一种用于污水处理的高效复合生物絮凝剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于污水处理的高效复合生物絮凝剂及其制备方法，是以红薯渣和浒苔为主要原料，将它们作为微生物发酵的主要基质成分，经微生物发酵制得

【技术实现步骤摘要】
一种用于污水处理的高效复合生物絮凝剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于污水处理
，具体涉及一种用于污水处理的高效复合生物絮凝剂及其制备方法
。

技术介绍

[0002]伴随着化工
、
电镀等工业生产的迅猛发展，水污染问题也越来越严重，污水中的有害成分经食物链富集最终会毒害人类身体健康，故污水处理已经成为环境保护领域的重中之重
。
[0003]利用絮凝剂对污水进行絮凝沉降是一种非常简单
、
有效的污水处理方法，絮凝剂的主要作用是凝聚沉降溶液中不易沉降的悬浮颗粒，可以去除污水中的胶体和悬浮物，包括无机物和有机物，以及一些溶解性的杂质
。
絮凝剂大体可以分为无机絮凝剂
、
有机高分子絮凝剂和生物絮凝剂三种，具体分析如下：
1、
无机絮凝剂：比如铁盐
、
铝盐以及它们的聚合物等
。
但是，铁盐絮凝剂具有很强的腐蚀性，残留的铁离子浓度达到一定程度，会使水体带有颜色，影响水质；铝盐絮凝剂的使用会在废水中残留大量铝离子，诱发阿尔茨海默氏病，危害人体健康
。
[0004]2、
有机絮凝剂：比如聚丙烯酰胺及其衍生物等，其缺点是，聚丙烯酰胺在水体中产生丙烯酰胺单体，致畸
、
致癌
、
致突变，具有强烈的神经毒性，对于环境安全和人体健康存在危害
。
[0005]3、
生物絮凝剂：包括微生物絮凝剂
、
天然高分子絮凝剂等
。
[0006]微生物絮凝剂就是微生物产生的代谢产物（黏多糖
、
蛋白质
、
糖蛋白
、
纤维素等），优点是无毒无害，安全性高，易降解，无污染；缺点是所需的营养条件较高，培养基组分昂贵，发酵工艺生产成本高，限制了其工业化生产进程
。
另外，微生物絮凝剂利用絮团自身重力实现絮团的沉降，存在絮团沉降动力不足
、
絮凝体分离困难等问题；微生物絮凝剂多为胶体状态，需要借助膜技术实现分离，分离速度慢，分离成本高，倘若微生物絮凝剂不能有效回收与处理，污染物会再次作用于环境产生二次污染
。
[0007]天然高分子絮凝剂有改性淀粉
、
壳聚糖
、
藻酸钠
、
几丁质等，分子量分布广，活性基团多，结构多样化，无毒无害，易降解
。
但是现有的天然高分子絮凝剂大多存在絮凝效果欠佳的问题，限制了其应用
。
[0008]专利申请
CN101225405A
公开了一种微生物絮凝剂，以淀粉废水作为碳源，利用复合氮源发酵生产絮凝剂，该培养工艺为：
COD
为
1.2
‑
1.5
万
mg/L
的淀粉废水经过曝气预发酵后，加入氮源
、
磷
、
硫酸镁，调至
pH=6.0
‑
8.0
，高压灭菌后接入克雷伯氏菌属种子液，经生物摇床曝气，培养
24
～
44h
后收获絮凝剂粗品
。
该专利技术所使用的原料中包括大量氮源和无机盐，制备成本高，絮凝效果也不理想
。
[0009]专利申请
CN102181483A
公开了一种微生物絮凝剂的制备方法，从活性污泥中筛选产絮凝剂菌株后，将所述产絮凝剂菌株接种到种子培养液中进行种子培养，然后接种到发酵培养液中发酵培养，发酵温度为
25
～
35℃
；接着将发酵培养液离心分离
、
经旋转蒸发获得
浓缩液后加入丙酮得到沉淀物；最后将所述沉淀物经离心分离和真空干燥获得所述微生物絮凝剂
。
该专利技术的絮凝效果较差，仅为
50%
以下，完全无法满足现实污水处理需求
。
[0010]专利申请
CN108328715A
公开了一种利用生物絮凝剂壳聚糖处理红薯淀粉废水的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1
：采集红薯淀粉废水，测定废水水质原始指标；配置壳聚糖溶液
、
氢氧化钠溶液；
S2
：分别进行
A、B、C
三组实验，三组实验依次用于测定实验因素
pH
值
、
壳聚糖溶液的投放量
、
沉降时间对絮凝的影响；
S3
：搅拌静置后，取上清液，测定上清液的
COD、SS、TN
和
TP
水质指标与水质原始指标对比，得出最佳实验因素参数
。
但是壳聚糖本身价格就比较高，用于大体量污水处理的成本是非常高的，并不具有大范围推广应用前景
。

