CN102092829B - 一种利用剩余污泥生产生物絮凝剂的工艺 - Google Patents
一种利用剩余污泥生产生物絮凝剂的工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102092829B CN102092829B CN201010617740A CN201010617740A CN102092829B CN 102092829 B CN102092829 B CN 102092829B CN 201010617740 A CN201010617740 A CN 201010617740A CN 201010617740 A CN201010617740 A CN 201010617740A CN 102092829 B CN102092829 B CN 102092829B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- biological flocculant
- excess sludge
- residue
- sludge
- supernatant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
一种利用剩余污泥生产生物絮凝剂的工艺，属于环境工程中的大宗固体废物处理处置技术领域。其特征是通过投加碱性药剂，使剩余污泥中有机体细胞水解破碎，释放絮凝活性的物质(如蛋白质、多糖等)，得到的水解胶体混合液具有絮凝活性，可以作为生物絮凝剂应用到污水处理系统中。将水解胶体混合液进行不同的后处理，可以得到不同种类的生物絮凝剂。将剩余污泥视为一种资源加以有效利用，与其他剩余活性污泥资源化利用途径相比，具有较高的资源化利用附加值。生产的生物絮凝剂对废水的除浊、去除毒性有机物和毒性无机物等具有良好的絮凝效果，可以应用到不同污水处理系统中。
Description
技术领域
本发明属于环境工程中的大宗固体废物处理处置技术领域，涉及一种生产生物絮凝剂的方法，具体涉及一种利用污水处理厂剩余污泥生产生物絮凝剂的方法。
背景技术
剩余污泥是城市污水处理及废水处理不可避免的固体副产品。剩余污泥产量巨大。据估计，全球一年可能产生干污泥达1亿t。大量积累的剩余污泥不仅将占用土地，而且将成为影响城市环境卫生的一大公害。如何妥善科学地处理处置剩余污泥是全球共同关注的课题。当今剩余污泥处理处置领域内，将剩余污泥视为一种资源加以有效利用、在治理污染的同时变废为宝已成为共识。目前，污泥资源化利用的途径主要有污泥的农田林地利用、回收能源和建材利用等。由于剩余污泥中含有微生物、原生动物、后生动物、藻类等有机体，这些有机体中含有大量糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素和DNA等物质，它们是生物絮凝剂的主要成分。因此，用剩余污泥生产生物絮凝剂，与其他污泥资源化利用途径相比，资源化利用附加值较高，具有广阔的发展前景。
发明内容
本发明提供了一种以剩余污泥为原料，通过化学水解破碎剩余污泥中有机体细胞，生产生物絮凝剂的工艺方法。
本发明要解决的技术问题是：
通过投加碱性药剂，使剩余污泥中有机体细胞水解破碎，释放絮凝活性的物质(如蛋白质、多糖等)，得到的水解胶体混合液具有絮凝活性，可以作为生 物絮凝剂应用到污水处理系统中。将水解胶体混合液进行不同的后处理，可以得到不同种类的生物絮凝剂。具体过程如下：
(1)制备剩余污泥水解悬浮液：在15～120℃水解反应0～60分钟，得到水解胶体混合液作为生物絮凝剂MBF。
(2)将生物絮凝剂MBF静置沉降1～12小时得到上清液和残渣悬浮液，或在200～500转/min的转速下离心分离5～60分钟得到上清液和残渣沉淀。上清液作为生物絮凝剂LBF，残渣悬浮液或残渣作为生物絮凝剂RBF。
(3)将生物絮凝剂LBF酸化，静置沉降1～5小时或在200～500转/min的转速下离心分离5～20分钟，得到二次上清液和二次残渣；二次上清液作为生物絮凝剂SLBF，二次残渣作为生物絮凝剂副产品SRBF被回收利用。
剩余污泥水解悬浮液中，干物质与水的质量百分比为0.5～3％，干物质与水的质量百分比优选范围为1.5～2％；干物质与氢氧化钠的质量百分比为1∶0.01～1∶10.0，干物质与氢氧化钠的质量百分比的优选范围为1∶1～1∶2。
水解反应在常压或者不大于0.35MPa的低压下进行，优选范围为0.1～0.25MPa。
所述的剩余污泥为污水处理厂或污水处理工艺的剩余活性污泥、浓缩池污泥、脱水污泥。
由于水和废水中污染物的种类和特性不同、絮凝剂的种类、成分和特性不同、对水和废水的处理要求不同，对于不同来源的水和废水进行絮凝处理，可以选用不同种类的絮凝剂，达到不同的处理效果。所述的生物絮凝剂MBF、LBF、RBF、SLBF和副产品SRBF的成分和特性不同，可以根据不同来源的水和废水以及处理要求选用。
本发明的效果和益处是：该方法与其他剩余污泥资源化利用途径相比，具有 较高的资源化利用附加值。利用该方法制备的生物絮凝剂对废水的除浊、去除毒性有机物和毒性无机物等均具有良好的絮凝效果。
具体实施方式
下面结合技术方案详细叙述本发明的具体实施例。
实施例中絮凝实验和絮凝效果表征方法为：
废水的除浊：采用自来水分别配制5g/L高岭土悬浮液和10g/L淀粉悬浮液作为絮凝实验水样，向待测水样中加入一定量的生物絮凝剂，调节水样pH，以相同条件不添加絮凝剂的水样作为空白对照。经六联混凝搅拌仪搅拌后静置20分钟，在550nm处测定上清液的吸光度。废水的絮凝除浊效果用絮凝率表征：
絮凝率(％)＝(A-B)/A×100
式中，A-空白水样上清液的吸光度值，B-待测水样上清液的吸光度值。
废水的脱毒：采用自来水分别配制100mg/L染料(直接翠兰)、对硝基酚、六价铬废水，分别向待测水样中加入一定量的生物絮凝剂，调节水样pH，以相同条件不添加絮凝剂的水样作为空白对照。经六联混凝搅拌仪搅拌后静置20分钟，取上清液测定污染物的浓度，废水的絮凝脱除污染物效果用去除率表征：
