申请日2015.01.01
公开(公告)日2015.04.22
IPC分类号C02F1/28; B01J20/24; C02F11/12; C02F11/00; B01J20/30
摘要
一种利用失活的膨胀污泥处理染料废水的方法，属于染料废水处理和废物再利用领域。本发明以剩余膨胀污泥为原料制备吸附剂，处理染料废水，具有简单、经济、高效的优点，同时是废弃污泥循环利用的新探索。用失活的膨胀污泥处理染料废水，在适当的条件下，去除率均能达到很高水平。以酸性红b染料废水作为案例，在25±1℃，PH为6，膨胀污泥投加量为1g/L，去除率达到98.11%;当在常温下处理浓度在12.5～150mg/L的实际酸性红b染料废水，pH为6，失活的干燥污泥投加量为1g/L条件下，染料去除率均在96%以上。
权利要求书
1.一种利用失活的膨胀污泥处理染料废水的方法，包括以下步骤：
(1)取一定质量的膨胀污泥，该污泥SVI在230mL/g～280mL/g， 丝状菌丰度在5以上;
(2)将步骤(1)中的膨胀污泥用去离子水清洗5～6次，离心收 集;
(3)将步骤(2)中的污泥在110～120℃下的恒温鼓风干燥箱中 干燥22～24h;
(4)将步骤(3)中的膨胀污泥冷却，并密封保存，备用。
2.根据权利要求1所述的一种利用失活的膨胀污泥处理染料废水的 方法，其特征在于步骤(2)中的离心条件为4000～4500r/min，离心时间 为3～4min。
3.根据权利要求1所述的一种利用失活的膨胀污泥处理染料废水的 方法，其特征在于步骤(3)中的干燥后的膨胀污泥含水率为5%～10%。
4.使用权利要求1所述方法得到的膨胀污泥处理染料废水，其特征 在于，包括以下步骤：
(1)常温下取浓度在12.5～100mg/L的染料废水;
(2)向染料废水中加入所得到的失活的膨胀污泥，膨胀污泥投加量 为1g/L;
(3)在25±1℃的水浴摇床中振荡反应，至去除率稳定为止，取样 前后的染料去除率相差0.6以内。
说明书
一种利用失活的膨胀污泥处理染料废水的方法
技术领域
本发明涉及一种利用失活的膨胀污泥制备染料废水吸附剂的方法，属于 染料废水处理及废物回收利用领域。
背景技术
我国是纺织印染业的第一大国，而纺织业废水也是工业废水的重要组成 部分。印染废水成分复杂，含有染料等难生物降解物质、浆料、助剂、酸碱、 纤维杂质及大量的无机盐、硫化物等，同时含硝基和氨基的染料及铜、铬、 锌、砷等重金属具有较大的生物毒性，一直是污水处理领域的顽疾。传统的 印染废水的处理方法有物理法、化学法、物理化学法、生物化学法等。随着 活性污泥法处理污水的逐渐盛行，生物法处理印染废水以其运转费用低、处 理效果好、操作简单等优点也得到人们的广泛关注。
膨胀污泥属于活性污泥，但是又有不同于传统的活性污泥的较为明显的 特征。通常发生膨胀的污泥沉降性能较差，SVI值大于150mL/g，污泥中含有 大量丝状菌，这些细菌呈单向或者双向生长，具有细丝状的形态。失活的膨 胀污泥表面具有很多功能键，用扫描电镜观察污泥表面，经常可以发现许多 网络状空隙和洞穴，这些空隙和洞穴被认为是基质传递的通道，气体也可经 此输送出去。好氧、厌氧颗粒污泥以及污水处理厂废弃污泥经过黄原酸化后 对Cu2+有较高的吸附性能，最大吸附量为142.9mg/g;钙化好氧颗粒污泥对 Pb2+、Cu2+、Cr2+的吸附量分别为173.3mg/g、58.39mg/g、168.9mg/g;黑色 好氧颗粒污泥对孔雀绿模拟染料废水最大吸附量为52.63mg/g·VSS，吸附性能 良好。干燥好氧颗粒污泥对重金属离子的吸附作用已得到验证，而其对染料 废水的吸附研究较少且处于初步试验阶段。有研究者采用400℃焙烧处理污水 污泥，对中性染料进行吸附试验，在pH为1，吸附温度30℃的条件下，脱色 率为98%，最大吸附量为29mg/g。采用酸性改性好氧颗粒污泥处理活性艳红 X-3B染料废水，最大吸附量为60mg/g。由此可见采用活性污泥处理染料废水， 不仅原料易得、价格低廉、操作简单，而且是染料废水处理方法的新探索， 具有很高的研究价值。
本发明以实际酸性红b染料废水为例，常温条件下，取12.5～150mg/L的 实际染料废水250mL，pH为6，加入失活的膨胀污泥1g/L，搅拌吸附40min， 染料去除率均在96%以上。与常规处理方法相比，具有很大的发展潜力。
发明内容
本发明是针对当前染料废水处理困难，现有吸附剂成本高、吸附及解析 困难、操作繁琐等现象提出的一种低成本、高效率、易操作的染料废水吸附 剂制作方法，即通过失活的膨胀污泥制成成本低廉的染料废水吸附剂。以此 吸附剂来净化印染废水，达到经济高效处理印染废水的目的。本发明所采用 的污泥为失活的膨胀污泥。
一种利用失活的膨胀污泥处理染料废水的方法，包括以下步骤：
(1)取一定质量的膨胀污泥，该污泥SVI在230mL/g～280mL/g，丝 状菌丰度在5以上;
(2)将步骤(1)中的膨胀污泥用去离子水清洗5～6次，离心收集;
(3)将步骤(2)中的污泥在110～120℃下的恒温鼓风干燥箱中干燥 22～24h;
(4)将步骤(3)中的膨胀污泥冷却，并密封保存，备用。
进一步，步骤(2)中的离心条件为4000～4500r/min，离心时间为3～4min。
进一步，步骤(3)中的干燥后的膨胀污泥含水率为5%～10%。
用得到的膨胀污泥处理染料废水，其特征在于，包括以下步骤：
(1)常温下取浓度在12.5～100mg/L的染料废水;
(2)向染料废水中加入所得到的失活的膨胀污泥，膨胀污泥投加量为1 g/L;
(3)在25±1℃的水浴摇床中振荡反应，至去除率稳定为止，取样前后 的染料去除率相差0.6以内。
水样经过普通滤纸过滤，通过分光光度计法在514nm处测定吸光度。
用制得的失活的膨胀污泥处理染料废水，测定处理前后染料废水的去除 率及脱色率。吸附量及去除率见公式(1)(2)
Qt=(C0-Ct)*V/m (1)
Wt=(C0-Ct)/C0 (2)
公式中Qt为t时刻失活的膨胀污泥的吸附容量mg/g;C0和Ct分别为染料的 初始浓度和t时刻的浓度mg/L;V为溶液的体积mL;m为吸附剂的质量mg。
本发明使用的失活的膨胀污泥，不仅原料易得，而且属于资源的回收利 用，有利于环境的可持续发展。利用剩余的膨胀污泥处理染料废水，不仅经 济高效，而且操作简单、便于控制，是新型吸附剂的有效探索。