技术实现思路

[0011]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于污水处理的高效复合生物絮凝剂及其制备方法，原料成本低，絮凝效果好，具有非常好的应用前景
。
[0012]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于污水处理的高效复合生物絮凝剂的制备方法，具体步骤如下：（1）先将红薯渣和新鲜浒苔分别进行蒸汽爆破处理，得到预处理红薯渣和预处理浒苔浆，接着将它们加入水中，搅拌分散均匀，微波处理，得到预混料；（2）再向预混料中加入丙酸酐，搅拌加热处理，加入乳酸
、
异辛酸亚锡，加热加压反应，继续加入异丙醇水溶液
、
氢氧化钠和3‑
氯
‑2‑
羟丙基三甲基氯化铵，保温保压反应，泄压至常压状态，自然冷却并加入聚乙二醇
400
，搅拌反应直至自然冷却至室温，得到接枝产物；（3）然后向接枝产物中接种混合种子液，发酵，后处理，即得所述的生物絮凝剂；其中，所述混合种子液是先将土壤节杆菌
、
地衣芽孢杆菌
、
纤维化纤维微细菌分别接种至相应的种子培养基中，培养得到土壤节杆菌种子液
、
地衣芽孢杆菌种子液
、
纤维化纤维微细菌种子液，再将三者按照体积比1：2～3：
0.8
～1混合而得
。
[0013]优选的，步骤（1）中，红薯渣
、
新鲜浒苔和水的质量比为
10
：
15
～
20
：5～
7。
[0014]优选的，步骤（1）中，蒸汽爆破处理的工艺条件为：压力1～
2MPa
，处理时间
30
～
40
分钟
。
[0015]优选的，步骤（1）中，微波处理的工艺条件为：功率
100
～
120kW
，处理时间
20
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于污水处理的高效复合生物絮凝剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）先将红薯渣和新鲜浒苔分别进行蒸汽爆破处理，得到预处理红薯渣和预处理浒苔浆，接着将它们加入水中，搅拌分散均匀，微波处理，得到预混料；（2）再向预混料中加入丙酸酐，搅拌加热处理，加入乳酸
、
异辛酸亚锡，加热加压反应，继续加入异丙醇水溶液
、
氢氧化钠和3‑
氯
‑2‑
羟丙基三甲基氯化铵，保温保压反应，泄压至常压状态，自然冷却并加入聚乙二醇
400
，搅拌反应直至自然冷却至室温，得到接枝产物；（3）然后向接枝产物中接种混合种子液，发酵，后处理，即得所述的生物絮凝剂；其中，所述混合种子液是先将土壤节杆菌
、
地衣芽孢杆菌
、
纤维化纤维微细菌分别接种至相应的种子培养基中，培养得到土壤节杆菌种子液
、
地衣芽孢杆菌种子液
、
纤维化纤维微细菌种子液，再将三者按照体积比1：2～3：
0.8
～1混合而得
。2.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，红薯渣
、
新鲜浒苔和水的质量比为
10
：
15
～
20
：5～
7。3.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，蒸汽爆破处理的工艺条件为：压力1～
2MPa
，处理时间
30
～
40
分钟
。4.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，微波处理的工艺条件为：功率
100
～
120kW
，处理时间
20
～
30
分钟
。5.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，预混料
、
丙酸酐
、
乳酸

【专利技术属性】
技术研发人员：卢正洪，张越峰，梁艳峰，
申请(专利权)人：太仓市业洪净水新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：