申请日2018.09.11
公开(公告)日2018.11.27
IPC分类号C02F11/14
摘要
本发明公开了一种用于污泥处理的高效复合生物絮凝剂及其制备方法。所述的用于污泥处理的高效复合生物絮凝剂按照质量份数包括：聚合氨基酸10～70份、动物明胶10～50份、糖醛酸0.1～20份和复合硫酸氯化盐PBT0.1～10份。本发明的絮凝剂是一种同时含有有机和无机高分子化合物的网状结构混合物，通过电荷中和、吸附、架桥和卷扫作用与水中胶体颗粒形成紧密均匀的絮体，具有产品稳定性好，用量小，絮凝效果好，处理效率高，污泥产生量小等特点，相比聚丙烯酰胺更加环保，可广泛适用于污水、废水的处理。
权利要求书
1.一种用于污泥处理的高效复合生物絮凝剂，其特征在于：所述的用于污泥处理的高效复合生物絮凝剂按照质量份数包括：聚合氨基酸10～70份、动物明胶10～50份、糖醛酸0.1～20份和复合硫酸氯化盐PBT0.1～10份。
2.根据权利要求1所述的用于污泥处理的高效复合生物絮凝剂，其特征在于：所述的用于污泥处理的高效复合生物絮凝剂按照质量份数包括：聚合氨基酸25～55份、动物明胶20～30份、糖醛酸5～12份和复合硫酸氯化盐PBT2～6份。
3.根据权利要求2所述的用于污泥处理的高效复合生物絮凝剂，其特征在于：所述的用于污泥处理的高效复合生物絮凝剂按照质量份数包括：聚合氨基酸40份、动物明胶25份、糖醛酸8份和复合硫酸氯化盐PBT 4份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的用于污泥处理的高效复合生物絮凝剂，其特征在于：所述聚合氨基酸为甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、赖氨酸和丝氨酸中的一种或多种。
5.根据权利要求1-3任一项所述的用于污泥处理的高效复合生物絮凝剂，其特征在于：所述糖醛酸为葡萄糖醛酸、甘露糖醛酸、半乳糖醛酸、艾杜糖醛酸和古罗糖醛酸中的一种或多种。
6.根据权利要求1-3任一项所述的用于污泥处理的高效复合生物絮凝剂，其特征在于：所述复合硫酸氯化盐PBT包括聚合硫酸氯化铝(PACS)和聚合硫酸氯化铝铁(PAFCS)。
7.根据权利要求6所述的用于污泥处理的高效复合生物絮凝剂，其特征在于：所述聚合硫酸氯化铝(PACS)与聚合硫酸氯化铝铁(PAFCS)的质量比为5:1。
8.根据权利要求1所述的用于污泥处理的高效复合生物絮凝剂，其特征在于：所述高效复合生物絮凝剂适用于pH值为3.0～11.0的水体。
9.一种如权利要求1所述的用于污泥 处理的高效复合生物絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括以下步骤：
(1)将聚合氨基酸和醛聚糖加入到甲醛溶液，缓慢搅拌20～30min，离心分离后收集上层清液;
(2)将上层清液升温至40℃，缓慢加入动物明胶，60～75℃条件下，以转速150～200rpm搅拌2～3小时;
(3)加入复合硫酸氯化盐PBT，均匀搅拌至完全溶解后，冷却至室温，自然结晶得到絮凝剂粗产品;
(4)粗产品经甲醇洗涤提纯后，采用真空干燥，得到复合生物絮凝剂。
说明书
一种用于污泥处理的高效复合生物絮凝剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及污水污泥处理领域，具体涉及一种用于污泥处理的高效复合生物絮凝剂及其制备方法。
背景技术
随着工业的快速发展和人口的急剧增加，城镇饮用地表水需求量和工业废水、城市生活污水、养殖废水排放量与日俱增。由于污水排放类型不断上升，水中污染物成分变得越来越复杂，因此对污水进行处理的难度也越来越大。如果处理不当，会对工农业生产和人类健康对来严重威胁。国家住建部通报明确指出，加大污泥处理处置工作力度成下一步工作重点，目标是到2020年底，地级及以上城市污泥无害化处置率达到90%，其他城市达到75%;县城力争达到60%。
