本发明专利技术公开了利用污水处理厂剩余活性污泥生产生物絮凝剂的方法，属于环境工程中的污泥处理处置技术领域。其特征在于以污水处理厂剩余活性污泥为原料，对原料进行预处理制备净化污泥，对净化污泥进行细胞破碎制备抽提浆液，对抽提浆液进行固液分离分别得到粗品微生物絮凝剂溶液和细胞碎片残渣。对粗品微生物絮凝剂溶液进行后处理得到微生物絮凝剂浓缩液或固体微生物絮凝剂成品，对细胞碎片残渣进行后处理实现剩余活性污泥零排放。本发明专利技术的效果和益处是该方法将污泥视为一种资源加以有效利用，与其他剩余活性污泥资源化利用途径相比，具有较高的资源化利用附加值。生产的生物絮凝剂对废水的除浊、去除有机物以及重金属具有良好的效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境工程中的污泥处理处置
，涉及一种生产生物絮凝 剂的方法，具体涉及一种，
技术介绍
剩余活性污泥是城市污水处理及废水处理不可避免的固体副产品，成分复 杂。从物质属性上可分为两大类有机质和无机物。有机质中主要包括微生 物、微生物所吸附的有机物以及微生物代谢活动产物、污泥浓缩和调理用的絮 凝剂(PAM)等。无机物中主要包括砂土类、盐类等。按物质毒性与环境危 害性可分为三大类有毒性有机物(主要是难分解的有机氯杀虫剂)、致病微生 物和重金属。剩余活性污泥产量巨大。据估计，全球一年可能产生干污泥达1 亿t。大量积累的污泥不仅将占用土地，而且将成为影响城市环境卫生的一大公 害。如何妥善科学地处理处置污泥是全球共同关注的课题。当今污泥处理处置 领域内，将污泥视为一种资源加以有效利用、在治理污染的同时变废为宝已成 为共识。目前，污泥资源化利用的途径主要有污泥的农田林地利用、回收能源 和建材利用等。由于剩余活性污泥中含有微生物、原生动物、后生动物、藻类 等有机体，这些有机体中含有大量糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素和DNA等物 质，它们是生物絮凝剂的主要成分。而目前国内外对微生物絮凝剂的研究主要 利用合成/半合成培养基进行纯培养。由于培养基的成本过高，限制了微生物絮 凝剂的大规模生产，因而有效降低生产成本是微生物絮凝剂产业化过程中亟待 解决的问题。因此，用剩余活性污泥生产生物絮凝剂，与其他污泥资源化利用途径相比，资源化利用附加值较高，具有广阔的发展前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用剩余活性污泥生产生物絮凝剂的方法。 本专利技术解决技术问题的技术方案步骤如下1、 原料预处理将污水处理厂剩余活性污泥与水混合，经淘洗、过微米级孔径(30~710|im左右)的筛网截留方法，除去砂子等杂质，然后过滤或离心分离收集洗涤除砂污泥。对洗涤除砂污泥，采用投加化学药剂净化处理方法、电 提取净化处理方法、生物淋滤净化处理方法中的一种或几种联合，降低其中有 害重金属含量，制备净化污泥。2、 污泥细胞破碎对净化污泥，采用高压匀桨法、高速珠磨法、超声破碎法、快速冰冻融化 法、超临界流体法、化学渗透法、自溶法、生物酶溶法中的一种或几种联合， 破碎其细胞，有效释放胞内微生物絮凝剂活性成分，制备抽提浆液。3、 抽提浆液的固液分离对抽提桨液，采用离心分离、过滤、双水相萃取法中的一种或几种联合， 有效分离粗品微生物絮凝剂溶液和细胞碎片固体残渣。4、 粗品微生物絮凝剂溶液后处理对粗品微生物絮凝剂溶液，采用冷冻浓縮、真空浓縮、超滤浓縮、等电点 沉淀法、盐析沉淀法、有机溶剂沉淀法、冷冻干燥中的一种或几种联合，得到 微生物絮凝剂浓縮液成品或固体微生物絮凝剂成品。5、 细胞破碎残渣后处理采用生物法以细胞破碎残渣为碳源生产微生物絮凝剂，实现剩余活性污泥 零排放6本专利技术的效果和益处是该方法与其他剩余活性污泥资源化利用途径相比，具 有较高的资源化利用附加值。利用该方法生产的生物絮凝剂对废水的除浊、去 除有机物以及重金属具有良好的效果。 具体实施例方式下面结合技术方案详细叙述本专利技术的具体实施例。实施例1(1) 原料预处理。将污水处理厂剩余活性污泥与水混合制备悬浮液，经淘洗、过30 700)am筛网除去砂子，经过滤式离心机分离，弃滤液，得到洗涤除砂 污泥。按100g/L的污泥浓度制备洗涤除砂污泥悬浮液，按Fe"含量为1.5mg/L 投加硫酸铁于其中，常温搅拌3d，经过滤式离心机分离，弃滤液，得到去除有 害重金属的净化污泥。(2) 污泥细胞破碎。按100g/L的污泥浓度制备净化污泥悬浮液，在常压 冰水浴下，采用超声发生频率20kHz的脉冲式超声辐照破碎污泥细胞，得到抽 提浆液。(3) 抽提浆液的固液分离。抽提浆液经分离式离心机分相，上清液即粗品 微生物絮凝剂溶液，沉淀即细胞碎片固体残渣。(4) 粗品微生物絮凝剂溶液后处理。