CN101172682A - 复合型净水絮凝剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

复合型净水絮凝剂的制备方法，它涉及了絮凝剂的复配方法。本发明解决了现有方法制备的三氯化铝絮凝剂存在对人体有害的过量的铝元素，三氯化铁絮凝剂含有对环境产生污染的过量的铁元素及生物絮凝剂存在絮凝率低的问题。本发明的复合型净水絮凝剂的制备方法按如下步骤进行：一、制备生物絮凝剂；二、与无机絮凝剂溶液复配；即得到复合型净水絮凝剂。本发明中制得的复合型净水絮凝剂具有对环境无污染、对人体无害、絮凝率高的优点。

Description

复合型净水絮凝剂的制备方法
技术领域
本发明涉及絮凝剂的复配方法。
背景技术
目前，在给水处理中，最常用的絮凝剂是无机铝盐和无机铁盐，如三氯化铝和三氯化铁等。上述的药剂存在的问题是：一方面，铝盐和铁盐絮凝剂会使水厂处理出水中残余铝和铁的含量比原水中高出很多倍；另一方面，在絮凝过程中，产生的剩余污泥中会含有大量的铝盐或铁盐，而过量的铝元素对人体有害，过量的铁元素会产生严重的二次污染。因此，使用无机絮凝剂带来了对环境的二次污染以及对人体的危害。生物絮凝剂作为一种绿色絮凝剂其具有安全有效的絮凝效果和易于生物降解等优点，它不但能够可以用来去除水中的悬浮固体、化学需氧量(COD)、腐殖酸、重金属等污染物质，还能够从油水混合液中分离纯油，但生物絮凝剂存在絮凝率低的缺陷。
发明内容
本发明为了解决现有方法制备的三氯化铝絮凝剂存在对人体有害的过量的铝元素，三氯化铁絮凝剂含有对环境产生污染的过量的铁元素及生物絮凝剂存在絮凝率低的问题，而提供复合型净水絮凝剂的制备方法。
本发明的复合型净水絮凝剂的制备方法按如下步骤进行：一、制备生物絮凝剂溶液：①配制液体发酵培养基：液体发酵培养基由葡萄糖、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、七水合硫酸镁、氯化钠、尿素、酵母膏和水组成，并调解液体发酵培养基pH值为7.5，其中葡萄糖的质量浓度为54.6％、磷酸氢二钾的质量浓度为27.3％、磷酸二氢钾的质量浓度为10.9％、七水合硫酸镁的质量浓度为1.09％、氯化钠的质量浓度为0.55％、尿素的质量浓度为0.278％、酵母膏的质量浓度为0.278％；②发酵培养：在30℃、旋转式摇床的速度为140r/min的条件下发酵48h；③精制：用5000r/min的转速离心发酵液30min，过滤，将滤液减压浓缩至原来体积的50％后再加入冷乙醇溶液进行沉淀，弃去上清液，沉淀物用乙醇或乙醚稀释之后在真空度为8～11pa的条件下进行真空干燥，得到生物絮凝剂固体；④将生物絮凝剂固体粉末溶于去离子水中配制成1000mg/L的生物絮凝剂溶液；二、将生物絮凝剂溶液与无机絮凝剂溶液复配：将AlCl3溶于去离子水中得到1000mg/LAlCl3的无机絮凝剂溶液，再将生物絮凝剂溶液和AlCl3无机絮凝剂溶液按体积比为5∶1的比例混合；即得到复合型净水絮凝剂。
本发明中生物絮凝剂与三氯化铝絮凝剂复配成的复合型净水絮凝剂与以往的三氯化铝絮凝剂相比，处理相同的污水，铝元素的含量降低至原来的10％～30％，絮凝速度比三氯化铝絮凝剂提高了54％～89％，絮凝率比生物絮凝剂提高了10％～20％。
本发明的另一种复合型净水絮凝剂的制备方法按如下步骤进行：一、制备生物絮凝剂溶液：①配制液体发酵培养基：液体发酵培养基由葡萄糖、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、七水合硫酸镁、氯化钠、尿素、酵母膏和水组成，并调解液体发酵培养基pH值为7.5，其中葡萄糖的质量浓度为54.6％、磷酸氢二钾的质量浓度为27.3％、磷酸二氢钾的质量浓度为10.9％、七水合硫酸镁的质量浓度为1.09％、氯化钠的质量浓度为0.55％、尿素的质量浓度为0.278％、酵母膏的质量浓度为0.278％；②发酵培养：在30℃、旋转式摇床的速度为140r/min的条件下发酵48h；③精制：用5000r/min的转速离心发酵液30min，过滤，将滤液减压浓缩至原来体积的50％后再加入冷乙醇溶液进行沉淀，弃去上清液，沉淀物用乙醇或乙醚稀释之后在真空度为8～11pa的条件下进行真空干燥，得到生物絮凝剂固体；④将生物絮凝剂固体粉末溶于去离子水中配制成1000mg/L的生物絮凝剂溶液；二、将生物絮凝剂溶液与无机絮凝剂溶液复配：将FeCl3溶于去离子水中得到1000mg/L FeCl3的无机絮凝剂溶液，再将生物絮凝剂溶液和FeCl3无机絮凝剂溶液按体积比为20∶1的比例混合；即得到复合型净水絮凝剂。
