申请日2011.12.20
公开(公告)日2012.07.11
IPC分类号C02F1/52
摘要
本发明公开了一种废水处理用多功能复合生物絮凝剂，制得的该复合生物絮凝剂由以下重量百分比的原料制成：聚合氯化铝：15%～30%，硫酸亚铁：5%～20%，磷酸氢钠：5%～20%，硫酸镁：5%～10%，氯化钾2%～5%，氯化锌：2%～5%，碳酸钙：1%～2%，微生物絮凝剂50%，原料的总和为100%。具有高效絮凝，易于微生物降解，环境友好的特点，同时又具有一定的微生物生长因子，可用于后续废水生化处理过程中微生物的生长、演替以及在恶劣环境中快速并大量繁殖，加快生化反应的进行，提高生化系统的处理效果。
权利要求书
1.一种废水处理用多功能复合生物絮凝剂，其特征在于，制得的该复合 生物絮凝剂由以下重量百分比的原料制成：
聚合氯化铝：15%～30%，硫酸亚铁：5%～20%，磷酸氢钠：5%～20%，硫 酸镁：5%～10%，氯化钾2%～5%，氯化锌：2%～5%，碳酸钙：1%～2%，微生 物絮凝剂50%，原料的总和为100%。
2.如权利要求1所述的废水处理用多功能复合生物絮凝剂，其特征在于， 制得的该复合生物絮凝剂由以下重量百分比的原料制成：
聚合氯化铝：15%，硫酸亚铁：15%，磷酸氢钠：10%，硫酸镁：5%，氯化 钾2%，氯化锌：2%，碳酸钙：1%，微生物絮凝剂50%。
3.如权利要求1所述的废水处理用多功能复合生物絮凝剂，其特征在于， 制得的该复合生物絮凝剂由以下重量百分比的原料制成：
聚合氯化铝：15%，硫酸亚铁：20%，磷酸氢钠：5%，硫酸镁：5%，氯化 钾2%，氯化锌：1%，碳酸钙：2%，微生物絮凝剂50%。
4.如权利要求1所述的废水处理用多功能复合生物絮凝剂，其特征在于， 制得的该复合生物絮凝剂由以下重量百分比的原料制成：
聚合氯化铝：30%，硫酸亚铁：5%，磷酸氢钠：5%，硫酸镁：5%，氯化钾： 2%，氯化锌：2%，碳酸钙1%，微生物絮凝剂50%。
5.如权利要求1至4其中之一所述的废水处理用多功能复合生物絮凝剂， 其特征在于，所述的微生物絮凝剂选择浸没式膜生物反应器中膜面污染菌群 筛出的活跃硝化杆菌Nitrobacter sp.和荧光假单胞菌Pseudomonas sp.的混 合菌群，经接种至通用发酵培养基中，在摇床中25℃～30℃，150～170r/min 条件下培养2～3天后，将发酵液在4000r/min～6000r/min条件下离心 20min～30min，得到上清液，即为微生物絮凝剂。
6.如权利要求1至4其中之一所述的废水处理用多功能复合生物絮凝剂 的制备方法，其特征在于，将聚合氯化铝、硫酸亚铁、磷酸氢钠、硫酸镁、 氯化钾、氯化锌、碳酸钙通过粉碎机粉碎成细小颗粒，并过大于或等于20 目筛后，按配方重量百分比在常温常压条件下搅拌混合，与微生物絮凝剂按 重量比1∶1均匀混合后，于50℃烘干即制得成品。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的微生物絮凝剂选择浸 没式膜生物反应器中膜面污染菌群筛出的Nitrobacter sp.和荧光假单胞菌 Pseudomonas sp.的混合菌群，经接种至通用发酵培养基中，在摇床中25℃～ 30℃，150～170r/min条件下培养2～3天后，将发酵液在4000r/min～ 6000r/min条件下离心20min～30min，得到上清液，即为微生物絮凝剂。
说明书
一种废水处理用多功能复合生物絮凝剂
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种废水处理用多功能复合 生物絮凝剂。
背景技术
当今环境污染日趋严重，水环境污染更是关系到国计民生。国家对水 污染的防治措施也越来越重视。科学家及工程人员相继研究出各种水处理 方法。在各种污水处理技术中，尤其是工业污水处理中，以混凝剂和絮凝 剂作为预处理的方法得到了人们的广泛认可。目前我国大部分使用的絮凝 剂主要是有机高分子絮凝剂(如聚丙烯酰胺等)和无机絮凝剂(如铝盐、铁 盐等)两大类产品。这两类絮凝剂有很多优点，但存在着众多不足。铝盐 絮凝剂在使用中若太多对生物体有一定的影响。PAM(聚丙烯酰胺)残留物 不易被生物降解，单体具有强烈的神经毒性和“三致”效应(致畸、致突 变、致癌)，对环境造成二次污染。鉴于此，人们开发了一种特殊的絮凝 剂即生物絮凝剂，其是一类由微生物产生的有絮凝活性的代谢产物，主要 有糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素和DNA以及有絮凝活性的菌体等。该类 絮凝剂是利用生物技术，通过微生物发酵、分离提取而得到的一种新型、 高效的水处理剂。与传统的无机和有机合成高分子絮凝剂相比，生物絮凝 剂具有许多独特的性质和优点：(1)易于固液分离，形成的沉淀物少; (2)易被微生物降解，无毒无害，安全性高;(3)无二次污染;(4) 具有除浊和脱色性能;(5)有的生物絮凝剂还具有不受pH条件影响，用 量小等特点。但是，单纯的生物絮凝剂在使用中存在一定问题：(1)造价 较高;(2)分离及提纯困难;(3)不能提供后续生化处理用的微量元素; (4)单独用以处理工业废水时适应性不强。
