申请日2013.08.27
公开(公告)日2016.05.11
IPC分类号C12P1/04; C02F3/34
摘要
本发明涉及一种由生物絮凝剂(MBF-R)和聚合氯化铝(PAC)复合而成的复合絮凝剂的制备方法，具体包括：将剩余污泥和养殖废水分别在高温灭菌，然后取灭菌后污泥上清液和养殖废水按比例混合成培养基A，将红平红球菌接种至培养基A中活化驯化，驯化后，菌液接种至一个新的培养基A于发酵培养;直接将离心后的发酵液上清液与调好碱化度的PAC按体积比1：(6-11)的比例混合。本发明方法避免了传统培养基高成本的不足，产品在酸性pH下也能有较好的絮凝效果，降低了PAC的投加量至少30%，降低了废水絮凝处理的成本。
权利要求书
1.基于污泥发酵产絮凝剂与PAC的复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤a：将污水处理厂剩余污泥和养殖废水分别在高温100-140℃灭菌15-30min;
步骤b：取灭菌后剩余污泥的上清液与养殖废水以体积比1:6-1:8的比例混合成培养基A;
步骤c：将红平红球菌接种至培养基A中进行驯化12-48h;
步骤d：将驯化后的菌液按体积比1%-6%再接种至一份新的培养基A中，于30℃发酵培养18-72h;
步骤e：将发酵液以1000-7000r/min的速度离心15-30min，去沉淀，取上清液用1-2倍体积预冷乙醇提取，再离心去上清液，取沉淀，将沉淀进行低温干燥后得到有机生物絮凝剂MBF-R;
步骤f：将无机絮凝剂PAC按0.1%-1%的质量比溶于水中，用加入溶液质量比0.01%-2%的碳酸钠以调节碱化度;
步骤g：将有机生物絮凝剂MBF-R以1%-10%的质量比加入到PAC溶液中于35℃复合1-4h，再加质量比0.01%的工业盐酸以将碱化度调回，从而制得复合絮凝剂溶液。
2.根据权利要求1所述的制备方法制备得到的复合絮凝剂的应用，其特征在于：所述的复合絮凝剂对高岭土的絮凝率可以达到99%，且适用pH为2-11的染料废水处理。
说明书
基于污泥发酵产絮凝剂与PAC的复合絮凝剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种由生物絮凝剂(MBF-R)和聚合氯化铝(PAC)复合而成的复合絮凝剂的制备方法，即将红平红球菌在破碎后的剩余污泥上清液和养殖(猪场)废水中发酵所得的MBF-R与PAC复合而成的高效絮凝剂。
背景技术
絮凝剂已经在污水处理领域被广泛运用。红平红球菌能够发酵生产有机高分子生物絮凝剂。而剩余污泥作为水处理过程中的副产物，主要由各种有机质和微生物的细胞组成，经过破碎后，一部分胞内有机物释放至上清液中，使得该剩余污泥上清液能够为红平红球菌发酵产絮凝剂提供足够的碳源和无机盐以及各种微量元素。此外猪场废水因含氨氮高的特点可以为发酵菌提供氮源。PAC作为无机高分子絮凝剂已经被广泛应用，然而实际应用中还是有很多局限性和不足，比如在酸性废水中处理效果不明显，絮体小，沉降慢，对COD去除不理想等。
发明内容
本发明的目的在降低生物絮凝剂的制备成本以及提升PAC絮凝性能，提供一种低成本而高效的复合絮凝剂制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种基于污泥发酵产絮凝剂与PAC的复合絮凝剂的制备方法，具体步骤如下：
1)将剩余污泥和养殖废水分别在高温100-140℃灭菌15-30min;
2)取灭菌后污泥上清液和养殖废水以体积比1:6-1:11的比例混合成培养基A;
3)将红平红球菌接种至培养基A中活化驯化12-48h;
4)将驯化后的菌液按体积比1%-6%再接种至一份新的培养基A中，与30℃发酵培养18-72h;
5)将发酵液以1000-7000r/min的速度离心15-30min，去沉淀，取上清液用1-2倍体积的预冷乙醇提取，再离心去上清液，取沉淀低温干燥即为MBF-R;
6)将PAC按0.1%-1%的质量比溶于水中，加入溶液质量比0.01%-2%的碳酸钠以调节碱化度;
7)将MBF-R以1%-10%质量比加入到PAC溶液中与35℃复合1-4h，再加质量比0.01%-02%的工业盐酸以将碱化度调回，该溶液即为复合絮凝剂溶液;
本发明复合絮凝剂对高岭土的絮凝率可以达到99%，且适用pH为2-11的废水处理。
本发明微生物絮凝剂可以很好地适应酸性废水，并且去除COD效果佳。将两种高分子絮凝剂复合，制备的絮凝子分子量更大，分子链更长，更有利于絮凝中的网捕作用。将剩余污泥发酵制备生物絮凝剂和PAC复合既可以降低剩余污泥中有机物的含量，还能实现剩余污泥和猪场废水的二次利用，同时又能克服无机絮凝剂的局限性，还可以降低无机絮凝剂PAC的投加量。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
本发明针对剩余污泥和猪场废水难以处理处置的难题，通过对污泥进行高温预处理，一方面达到灭菌的目的，一方面可以破碎污泥细胞，从而细胞中有机质被释放至溶液中。然后利用高氨氮废水和高COD破碎污泥上清液发酵红平红球菌，制备MBF-R。从而实现废物再利用，同时达到降低污泥中COD含量的目的。该絮凝剂的制备避免了传统培养基高成本的不足。针对PAC价格昂贵，以及过多使用PAC使得水中含铝过高对人和水中生物有害的现状，将无毒无害，无二次污染的MBF-R与PAC复合，不仅可以提高PAC的絮凝性能，使得其在酸性pH下也能有不错的絮凝效果，更是降低了PAC的投加量至少30%，从而更加降低了废水的处理成本。