本发明中生物絮凝剂与三氯化铁无机絮凝剂复配成的复合型净水絮凝剂与以往的三氯化铁絮凝剂相比，处理相同的污水，铁元素的含量降低至原来的3％～10％，絮凝速度比三氯化铁絮凝剂提高了54％～89％，絮凝率比生物絮凝剂提高了10％～20％。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的复合型净水絮凝剂的制备方法按如下步骤进行：一、制备生物絮凝剂溶液：①配制液体发酵培养基：液体发酵培养基由葡萄糖、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、七水合硫酸镁、氯化钠、尿素、酵母膏和水组成，并调解液体发酵培养基pH值为7.5，其中葡萄糖的质量浓度为54.6％、磷酸氢二钾的质量浓度为27.3％、磷酸二氢钾的质量浓度为10.9％、七水合硫酸镁的质量浓度为1.09％、氯化钠的质量浓度为0.55％、尿素的质量浓度为0.278％、酵母膏的质量浓度为0.278％；②发酵培养：在30℃、旋转式摇床的速度为140r/min的条件下发酵48h；③精制：用5000r/min的转速离心发酵液30min，过滤，将滤液减压浓缩至原来体积的50％后再加入冷乙醇溶液进行沉淀，弃去上清液，沉淀物用乙醇或乙醚稀释之后在真空度为8～11pa的条件下进行真空干燥，得到生物絮凝剂固体；④将生物絮凝剂固体粉末溶于去离子水中配制成1000mg/L的生物絮凝剂溶液；二、将生物絮凝剂溶液与无机絮凝剂溶液复配：将AlCl3溶于去离子水中得到1000mg/L A1Cl3的无机絮凝剂溶液，再将生物絮凝剂溶液和AlC13无机絮凝剂溶液按体积比为5∶1的比例混合；即得到复合型净水絮凝剂。
将本实施方式制得的复合型净水絮凝剂中，根据需要处理水的体积投加4～30mL/L的复配药剂，然后以160～200r/min的搅拌速度搅拌50s～70s，再以40～70r/min的搅拌速度搅拌4～6min，最后静置15～30min，上层清液即为符合水质标准的出水。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤一③中加入的冷乙醇溶液的温度为4℃。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤一③中加入的冷乙醇溶液的体积为减压浓缩后液体体积的2～3倍。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤一③中沉淀物用乙醇或乙醚稀释至沉淀物体积的2～3倍。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤一③中真空干燥时间为5～6h。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：本实施方式的复合型净水絮凝剂的制备方法按如下步骤进行：一、制备生物絮凝剂溶液：①配制液体发酵培养基：液体发酵培养基由葡萄糖、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、七水合硫酸镁、氯化钠、尿素、酵母膏和水组成，并调解液体发酵培养基pH值为7.5，其中葡萄糖的质量浓度为54.6％、磷酸氢二钾的质量浓度为27.3％、磷酸二氢钾的质量浓度为10.9％、七水合硫酸镁的质量浓度为1.09％、氯化钠的质量浓度为0.55％、尿素的质量浓度为0.278％、酵母膏的质量浓度为0.278％；②发酵培养：在30℃、旋转式摇床的速度为140r/min的条件下发酵48h；③精制：用5000r/min的转速离心发酵液30min，过滤，将滤液减压浓缩至原来体积的50％后再加入冷乙醇溶液进行沉淀，弃去上清液，沉淀物用乙醇或乙醚稀释之后在真空度为8～11pa的条件下进行真空干燥，得到生物絮凝剂固体；④将生物絮凝剂固体粉末溶于去离子水中配制成1000mg/L的生物絮凝剂溶液；二、将生物絮凝剂溶液与无机絮凝剂溶液复配：将FeCl3溶于去离子水中得到1000mg/L FeCl3的无机絮凝剂溶液，再将生物絮凝剂溶液和FeCl3无机絮凝剂溶液按体积比为20∶1的比例混合；即得到复合型净水絮凝剂。
