)劑，采用如下方法制備而成，方法步驟如下：

3、(1)將無(wú)機(jī)鹽材料溶于去離子水中，得到無(wú)機(jī)鹽溶液；

4、(2)往步驟(1)的無(wú)機(jī)鹽溶液中加入生長(zhǎng)因子材料和乙二胺四乙酸二鈉(edta)，混勻后得到基礎(chǔ)溶液a；

5、(3)將高分子材料分散在有機(jī)溶劑中，高分子材料充分分散后，向其中加入步驟(2)的基礎(chǔ)溶液a，充分?jǐn)嚢韬蟮玫骄鶆虻恼吵砗隣钊芤篵；

6、(4)通過(guò)塑性模具將步驟(3)的粘稠糊狀溶液b制成球狀顆粒，然后對(duì)球狀顆粒進(jìn)行高溫?zé)崽幚?，直至有機(jī)溶劑完全揮發(fā)；冷卻后得到具有緩釋效果的多孔球形結(jié)構(gòu)的生物營(yíng)養(yǎng)劑。

7、其中，步驟(1)中，所述無(wú)機(jī)鹽材料由如下質(zhì)量份數(shù)的組分組成：0.15～0.25份磷酸二氫鉀、0.15～0.25份磷酸氫二鉀、0.1～0.15份七水硫酸亞鐵、0.02～0.05份七水合硫酸鋅、0.03～0.05份七水合硫酸鎂、0.02～0.05份五水合硫酸銅、0.05～0.08份四水合氯化錳、0.02～0.05份六水合氯化鈷、0.1～0.3份鉬酸銨、0.02～0.05份無(wú)水氯化鈣和0.01份硼酸。

8、其中，步驟(2)中，生長(zhǎng)因子材料由如下質(zhì)量份數(shù)的組分組成：2～2.3份復(fù)合氨基酸粉、0.05～0.1份l-半胱氨酸、0.25～0.3份d-生物素、0.05～0.1份細(xì)胞分裂素和0.5～0.7份復(fù)合維生素。

9、其中，步驟(3)中，所述高分子材料為聚(3-羥基丁酸-co-3-羥基戊酸)、聚乳酸、聚己內(nèi)酯、聚β-羥基丁酸或聚乳酸-聚己內(nèi)酯共聚物中的一種。

10、其中，步驟(3)中，所述有機(jī)溶劑為三氯甲烷、丙酮或異丙醇中的一種。

11、其中，步驟(3)中，攪拌速率為70～120rpm。

12、其中，生物營(yíng)養(yǎng)劑以高分子骨架材料作為緩釋載體，將乙二胺四乙酸二鈉、多種無(wú)機(jī)鹽以及生長(zhǎng)因子包覆在其中，形成營(yíng)養(yǎng)成分復(fù)雜、作用時(shí)效長(zhǎng)的液晶面板有機(jī)廢水用緩釋生物營(yíng)養(yǎng)劑。聚合物在有機(jī)溶劑中溶解，分子鏈打開(kāi)；將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包裹后煅燒，一方面使有機(jī)溶劑揮發(fā)，一方面形成多孔狀球結(jié)構(gòu)。

13、基于上述生物營(yíng)養(yǎng)劑處理液晶面板有機(jī)廢水的方法，具體包括如下步驟：

14、(1)將液晶面板有機(jī)廢水通入生化預(yù)處理裝置中，裝置中填充有多孔填料；裝置中的活性污泥濃度為1～2g/l，調(diào)節(jié)裝置內(nèi)廢水的ph為7～8；

15、(2)向裝置內(nèi)投加0.1～0.2g/l的生物營(yíng)養(yǎng)劑，通過(guò)曝氣裝置控制裝置內(nèi)的do維持在2～5mg/l；裝置內(nèi)的水力停留時(shí)間為24～48h；

16、(3)反應(yīng)結(jié)束后，停止曝氣，靜置沉降30～60min后將處理后的廢水排出。

17、其中，步驟(1)中，裝置中多孔填料的填充量為裝置(反應(yīng)器)體積的10％。多孔填料為具有均勻孔隙的聚氨酯材料，單個(gè)填料體積為5mm3，密度為18g/l，比表面積1000m2/g。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，在填料外部由于曝氣作用可構(gòu)建好氧環(huán)境，而在填料內(nèi)部由于多孔的存在可構(gòu)建缺氧/厭氧微環(huán)境，從而在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)硝化反硝化，難降解有機(jī)物首先可通過(guò)缺氧/厭氧微環(huán)境進(jìn)行生物降解，產(chǎn)生的降解產(chǎn)物進(jìn)一步可通過(guò)好氧反應(yīng)得以去除。