将粗品微生物絮凝剂溶液在-3(TC下冷 冻至冰晶出现并达到要求，分离冰晶，得到较浓的微生物絮凝剂溶液，反复操 作，得到微生物絮凝剂浓縮液。实施例2(1)原料预处理。采用实施例1(1)的方法得到洗涤除砂污泥。用0.25mol/L 的EDTA淋滤液淋滤洗涤除砂污，淋滤总剂量1000ml/kg。经过滤式离心机分离， 弃滤液，得到去除有害重金属的净化污泥。 (2) 污泥细胞破碎。以高压匀桨器为设备，将净化污泥加水1.5倍后送入高压匀桨器中进行高压、循环破碎，控制操作温度5(TC以下，得到抽提浆液。(3) 抽提浆液的固液分离。将抽提浆液与聚乙二醇和无机盐在萃取器中混 合，制备双水相萃取溶液，通过分离式离心机分相，上相为聚乙二醇富集的粗 品微生物絮凝剂溶液相，下相为细胞碎片固体残渣相。(4) 粗品微生物絮凝剂溶液后处理。在真空浓縮设备内保持足够的真空度， 使粗品微生物絮凝剂溶液中水份在不超过5(TC的条件下蒸发，得到微生物絮凝 剂浓縮液。实施例3(1) 原料预处理。采用实施例l (1)的方法得到洗涤除砂污泥。将洗涤除 砂污泥装入动电反应电解槽中，20 40V电压下通电足够时间，使污泥区的重金 属迁移至阴极区析出，得到去除有害重金属的净化污泥。(2) 污泥细胞破碎。以高速珠磨机为设备，将净化污泥与聚乙二醇和无机 盐混合后通入高速珠磨机内，与直径小于lmm的钢制或玻璃制小珠或石英砂进 行快速搅拌、研磨破碎，操作温度控制在5(TC以下，得到抽提浆液。(3) 抽提浆液的固液分离。抽提浆液经分离式离心机分相，上相为聚乙二 醇富集的粗品微生物絮凝剂溶液相，下相为细胞碎片固体残渣相。(4)粗品微生物絮凝剂溶液后处理。采用单级或多级超滤器，将粗品微 生物絮凝剂溶液通过加压泵连续送入超滤装置中，得到微生物絮凝剂浓縮液。 实施例4(1)原料预处理。采用实施例1(1)的方法得到洗涤除砂污泥。将洗涤除 砂污泥用酸液酸化后投入生物反应器中，投加氧化亚铁硫杆菌和和其生长所需 底物硫酸亚铁或氧化硫硫杆菌和其生长所需底物硫粉，连续曝气培养，使污泥 中重金属在酸性条件下溶出，经过滤式离心机分离，弃滤液，得到去除有害重 金属的净化污泥。(2) 污泥细胞破碎。将净化污泥在-3(TC冷冻结块，然后置于45"C恒温水浴 中热溶，如此反复操作，得到抽提桨液。(3) 抽提浆液的固液分离。采用实施例l (3)的方法。(4) 粗品微生物絮凝剂溶液后处理。采用实施例1 3中(4)的方法得到 微生物絮凝剂浓縮液后，采用等电点沉淀向浓縮液中缓慢加入酸或碱溶液调 节pH值至出现晶核，缓慢搅拌足够时间育晶，静止沉降足够时间，经分离式离 心机分相，离心分离得到固态微生物絮凝剂。实施例5(1) 原料预处理。采用实施例1 (1)的方法得到洗涤除砂污泥。用10%HC1 酸化至PH2.0，同时投加0.2%的H202，搅拌反应足够时间，经过滤式离心机 分离，弃滤液，得到去除有害重金属的净化污泥。(2) 污泥细胞破碎。将净化污泥装入高压恒温釜中，用高压柱塞泵将二氧 化碳或一氧化二氮打入釜中加压到预定压力后保压，操作温度控制在5(TC以下， 突然降压得到抽提浆液。(3) 抽提浆液的固液分离。采用实施例l (3)的方法。(4) 粗品微生物絮凝剂溶液后处理。采用实施例1 3中(4)的方法得到 微生物絮凝剂浓縮液本文档来自技高网...
【技术保护点】
利用污水处理厂剩余活性污泥生产生物絮凝剂的方法，其特征在于如下步骤：（１）原料预处理：将污水处理厂剩余活性污泥与水混合，经淘洗、过微米级孔径筛网截留方法，除去砂子等杂质，然后过滤或离心分离收集洗涤除砂污泥；对洗涤除砂污泥，采用投加化学药剂净化处理方法、电提取净化处理方法、生物淋滤净化处理方法中的一种或几种联合，制备净化污泥；（２）污泥细胞破碎：对净化污泥，采用高压匀桨法、高速珠磨法、超声破碎法、快速冰冻融化法、超临界流体法、化学渗透法、自溶法、生物酶溶法中的一种或几种联合，破碎其细胞，制备抽提浆液；（３）抽提浆液的固液分离：对抽提浆液，采用离心分离、过滤、双水相萃取法中的一种或几种联合，分离粗品微生物絮凝剂溶液和细胞碎片固体残渣；（４）粗品微生物絮凝剂溶液后处理：对粗品微生物絮凝剂溶液，采用冷冻浓缩、真空浓缩、超滤浓缩、等电点沉淀法、盐析沉淀法、有机溶剂沉淀法、冷冻干燥中的一种或几种联合，得到微生物絮凝剂浓缩液成品或固体微生物絮凝剂成品；（５）细胞破碎残渣后处理：采用生物法以细胞破碎残渣为碳源生产微生物絮凝剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周集体，王竞，张爱丽，金若菲，曲媛媛，吕红，项学敏，张劲松，张玉，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]
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