将本实施方式制得的复合型净水絮凝剂中，根据需要处理水的体积投加4～30mL/L的复配药剂，然后以160～200r/min的搅拌速度搅拌50s～70s，再以40～70r/min的搅拌速度搅拌4～6min，最后静置15～30min，上层清液即为符合水质标准的出水。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式六的不同点是：步骤一③中加入的冷乙醇溶液的温度为4℃。其它步骤及参数与具体实施方式六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式六的不同点是：步骤一③中加入的冷乙醇溶液的体积为减压浓缩后液体体积的2～3倍。其它步骤及参数与具体实施方式六相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式六的不同点是：步骤一③中沉淀物用乙醇或乙醚稀释至沉淀物体积的2～3倍。其它步骤及参数与具体实施方式六相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式六的不同点是：步骤一③中真空干燥时间为5～6h。其它步骤及参数与具体实施方式六相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式六的不同点是：步骤一③中加入的冷乙醇溶液的体积为减压浓缩后液体体积的2.5倍。其它步骤及参数与具体实施方式六相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式六的不同点是：步骤一③中沉淀物用乙醇或乙醚稀释至沉淀物体积的2.5倍。其它步骤及参数与具体实施方式六相同。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式六的不同点是：步骤一③中真空度为10pa的条件下进行真空干燥。其它步骤及参数与具体实施方式六相同。
具体实施方式十四：本实施方式的复合型净水絮凝剂的制备方法按如下步骤进行：一、制备生物絮凝剂溶液：①配制液体发酵培养基：液体发酵培养基由葡萄糖、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、七水合硫酸镁、氯化钠、尿素、酵母膏和水组成，并调解液体发酵培养基pH值为7.5，其中葡萄糖的质量浓度为54.6％、磷酸氢二钾的质量浓度为27.3％、磷酸二氢钾的质量浓度为10.9％、七水合硫酸镁的质量浓度为1.09％、氯化钠的质量浓度为0.55％、尿素的质量浓度为0.278％、酵母膏的质量浓度为0.278％；②发酵培养：在30℃、旋转式摇床的速度为140r/min的条件下发酵48h；③精制：用5000r/min的转速离心发酵液30min，过滤，将滤液减压浓缩至原来体积的50％后再加入冷乙醇溶液进行沉淀，弃去上清液，沉淀物用乙醇或乙醚稀释之后在真空度为10pa的条件下进行真空干燥，得到生物絮凝剂固体；④将生物絮凝剂固体粉末溶于去离子水中配制成1000mg/L的生物絮凝剂溶液；二、将生物絮凝剂溶液与无机絮凝剂溶液复配：将FeCl3溶于去离子水中得到1000mg/L FeCl3的无机絮凝剂溶液，再将生物絮凝剂溶液和FeCl3无机絮凝剂溶液按体积比为20∶1的比例混合；即得到复合型净水絮凝剂。
本实施方式中步骤一③中加入的冷乙醇溶液的温度为4℃。
本实施方式中步骤一③中加入的冷乙醇溶液的体积为减压浓缩后液体体积的2.5倍。
本实施方式中步骤一③中沉淀物用乙醇或乙醚稀释至沉淀物体积的2.5倍。
本实施方式中步骤一③中真空干燥时间为5.5h。
本实施方式的酵母膏购于北京双旋微生物培养基制品厂。