去除率(％)＝(C0-C)/C0×100
式中，C0-空白水样上清液的污染物浓度，C-待测水样上清液的污染物浓度。
实施例1
按干物质与水的质量百分比为2％，干物质与氢氧化钠的质量百分比为1∶2，将剩余污泥、水与氢氧化钠三者混合均匀制备剩余污泥水解悬浮液，于常压(0.1MPa)下70℃水解反应5分钟，得到生物絮凝剂MBF。MBF对高岭土悬浮液的絮凝率为98.8％。将MBF在400转/min的转速下离心分离30分钟，得到上清液和残渣，上清液作为生物絮凝剂LBF，对对硝基酚废水去除率为60.2％； 残渣作为生物絮凝剂RBF，对六价铬废水去除率为72.5％。将LBF酸化，静置沉降4小时，得到二次上清液和二次残渣，二次上清液作为生物絮凝剂SLBF，对淀粉悬浮液的絮凝率为81.8％；二次残渣作为生物絮凝剂副产品SRBF被回收利用。
实施例2
按干物质与水的质量百分比为2％，干物质与氢氧化钠的质量百分比为1∶0.08，将剩余污泥、水与氢氧化钠三者混合均匀制备剩余污泥水解悬浮液，于0.25MPa下120℃水解反应20分钟，得到生物絮凝剂MBF。MBF对淀粉悬浮液的絮凝率为82.4％。将MBF静置沉降10小时，得到上清液和残渣悬浮液，上清液作为生物絮凝剂LBF，对对硝基酚废水去除率为59.1％；残渣悬浮液作为生物絮凝剂RBF，对染料废水的去除率为99.6％。将生物絮凝剂LBF酸化，在250转/min的转速下离心分离5分钟，得到二次上清液和二次残渣，二次上清液作为生物絮凝剂SLBF，对对高岭土悬浮液的絮凝率为99.3％，二次残渣作为生物絮凝剂副产品SRBF被回收利用。
实施例3
按干物质与水的质量百分比为1.7％，干物质与氢氧化钠的质量百分比为1∶0.04，将剩余污泥、水与氢氧化钠三者混合均匀制备剩余污泥水解悬浮液，于0.25MPa下120℃水解反应40分钟，得到生物絮凝剂MBF，对染料废水的去除率为98.9％。将MBF在450转/min的转速下离心分离20分钟，得到上清液和残渣，上清液作为生物絮凝剂LBF，对高岭土悬浮液的絮凝率为92.5％；残渣作为生物絮凝剂RBF，对对硝基酚废水去除率为58.4％。将生物絮凝剂LBF酸化，静置沉降3小时，得到二次上清液和二次残渣，二次上清液作为生物絮凝剂SLBF，对淀粉悬浮液的絮凝率为80.6％；二次残渣作为生物絮凝剂副产品SRBF被回收 利用。
实施例4
按干生物污泥与水的比例为1.7％(质量百分比)，干生物污泥与氢氧化钠的比例为1∶2(质量百分比)，将生物污泥、水与氢氧化钠三者混合均匀制备剩余污泥水解悬浮液，于常压(0.1MPa)下15℃水解反应10分钟，得到生物絮凝剂MBF，对六价铬废水去除率为71.5％。将生物絮凝剂MBF 450转/min的转速下离心分离25分钟，得到上清液和残渣，上清液作为生物絮凝剂LBF，对淀粉悬浮液的絮凝率为81.0％；残渣作为生物絮凝剂RBF，对高岭土悬浮液的絮凝率为96.3％。将生物絮凝剂LBF酸化，静置沉降3小时，得到二次上清液和二次残渣，二次上清液作为生物絮凝剂SLBF，对染料废水的去除率为98.2％；二次残渣作为生物絮凝剂副产品SRBF被回收利用。
Claims (4)
1.一种利用剩余污泥生产生物絮凝剂的工艺，其特征在于如下步骤：
(1)将剩余污泥、水与氢氧化钠三者混合均匀制备剩余污泥水解悬浮液，于15-120℃水解反应0-60分钟，得到水解胶体混合液作为生物絮凝剂MBF；
(2)将生物絮凝剂MBF静置沉降1～12小时，或在200～500转/min的转速下离心分离5～60分钟，得到上清液和残渣悬浮液或残渣沉淀，上清液作为生物絮凝剂LBF，残渣悬浮液或残渣作为生物絮凝剂RBF；
(3)将生物絮凝剂LBF酸化，静置沉降1～5小时，或在200～500转/min的转速下离心分离5～20分钟，得到二次上清液和二次残渣，二次上清液作为生物絮凝剂SLBF，二次残渣作为生物絮凝剂副产品SRBF被回收利用；
所述的剩余污泥水解悬浮液中，干物质与水的质量百分比为0.5～3％；干物质与氢氧化钠的质量比为1∶0.01～1∶10.0；水解反应在常压或者不大于0.35MPa的低压下进行。
2.根据权利要求1所述的一种利用剩余污泥生产生物絮凝剂的工艺，其特征还在于：将剩余污泥、水与氢氧化钠三者混合均匀制备的剩余污泥水解悬浮液中，干物质与水的质量百分比为1.5～2％；干物质与氢氧化钠的质量比为1∶1～1∶2。
3.根据权利要求1所述的一种利用剩余污泥生产生物絮凝剂的工艺，其特征还在于：水解反应在0.1～0.25MPa下进行。
4.根据权利要求1所述的一种利用剩余污泥生产生物絮凝剂的工艺，其特征还在于：所述的剩余污泥为污水处理厂或污水处理工艺的剩余活性污泥、浓缩池污泥、脱水污泥。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010617740A CN102092829B (zh) | 2010-12-31 | 2010-12-31 | 一种利用剩余污泥生产生物絮凝剂的工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010617740A CN102092829B (zh) | 2010-12-31 | 2010-12-31 | 一种利用剩余污泥生产生物絮凝剂的工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102092829A CN102092829A (zh) | 2011-06-15 |
| CN102092829B true CN102092829B (zh) | 2012-09-12 |
Family
