[发明专利]基于污泥发酵产絮凝剂与PAC的复合絮凝剂的制备方法

说明书

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15-30 min；

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12-48 h；

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18-72 h；

5）将发酵液以1000-7000 r/min的速度离心15-30 min，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。

附图说明

图1是本发明的复合絮凝剂的制备流程图。

具体实施方式

下面结合附图1与实施例对本发明作进一步详细描述：

实例中絮凝性能的表征方法为：

用高岭土和自来水配成4 g/L的高岭土悬浊液，调节pH，向高岭土悬浮液中加入5 mL的1%的CaCl溶液做助凝剂，然后加入制备的最终的絮凝剂悬浊液2 mL，至于搅拌机中高速180 r/min搅拌1 min，然后低速130 r/min搅拌4 min，然后静止10 min。最后在550 nm下测定其液面下1 cm处溶液的吸光度At，并且以加了助凝剂的高岭土悬浊液，加入2 mL自来水作为絮凝剂的对照组进行同样的操作，并测定其550 nm下吸光度A0。最终以絮凝率（%）=(A0—At)/A0*100%作为絮凝性能表征量。

实例中对染料废水的脱色率的表征方法为：