已见公知的复合絮凝剂主要为用于单一废水处理的复合絮凝剂(霍宇凝 等，用于印染废水处理的复合絮凝剂[P].CN1654348)，或者用无机盐类与 天然累托石进行改性，并将改性后的累托石与水溶性有机高分子多糖进行复 配制备一种改性累托石与多糖复合絮凝剂(曾德芳等，改性累托石与多糖复 合絮凝剂[P].CN1724401)，还有有人报道过一种利用原生质体融合技术制 备微生物絮凝剂的方法，主要用于快速、低成本的实现微生物絮凝剂的制备 (黄岚，一种利用原生质体融合技术制备微生物絮凝剂的方法[P]. CN102241437A)。
而既能高效、廉价、适应强的对废水(包括工业废水)进行预处理，又 能提供保障工业废水生化处理系统正常运行的微量元素，以缩短活性污泥驯 化周期，使工业废水处理稳定运行的复合絮凝剂，则未见报道。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目在于，提供一种既能高效、廉 价、适应强的对废水(包括工业废水)进行预处理，又能提供保障工业废水 生化处理系统正常运行的微量元素，以缩短活性污泥驯化周期，使工业废水 处理稳定运行的废水处理用多功能复合絮凝剂。
为了实现上述任务，本发明采用如下的技术解决方案予以实现：
一种废水处理用多功能复合生物絮凝剂，其特征在于，制得的该复合 生物絮凝剂由以下重量百分比的原料制成：
聚合氯化铝：15%～30%，硫酸亚铁：5%～20%，磷酸氢钠：5%～20%， 硫酸镁：5%～10%，氯化钾2%～5%，氯化锌：2%～5%，碳酸钙：1%～2%， 微生物絮凝剂50%，原料的总和为100%。
所述的微生物絮凝剂选择浸没式膜生物反应器中膜面污染菌群筛出 的Nitrobacter sp.和荧光假单胞菌Pseudomonas sp.的混合菌群，经接 种至通用发酵培养基中，在摇床中25℃～30℃，150～170r/min条件下培 养2～3天后，将发酵液在4000r/min～6000r/min条件下离心20min～ 30min，得到上清液，即为微生物絮凝剂。
上述废水处理用多功能复合生物絮凝剂的制备方法，其特征在于，将 聚合氯化铝、硫酸亚铁、磷酸氢钠、硫酸镁、氯化钾、氯化锌、碳酸钙通 过粉碎机粉碎成细小颗粒，并过大于或等于20目筛后，按配方重量百分 比在常温常压条件下搅拌混合，与微生物絮凝剂按重量比1∶1均匀混合后， 于50℃烘干即制得成品。
本发明的原理是：利用膜生物反应器膜污染菌群分泌的胞外聚合物主 要有糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素和DNA等组成，具有极高的絮凝活性。 同时絮凝剂制备时加入了多种无机絮凝剂以保证复合絮凝剂的高效性及 广泛性，同时降低了絮凝剂的成本。因此，该废水处理用多功能复合絮凝 剂既具有高效、低价、广谱的特性，同时又具有无毒、环境友好的特点。
本复合絮凝剂为天然高分子与易于微生物生长的金属离子复合的产 物，含有多种促进微生物生长的有机物、无机微量元素等工业废水极为缺 乏的营养物质，易溶于水，水解生成的有机及无机多价阴阳离子，极易被 微生物吸收利用。在水体的后续生物净化处理过程中，能够有效提高微生 物活性，加快生化反应的进行，提高生化系统的处理效果。
本发明的创新点在于：
(1)同时具有微生物絮凝剂和无机絮凝剂的特点，即高效、低价、 广谱、无毒、环境友好的特点。
(2)含有多种促进微生物生长的有机物、无机微量元素等工业废水 极为缺乏的营养物质，易溶于水，水解生成的有机及无机多价阴阳离子， 极易被微生物吸收利用。在水体的后续生物净化处理过程中，能够有效提 高微生物活性，加快生化反应的进行，提高生化系统的处理效果。
(3)含有的无机金属盐除了具有絮凝性、并提供微生物生长的所需 的因素以外，还具有一定的pH缓冲作用，可以避免水处理系统受到外界 冲击(如pH值变化及外部条件变化)时产生的不利条件的影响。
(4)价格相对便宜，适用广泛。所采用原材料多为普通化工及有机 原材料，生产方便，适用广泛。