将本实施方式制得的生物絮凝剂与无机絮凝剂的复配药剂，根据需要处理水的体积投加12mL/L的复配药剂，然后以175r/min的搅拌速度搅拌1min，再以60r/min的搅拌速度搅拌5min，最后静置20min，取水面2公分以下的清液检测其浊度为1.3～1.6NTU。说明本实施方式制得的生物絮凝剂与无机絮凝剂的复配药剂絮凝效果好。

Claims (10)

1.复合型净水絮凝剂的制备方法，其特征在于复合型净水絮凝剂的制备方法按如下步骤进行：一、制备生物絮凝剂溶液：①配制液体发酵培养基：液体发酵培养基由葡萄糖、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、七水合硫酸镁、氯化钠、尿素、酵母膏和水组成，并调解液体发酵培养基pH值为7.5，其中葡萄糖的质量浓度为54.6％、磷酸氢二钾的质量浓度为27.3％、磷酸二氢钾的质量浓度为10.9％、七水合硫酸镁的质量浓度为1.09％、氯化钠的质量浓度为0.55％、尿素的质量浓度为0.278％、酵母膏的质量浓度为0.278％；②发酵培养：在30℃、旋转式摇床的速度为140r/min的条件下发酵48h；③精制：用5000r/min的转速离心发酵液30min，过滤，将滤液减压浓缩至原来体积的50％后再加入冷乙醇溶液进行沉淀，弃去上清液，沉淀物用乙醇或乙醚稀释之后在真空度为8～11pa的条件下进行真空干燥，得到生物絮凝剂固体；④将生物絮凝剂固体粉末溶于去离子水中配制成1000mg/L的生物絮凝剂溶液；二、将生物絮凝剂溶液与无机絮凝剂溶液复配：将AlCl3溶于去离子水中得到1000mg/L AlCl3的无机絮凝剂溶液，再将生物絮凝剂溶液和AlCl3无机絮凝剂溶液按体积比为5∶1的比例混合；即得到复合型净水絮凝剂。
2.根据权利要求1所述的复合型净水絮凝剂的制备方法，其特征在于步骤一③中加入的冷乙醇溶液的温度为4℃。
3.根据权利要求1所述的复合型净水絮凝剂的制备方法，其特征在于步骤一③中加入的冷乙醇溶液的体积为减压浓缩后液体体积的2～3倍。
4.根据权利要求1所述的复合型净水絮凝剂的制备方法，其特征在于步骤一③中沉淀物用乙醇或乙醚稀释至沉淀物体积的2～3倍。
5.根据权利要求1所述的复合型净水絮凝剂的制备方法，其特征在于步骤一③中真空干燥时间为5～6h。
6.复合型净水絮凝剂的制备方法，其特征在于复合型净水絮凝剂的制备方法按如下步骤进行：一、制备生物絮凝剂溶液：①配制液体发酵培养基：液体发酵培养基由葡萄糖、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、七水合硫酸镁、氯化钠、尿素、酵母膏和水组成，并调解液体发酵培养基pH值为7.5，其中葡萄糖的质量浓度为54.6％、磷酸氢二钾的质量浓度为27.3％、磷酸二氢钾的质量浓度为10.9％、七水合硫酸镁的质量浓度为1.09％、氯化钠的质量浓度为0.55％、尿素的质量浓度为0.278％、酵母膏的质量浓度为0.278％；②发酵培养：在30℃、旋转式摇床的速度为140r/min的条件下发酵48h；③精制：用5000r/min的转速离心发酵液30min，过滤，将滤液减压浓缩至原来体积的50％后再加入冷乙醇溶液进行沉淀，弃去上清液，沉淀物用乙醇或乙醚稀释之后在真空度为8～11pa的条件下进行真空干燥，得到生物絮凝剂固体；④将生物絮凝剂固体粉末溶于去离子水中配制成1000mg/L的生物絮凝剂溶液；二、将生物絮凝剂溶液与无机絮凝剂溶液复配：将FeCl3溶于去离子水中得到1000mg/L FeCl3的无机絮凝剂溶液，再将生物絮凝剂溶液和FeCl3无机絮凝剂溶液按体积比为20∶1的比例混合；即得到复合型净水絮凝剂。
7.根据权利要求6所述的复合型净水絮凝剂的制备方法，其特征在于步骤一③中加入的冷乙醇溶液的温度为4℃。
8.根据权利要求6所述的复合型净水絮凝剂的制备方法，其特征在于步骤一③中加入的冷乙醇溶液的体积为减压浓缩后液体体积的2～3倍。
9.根据权利要求6所述的复合型净水絮凝剂的制备方法，其特征在于步骤一③中沉淀物用乙醇或乙醚稀释至沉淀物体积的2～3倍。
10.根据权利要求6所述的复合型净水絮凝剂的制备方法，其特征在于步骤一③中真空干燥时间为5～6h。
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