申请日2003.04.24
公开(公告)日2003.11.26
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开一种生化与磁分离相结合的废水处理技术。它是在采用超高分散技术和双滴法制备磁响应性和悬浮稳定性高的铁基或钴基磁性物种悬浮液的基础上，引入磁性菌团的接种、培养技术，并利用磁分离方法实现悬浮物质和磁性菌团共同沉降，从而使生活或工业废水得以净化。净化水中的COD可下降到20～30mg及以下，BOD下降到10～20mg及以下，悬浮物下降到5mg/L(升)以下;沉降比达5%以下(接近于100%沉降)，污泥和悬浮物的沉降速度提高10倍以上;废水处理投资为常规方法的50～70%，运行费用降低20～25%。
権利要求書
1.一种生化与磁分离相结合的废水处理技术，其特征在于首先采用超高分 散技术和双滴法制得磁响应性和悬浮稳定性高的铁基或钴基磁性物种悬浮液; 然后在一定量的有机反应单体中对磁性物种表面包被得到粒径为40～250nm的 磁性高分子微球;再将一定量的上述磁性高分子微球加入到一定体积的生活或 工业废水中作细菌培养、生长、附着处理，得到与磁性高分子微球合为一体的 磁性菌团;最后取一定量的磁性菌团加入到底部设有磁场的曝气池中，处理5～ 12小时，利用磁分离技术实现悬浮物及磁性菌团的共同沉降，使废水得到净化。
2.如权利要求1所述的一种生化与磁分离相结合的废水处理技术，其特 征在于有机反应单体为有机高分子物质，如聚苯乙烯、烯丙胺、丙烯酰胺、右 旋糖酐、硅烷等。
3.如权利要求1所述的一种生化与磁分离相结合的废水处理技术，其特 征在于磁性菌团的培养温度为16℃～30℃，pH值为6.0～8.0。
说明书
一种生化与磁分离相结合的废水处理技术
技术领域
一种生化与磁分离相结合的废水处理技术，可广泛地应用于生活或工业废 水的处理。可明显降低水中COD和BOD，提高悬浮物沉降速度，且减少投资， 降低运行费用。
背景技术
时至今日，生活和工业废水的处理已成为环境保护科学中的重要课题。其 方法多种多样，如化学法、生化法、物理沉降法和磁分离技术等。张小斌等在 2002年第2期《人造纤维》上发表的论文“卡路赛尔曝气生化法在废水处理 中应用的探讨”就是一例。将该法用于工业废水处理时，需在曝气池中培养细 菌，用于降低水中的COD和BOD;而生成的悬浮物和污泥需经过滤、沉降和压 滤等工序，且由于污泥比重小，沉降慢，需构筑二沉池;污泥的压滤处理也相 当困难。吴克宏等在2001年第27卷第9期上发表的论文“磁分离技术在水 处理中的物理作用分析”中所涉及的磁分离技术可分离水中有磁性的杂质颗粒， 对于水中非磁性或弱磁性颗粒则需磁性接种，接种剂可以是铁粉、磁铁矿、磁- 赤铁矿、赤铁矿微粒以及具有磁矩的细菌等。
尚未见到将上述技术综合使用的报导和专利申请。
发明内容
本发明的目的是公开一种生化与磁分离相结合的废水处理技术。它是在发 明人对已申请专利CN 1290721A的工艺过程和制剂进行改进的基础上，引入磁 性细菌的接种、培养技术，并利用磁分离方法实现悬浮物质和磁性菌团共同沉 降，从而使生活或工业废水得以净化。
本发明对已申请专利CN 1290721A的改进之处在于将制备铁基或钴基磁性 物种悬浮液时使用的化学共沉淀法改为双滴法;将磁性物种的表面包被由以丙 烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺、烯丙胺为原料扩充至三者之外的聚苯乙烯、右旋 糖酐、硅烷等，从而得到不同种类的磁性高分子微球，以利于各种细菌的培养、 生长和附着;同时使用了性能更好的自制的超高分散装置。这样做的结果是： 磁性高分子微球的粒径分布更宽，悬浮稳定性更好，悬浮液的磁响应性更高。
将一定量的上述磁性高分子微球加入到一定体积的生活或工业废水中作细 菌培养、生长和附着处理。调节其pH值，并保持一定温度一个月左右。利用 磁分离技术倾去上层水，包括未能附着的细菌，其沉降物则是与磁性高分子微 球合为一体的细菌，称之为磁性菌团。
取一定量的磁性菌团加入到底部设有磁场的曝气池中，处理5～12小时， 利用现有的磁分离技术实现悬浮物与磁性菌团共同沉降，生活或工业废水得以 净化。
经上述工艺流程处理过的废水，水中的COD可下降到20～30mg及以下， BOD下降到10～20mg及以下，悬浮物下降到5mg/L(升)以下;沉降比达5%以 下(接近于100%沉降)，污泥和悬浮物的沉降速度提高10倍以上;废水处 理投资为常规方法的50～70%，运行费用降低20～25%。
具体实施方式
下面给出本发明的实施优选方案。
一种生化与磁分离相结合的废水处理技术，实施步骤如下;
1.磁性物种悬浮液的制备
在配有超高分散装置和搅拌器并置于油浴内的三颈瓶中用双滴法同时加入 摩尔比为1∶2的Fe2+盐和Fe3+盐混合液和一定浓度的氨水，油浴升温到 50℃～65℃，用氨水调节pH值在11～13之间，反应30min～60min，冷却至 室温。用蒸馏水反复冲洗磁分离沉降物至中性，得到粒径为7～80nm的四氧化 三铁悬浮液。此悬浮液具有高的磁响应性和悬浮稳定性，可以稳定悬浮2～4周 而不沉降。如果其它实验条件不变，在四颈瓶中加入摩尔比为1∶1∶4的Co2+ 盐、Fe2+盐和Fe3+盐的混合液，可得到粒径为7～80nm的钴基四氧化三铁悬浮 液。
2.磁性物种的表面包被
取一定量的磁性物种悬浮液和聚苯乙烯、烯丙胺、丙烯酰胺、右旋糖酐、 硅烷等有机反应单体，超声处理30min～60min，使其分散均匀，再加入一定量 的过硫酸钾引发剂，超声分散30min～60min，升温到60℃～80℃，在700rpm 的搅拌下反应2～6小时，冷却至室温，采用磁分离技术对产物进行沉降处理， 并用无水乙醇和蒸馏水反复冲洗沉降物，得到表面包被不同基团、粒径为40～ 250nm的磁性高分子微球。
3.磁性细菌的培养
将一定量的上述磁性高分子微球加入到一定体积的生活或工业废水中作细 菌培养、生长和附着处理，调节其pH值为6.0～8.0，保持室温16℃～30℃达 20～35天左右，利用磁分离技术倾去上层水，包括未能和磁性物种吸附的细菌， 其沉降物即是细菌与磁性高分子微球合为一体的磁性菌团。
4.污泥及悬浮物的沉降
取一定量的磁性菌团加入到底部设有磁场的曝气池中，处理5～12小时， 利用磁分离技术实现悬浮物及磁性菌团的共同沉降，使废水得到净化。
实践表明，经上述工艺处理过的生活或工业废水中的COD可下降到20～ 30mg及以下，BOD下降到10～20mg及以下，悬浮物下降到5mg/L(升)以下; 沉降比达5%以下(接近于100%沉降)，污泥和悬浮物的沉降速度提高10倍 以上;废水处理投资为常规工艺的50～70%，运行费用降低20～25%。