下面通过实施例对本发明做进一步的详细描述。
具体实施方式
在以下的实施例中，聚合氯化铝(PAC)、硫酸亚铁、磷酸氢钠、硫 酸镁、氯化钾、氯化锌、碳酸钙均选择市售工业品。
微生物絮凝剂由浸没式膜生物反应器中膜面污染菌群(活跃硝化杆菌 Nitrobacter sp.和荧光假单胞菌Pseudomonas sp.的混合菌群，重量比例 不限)筛出的高效絮凝剂产生菌经接种至通用发酵培养基中，在摇床中 25～30℃，150～170r/min条件下培养2～3天后，将发酵液在4000～ 6000r/min条件下离心20～30min，得到离心上清液，即为微生物絮凝剂。
实施例1：
按重量百分比计，取聚合氯化铝(PAC)15%，硫酸亚铁15%，磷酸氢 钠10%，硫酸镁5%，氯化钾2%，氯化锌2%，碳酸钙1%，经粉碎机粉碎成 细小颗粒，并过大于或等于20目筛后按比例在常温常压条件下搅拌混合， 然后与制得的微生物絮凝剂按重量比1∶1均匀混合后，于50℃烘干，制得 废水处理用多功能复合生物絮凝剂成品。
上述微生物絮凝剂由浸没式膜生物反应器中膜面污染菌群(活跃硝化 杆菌Nitrobacter sp.和荧光假单胞菌Pseudomonas sp.的混合菌群，分 别占总重量的30%与70%)筛出的高效絮凝剂产生菌经接种至通用发酵培养 基中，在摇床中25～30℃，150～170r/min条件下培养2～3天后，将发 酵液在4000～6000r/min条件下离心20～30min，得到离心上清液，即 为微生物絮凝剂。
将上述废水处理用多功能复合生物絮凝剂用于某炼油厂的水处理，该 炼油厂的进水水质为：COD：1750mg/L，乳化油：70mg/L，硫化物：10mg/L， 透光率60%。
经本实施例的废水处理用多功能复合生物絮凝剂处理后(投加量为 50mg/L)，出水水质为：COD：850mg/L，乳化油30mg/L，硫化物10mg/L， 透光率90%。运行一段时间后，曝气池内活性污泥微生物从只有细菌和硅 藻门，大量的原生动物及后生动物消失到曝气池内活性污泥微生物有线 虫、钟虫出现，随后相继出现表壳虫、太阳虫、吸管虫及轮虫。微生物活 性有明显提高。
实施例2：
按重量百分比计，取聚合氯化铝(PAC)15%，硫酸亚铁20%，磷酸氢 钠5%，硫酸镁5%，氯化钾2%，氯化锌2%，碳酸钙1%，经粉碎机粉碎成细 小颗粒，并过大于或等于20目筛后按比例在常温常压条件下搅拌混合， 然后与微生物絮凝剂按重量比1∶1均匀混合后，于50℃烘干即制得成品。
上述微生物絮凝剂由浸没式膜生物反应器中膜面污染菌群(活跃硝化 杆菌Nitrobacter sp.和荧光假单胞菌Pseudomonas sp.的混合菌群，分 别占总重量的50%与50%)筛出的高效絮凝剂产生菌经接种至通用发酵培养 基中，在摇床中25～30℃，150～170r/min条件下培养2～3天后，将发 酵液在4000～6000r/min条件下离心20～30min，得到离心上清液，即 为微生物絮凝剂。
将上述废水处理用多功能复合生物絮凝剂用于某印染厂废水处理，该 印染厂废水进水水质为：COD：1000mg/L，BOD5：280mg/L，色度320度。
经本实施例的废水处理用多功能生物絮凝剂处理后(投加量为 100mg/L废水)，出水水质为COD：850mg/L，BOD5：340mg/L，色度105 度。具有提高废水可生化性，去除色度的能力。运行一段时间后，生化系 统曝气池内微生物活性有明显提高。
实施例3：
按重量百分比计，取聚合氯化铝(PAC)30%，硫酸亚铁5%，磷酸氢钠 5%，硫酸镁5%，氯化钾2%，氯化锌2%，碳酸钙1%，经粉碎机粉碎成细小 颗粒，并过大于或等于20目筛后按比例在常温常压条件下搅拌混合，然 后与微生物絮凝剂按重量比1∶1均匀混合后，于50℃烘干即制得成品。
微生物絮凝剂由浸没式膜生物反应器中膜面污染菌群(活跃硝化杆菌 Nitrobacter sp.和荧光假单胞菌Pseudomonas sp.的混合菌群，分别占总 重量的70%与30%)筛出的高效絮凝剂产生菌经接种至通用发酵培养基中， 在摇床中25℃～30℃，150～170r/min条件下培养2～3天后，将发酵液 在4000～6000r/min条件下离心20～30min，得到离心上清液，即为微生 物絮凝剂。
将上述废水处理用多功能复合生物絮凝剂用于某高浊度废水处理，废 水进水水质的浊度为100NTU。经本实施例的废水处理用多功能复合生物 絮凝剂处理后(投加量为10mg/L废水)，出水水质为浊度为5NTU。具有 高效去除浊度的能力。