18、多孔填料密度為18g/l，重量較輕，當(dāng)投入裝置中時(shí)，在初始1～2天時(shí)間內(nèi)，填料始終漂浮在廢水上方，難以呈現(xiàn)隨水流紊動(dòng)的現(xiàn)象，導(dǎo)致啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，掛膜速率低，去除效率差；在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置固定隔網(wǎng)，在反應(yīng)1～2天內(nèi)，將隔網(wǎng)設(shè)置在水面以下1/3～1/2處，隔網(wǎng)孔徑為1～2mm，小于填料粒徑(4～5mm)，因此多孔填料被隔網(wǎng)控制在水面之下，使得填料在反應(yīng)伊始即接觸到廢水和活性污泥，極大縮短生物膜在填料上的掛膜周期，使得裝置得以快速啟動(dòng)；當(dāng)填料可隨水流呈現(xiàn)紊動(dòng)現(xiàn)象后，手動(dòng)去除隔網(wǎng)。

19、本發(fā)明生物營(yíng)養(yǎng)劑以高分子骨架材料為緩釋載體，將營(yíng)養(yǎng)成分充分包埋其中，穩(wěn)定性好、時(shí)效性長(zhǎng)，可在一次性投加之后，獲得長(zhǎng)達(dá)15天以上釋放周期，有效避免了液體生物營(yíng)養(yǎng)劑投加后即時(shí)釋放、長(zhǎng)效性不足的問(wèn)題；所選的高分子材料均為生物可降解聚合物，一方面是對(duì)生物無(wú)毒無(wú)害的綠色材料，另一方面還可作為外部碳源供微生物生長(zhǎng)利用，有利于碳氮比較低的水體中氨氮、硝態(tài)氮等污染物的去除，且減少了額外碳源的投加；本發(fā)明生物營(yíng)養(yǎng)劑中包含多種無(wú)機(jī)鹽(含大量、中量及微量元素)和生長(zhǎng)因子，可促進(jìn)微生物在具有大量難降解有機(jī)物的廢水環(huán)境中快速生長(zhǎng)繁殖，增加微生物多樣性，從而提高微生物對(duì)有機(jī)物的降解效率，并提高系統(tǒng)的耐沖擊負(fù)荷能力，其中，各類(lèi)生長(zhǎng)因子的作用如下：氨基酸、維生素是微生物生長(zhǎng)所需的基本營(yíng)養(yǎng)成分，可加快微生物的繁殖速度；生物素是多種羧化酶的輔酶，可以提高活性污泥對(duì)bod和cod的去除能力，增強(qiáng)絮凝菌膠團(tuán)的形成；細(xì)胞分裂素是調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂不可缺少的激素，可促進(jìn)微生物的分裂繁殖；l-半胱氨酸為含硫α-氨基酸，可與銅、銀、汞等多種有毒有害金屬離子形成不溶性硫醇鹽，起到生物解毒的作用。由于微生物的硝化和反硝化活性很容易被重金屬和有機(jī)物抑制，當(dāng)系統(tǒng)受到重金屬等毒性物質(zhì)沖擊時(shí)，活性污泥短時(shí)間內(nèi)難以恢復(fù)活性，本發(fā)明生物營(yíng)養(yǎng)劑中的edta能夠與多種金屬離子結(jié)合形成穩(wěn)定絡(luò)合物，去除重金屬對(duì)酶活性的抑制，在系統(tǒng)中毒時(shí)起到快速解毒的作用，幫助迅速修復(fù)受損的活性污泥，快速提高污泥活性和濃度，恢復(fù)處理效率。

20、有益效果：相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下顯著的優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明生物營(yíng)養(yǎng)劑協(xié)同本發(fā)明的處理方法，能夠有效增強(qiáng)生化系統(tǒng)中微生物的活性，提高污泥抗沖擊及抗損害能力，建立系統(tǒng)對(duì)毒性物質(zhì)的耐受性，并且還能極大縮短生物膜在填料上的掛膜周期，使得反應(yīng)器得以快速啟動(dòng)；最終提高生物處理法對(duì)液晶面板有機(jī)廢水的處理效率，實(shí)現(xiàn)廢水中難降解有機(jī)物如四甲基氫氧化銨(tmah)、螯合劑的徹底降解。