申请日2011.11.15
公开(公告)日2012.06.20
IPC分类号C02F1/52; C02F9/04
摘要
本发明涉及工业污水应用于微藻养殖，特别涉及对富营养化工业污水进行前处理技术流程。一种工业污水应用于微藻养殖的前处理技术流程，包括以下步骤：第一步，采用无机絮凝剂硫酸铝钾和有机絮凝剂壳聚糖结合的技术方式处理污水中的污泥成分，其中，硫酸铝钾与壳聚糖的质量比在100-200:1，壳聚糖的分子量在800-2000之间，加入絮凝剂后反应时间控制在2小时，沉降24小时;第二步，处理后的污水在加入氢氧化钠调节PH值到9，将沉淀物先过滤，沉降时间,12-24小时;第三步，分子筛柱子去除水中的Cd，Cr，Hg, Pb等重金属离子。经过处理的工业污水，保留了有机杂质，去除了无机杂质和污泥成分，适合微藻繁殖。
权利要求书
1.一种工业污水应用于微藻养殖的前处理技术流程，包括以下步骤：
第一步，采用无机絮凝剂硫酸铝钾和有机絮凝剂壳聚糖结合的技术方式处理污水中的污泥成分，其中，硫酸铝钾与壳聚糖的质量比在100-200:1，壳聚糖的分子量在800-2000之间，加入絮凝剂后反应时间控制在2小时，沉降24小时;
第二步，处理后的污水在加入氢氧化钠调节PH值到9，将沉淀物先过滤，沉降时间,12-24小时;
第三步，分子筛柱子去除水中的Cd，Cr，Hg, Pb等重金属离子。
2.如权利要求1所述的工业污水应用于微藻养殖的前处理技术流程，其特征在于：选用的分子筛为ZSM-5Na分子筛，硅铝摩尔比为1:1.5-2.5，过柱流速控制在5L-10L/min。
3.如权利要求1或2任一权利要求所述的工业污水应用于微藻养殖的前处理技术流程，其特征在于：无机絮凝剂硫酸铝钾和有机絮凝剂壳聚糖质量比在100:1，壳聚糖的分子量在800，加入絮凝剂后反应时间控制在2小时，沉降24小时，处理后的污水在加入氢氧化钠调节PH值到9，沉降时间在12小时，过高硅疏水性ZSM-5Na分子筛交换柱，过柱流速控制在5L/min。
4.如权利要求1或2任一权利要求所述的工业污水应用于微藻养殖的前处理技术流程，其特征在于：无机絮凝剂硫酸铝钾和有机絮凝剂壳聚糖质量比在200:1，壳聚糖的分子量在2000，加入絮凝剂后反应时间控制在2小时，沉降12小时，处理后的污水在加入氢氧化钠调节PH值到9，沉降时间在12小时，过高硅疏水性ZSM-5Na分子筛交换柱，过柱流速控制在10L/min。
5.如权利要求1或2任一权利要求所述的工业污水应用于微藻养殖的前处理技术流程，其特征在于：无机絮凝剂硫酸铝钾和有机絮凝剂壳聚糖质量比在150:1，壳聚糖的分子量在1500，加入絮凝剂后反应时间控制在2小时，沉降12小时，处理后的污水在加入氢氧化钠调节PH值到9，沉降时间在12小时，过高硅疏水性ZSM-5Na分子筛交换柱，过柱流速控制在10L/min。
6.如权利要求1或2任一权利要求所述的工业污水应用于微藻养殖的前处理技术流程，其特征在于：无机絮凝剂硫酸铝钾和有机絮凝剂壳聚糖质量比在150:1，壳聚糖的分子量在2000，加入絮凝剂后反应时间控制在2小时，沉降24小时，处理后的污水在加入氢氧化钠调节PH值到9，沉降时间在24小时，过高硅疏水性ZSM-5Na分子筛交换柱，过柱流速控制在5L/min。
说明书
工业污水应用于微藻养殖的前处理技术流程
技术领域
本发明涉及工业污水应用于微藻养殖，特别涉及对富营养化工业污水进行前处理技术流程。
背景技术
水资源危机是2l世纪人类面临的最人挑战之一。随着人类经济活动的发展，氮磷等营养物质大量排入水体，引起水体富营养化，导致藻类异常繁殖和水质恶化。水资源危机是2l世纪人类面临的最人挑战之一。随着人类经济活动的发展，氮磷等营养物质大量排入水体，引起水体富营养化，导致藻类异常繁殖和水质恶化。与此同时，全球40%的国家与地区面临着缺水问题，水资源的可持续利川迫在眉睫。利用再生水作为城市第二水源为解决城市水资源的紧缺问题提供了一条新途径，但再生水中较高含量的氮磷容易引起浅水型景观水体的富营养化，影响再生水的景观利用。因此，开发高效、低成本的水质深度净化技术，是解决当前水资源危机的重要手段之一.