目前行业内比较常用的是使用聚丙烯酰胺(简称PAM)对含水污泥进行絮凝处理。但因其包覆性会将泥、水同时包覆在一起，导致在后期发酵过程中即使添加了秸秆等辅料以及菌种也无法使污泥得到真正的发酵。由于污泥始终处在厌氧状态下，不适宜细菌的存活，所以导致了菌种的大量死亡;较长的干化周期使污泥内的有机质转化为了氨气、硫化氢、烷类等气体大量流失，不断发出的恶臭也严重影响了周边环境。
生物絮凝剂是指具有絮凝活性的各种机能性蛋白质、机能性多糖类物质，它的微观立体结构主要包括纤维状结构和球状结构，它的絮凝机理主要包括桥联作用、中和作用和卷扫作用。有效地克服了无机絮凝剂和人工合成有机絮凝剂在安全和环境方面存在的问题，是环境友好型的绿色絮凝剂，越来越受到各国水处理工作者的重视。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于污泥处理的高效复合生物絮凝剂及其制备方法，通过复合硫酸氯化盐PBT对现有的复合型生物絮凝剂(CBF)进行改性，获得一种压缩性好又具有良好絮凝效果的新型絮凝剂。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于污泥处理的高效复合生物絮凝剂。具体的，所述的用于污泥处理的高效复合生物絮凝剂按照质量份数包括：聚合氨基酸10～70份、动物明胶10～50份、糖醛酸0.1～20份和复合硫酸氯化盐PBT0.1～10份。
优选地，所述的用于污泥处理的高效复合生物絮凝剂按照质量份数包括：聚合氨基酸25～55份、动物明胶20～30份、糖醛酸5～12份和复合硫酸氯化盐PBT2～6份。
优选地，所述的用于污泥处理的高效复合生物絮凝剂按照质量份数包括：聚合氨基酸40份、动物明胶25份、糖醛酸8份和复合硫酸氯化盐PBT4份。
优选地，所述聚合氨基酸为甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、赖氨酸和丝氨酸中的一种或多种。
优选地，所述糖醛酸为葡萄糖醛酸、甘露糖醛酸、半乳糖醛酸、艾杜糖醛酸和古罗糖醛酸中的一种或多种。
优选地，所述复合硫酸氯化盐PBT包括聚合硫酸氯化铝(PACS)和聚合硫酸氯化铝铁(PAFCS)。
优选地，所述聚合硫酸氯化铝(PACS)与聚合硫酸氯化铝铁(PAFCS)的质量比为5:1。
优选地，所述高效复合生物絮凝剂适用于pH值为3.0～11.0的水体。
本发明第二方面提供了一种用于污泥处理的高效复合生物絮凝剂的制备方法。具体地，所述的制备方法包括以下步骤：
(1)将聚合氨基酸和醛聚糖加入到甲醛溶液，缓慢搅拌20～30min，离心分离后收集上层清液;
(2)将上层清液升温至40℃，缓慢加入动物明胶，60～75℃条件下，以转速150～200rpm搅拌2～3小时;
(3)加入复合硫酸氯化盐PBT，均匀搅拌至完全溶解后，冷却至室温，自然结晶得到絮凝剂粗产品;
(4)粗产品经甲醇洗涤提纯后，采用真空干燥，得到复合生物絮凝剂。
本发明方法具有如下优点：
本发明的用于污泥处理的高效复合生物絮凝剂是一种同时含有有机和无机高分子化合物的网状结构混合物，在絮凝沉淀的过程中，通过电荷中和、吸附、架桥和卷扫作用与水中胶体颗粒形成紧密均匀的絮体，从而成层沉降，进而形成稳定泥-水分离体系。
另外，本发明产品具有操作简便、取材方便、压缩性好的特点，泥水分离界面清晰，能更大程度去除水中污染物，而且在污泥的压滤过程中能更好地将泥牢牢锁住，污泥的含水量低于其他絮凝剂，压滤后的污水也相对清澈，能更好的起到污泥的减量化，可以将现在污水处理通用的聚丙烯酰胺完美取代，其使用后也不会对环境产生污染，从而结束污水污泥不能降解的历史。