近年来世界范围内的人口增长与工业发展，带来了资源与能源过度消耗、面临枯竭的困境。另一方面，化石能源的燃烧加剧了温室气体的排放。自上世纪50年代起，C02浓度水平和全球温度都有了明显的升高。因此，寻找可持续再生、环境友好的新犁能源势在必行。
微藻具有生长速率快、收获时期短、光合利用效率高等特点，每年固定的C02约占全球光合作用的40%，是目前所知的唯一可能代替化石能源的原料。同时，微藻生长过程中会吸收大量氮磷，可作为污水厂三级处理单元深度净化污水。正是结合了上述优势，近年来微藻技术的应用引起了越米越多的关注。
微藻培养技术的出现，为水质深度净化、氮磷高效去除和生物能源生产提供了可能。微藻的生长和繁殖需要富营养水环境，尤其是氮磷等元素的含量。在工业污水和生活污水中氮磷含量都达到较高的程度，在某些时候甚至可以达到富营养化得程度，从而导致水生植物的扩张性繁殖，因此很适合应用于微藻养殖。但是这类污水中的有毒元素，如Pb，Cr，Cd和Hg等往往也有较高含量，同时水中其他的杂质，如某些细菌群落，污泥成分等对微藻养殖形成干扰。如果直接以这类未经处理的污水进行微藻养殖，往往出现所需藻种死亡，而不需要的植物种类过度繁殖的现象。
工业污水中的主要成分有重金属，污泥，以及有机物杂质。其中的有机物杂质成分最为复杂，包括芳香类有机物，脂肪族有机物，氮杂环，硫杂环等物质。对于微藻养殖而言，有机物杂质可以提供大量的营养成分，因而是有利于微藻繁殖的。而无极杂质和污泥成分是必须去除的。按照污水处理的一般原则，是先处理粒径最大的污泥，其次是有机物杂质ppm级别，因此在处理工艺上需要特别处理。
发明内容
1、所要解决的技术问题：
使工业污水经过处理适合微藻繁殖。
2、技术方案：
本发明提供了一种一种工业污水应用于微藻养殖的前处理技术流程，包括以下步骤：
第一步，采用无机絮凝剂硫酸铝钾和有机絮凝剂壳聚糖结合的技术方式处理污水中的污泥成分，其中，硫酸铝钾与壳聚糖的质量比在100-200:1，壳聚糖的分子量在800-2000之间，加入絮凝剂后反应时间控制在2小时，沉降24小时;
第二步，处理后的污水在加入氢氧化钠调节PH值到9，将沉淀物先过滤，沉降时间,12-24小时;
第三步，分子筛柱子去除水中的Cd，Cr，Hg, Pb等重金属离子,选用的分子筛为ZSM-5Na分子筛，硅铝比为1:1.5-2.5。
3、有益效果：
经过处理的工业污水，保留了有机杂质，去除了无机杂质和污泥成分，适合微藻繁殖。
具体实施方式
第一步，要去除工业污水中的污泥成分。
水中的污泥颗粒往往以胶体颗粒形式存在，粒径小于100纳米。常规的过滤和沉降是无法处理的。需要加入絮凝剂。在本发明中采用无机絮凝剂硫酸铝钾和有机絮凝剂壳聚糖结合的技术方式处理污水中的污泥成分。其中，硫酸铝钾与壳聚糖的质量比在100-200:1，壳聚糖的分子量在800-2000之间。加入絮凝剂后反应时间控制在2小时，沉降24小时。
第二步，处理后的污水在加入氢氧化钠调节PH值到9，将沉淀物先过滤，沉降时间,12-24小时。
处理后的污水在加入氢氧化钠调节PH值到9。这一过程会导致一些重金属离子形成沉淀。这一反应时间很短，只需要几秒钟。但是由于沉淀在水中的比例较低，因此需要较长时间沉降，沉降时间在12-24小时。
第三步，分子筛柱子去除水中的Cd，Cr，Hg, Pb等重金属离子。
经过上述处理的污水基本是透明的水溶液，含有机物杂质和痕量的重金属离子。此时分子筛柱子去除水中的重金属离子。选用的分子筛为高硅疏水性ZSM-5Na分子筛，铝硅摩尔比为1:1.5-2.5，对Pb，Cr，Cd，Hg等元素有特殊的选择性。过柱流速控制在5-10L/min。
实施例1：絮凝剂处理无机絮凝剂硫酸铝钾和有机絮凝剂壳聚糖质量比在100:1，壳聚糖的分子量在800。加入絮凝剂后反应时间控制在2小时，沉降24小时。
处理后的污水在加入氢氧化钠调节PH值到9。沉降时间在12小时。过分子筛交换柱。选用的分子筛为高硅疏水性ZSM-5Na分子筛，过柱流速控制在5L/min。
实施例2：絮凝剂处理，无机絮凝剂硫酸铝钾和有机絮凝剂壳聚糖质量比在200:1，壳聚糖的分子量在2000。加入絮凝剂后反应时间控制在2小时，沉降24小时。
处理后的污水在加入氢氧化钠调节PH值到9。沉降时间在12小时。过分子筛交换柱。选用的分子筛为高硅疏水性ZSM-5Na分子筛，过柱流速控制在10L/min。
实施例3：絮凝剂处理，无机絮凝剂硫酸铝钾和有机絮凝剂壳聚糖质量比在150:1，壳聚糖的分子量在1500。加入絮凝剂后反应时间控制在2小时，沉降24小时。
处理后的污水在加入氢氧化钠调节PH值到9。沉降时间在12小时。过分子筛交换柱。选用的分子筛为高硅疏水性ZSM-5Na分子筛，过柱流速控制在10L/min。
实施例4：絮凝剂处理，无机絮凝剂硫酸铝钾和有机絮凝剂壳聚糖质量比在150:1，壳聚糖的分子量在2000。加入絮凝剂后反应时间控制在2小时，沉降24小时。
处理后的污水在加入氢氧化钠调节PH值到9。沉降时间在24小时。过分子筛交换柱。选用的分子筛为高硅疏水性ZSM-5Na分子筛，过柱流速控制在5L/min。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