ID=44126119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201010617740A Active CN102092829B (zh) | 2010-12-31 | 2010-12-31 | 一种利用剩余污泥生产生物絮凝剂的工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102092829B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103160546A (zh) * | 2013-03-04 | 2013-06-19 | 同济大学 | 热碱联合预处理提高剩余污泥产短链脂肪酸的方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102976579A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-03-20 | 浙江工商大学 | 利用污泥制备絮凝剂的方法及其应用 |
| CN104803545B (zh) * | 2015-01-09 | 2016-11-23 | 河北德龙环境工程股份有限公司 | 水性涂料生产废水悬浮体脱稳剂的使用方法 |
| CN109095622B (zh) * | 2018-10-08 | 2021-11-19 | 东北农业大学 | 一种利用后生动物促进污泥提取絮凝剂的方法 |
| CN109607814B (zh) * | 2018-12-04 | 2021-11-19 | 大连理工大学 | 一种制备生物絮凝剂的剩余污泥碱解工艺 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57130600A (en) * | 1981-02-07 | 1982-08-13 | Kurita Water Ind Ltd | Dehydration of sludge |
| CN1089727C (zh) * | 1997-04-11 | 2002-08-28 | 广州市环境保护科学研究所 | 阳离子/两性接枝型聚丙烯酰胺絮凝剂的制备方法 |
| CN101186366A (zh) * | 2007-12-11 | 2008-05-28 | 大连理工大学 | 利用污水处理厂剩余活性污泥生产生物絮凝剂的方法 |
-
2010
- 2010-12-31 CN CN201010617740A patent/CN102092829B/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103160546A (zh) * | 2013-03-04 | 2013-06-19 | 同济大学 | 热碱联合预处理提高剩余污泥产短链脂肪酸的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102092829A (zh) | 2011-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kehrein et al. | A critical review of resource recovery from municipal wastewater treatment plants–market supply potentials, technologies and bottlenecks | |
| Zhang et al. | Simultaneous nitrogen and phosphorus recovery from sludge-fermentation liquid mixture and application of the fermentation liquid to enhance municipal wastewater biological nutrient removal | |
| CN102092829B (zh) | 一种利用剩余污泥生产生物絮凝剂的工艺 | |
| Wang et al. | Enhancing the decomposition of extracellular polymeric substances and the recovery of short-chain fatty acids from waste activated sludge: analysis of the performance and mechanism of co-treatment by free nitrous acid and calcium peroxide | |
| Zhu et al. | The role of microbiome in carbon sequestration and environment security during wastewater treatment | |
| Zhang et al. | Advancements in the energy-efficient brine mining technologies as a new frontier for renewable energy | |
| CN103708596B (zh) | 一种白酒废水传统处理过程中强化去除并回收氮磷的方法 | |
| Yin et al. | Application and improvement methods of sludge alkaline fermentation liquid as a carbon source for biological nutrient removal: a review | |
| CN103253840B (zh) | 一种从剩余污泥中提取天然酸洗缓蚀剂的方法及其应用 | |
| CN102557211B (zh) | 一种废水处理用多功能复合生物絮凝剂 | |
| CN103739177B (zh) | 一种污泥深度脱水生物调理剂的制备方法及市政污泥深度脱水方法 | |
| Greses et al. | Microalgae production for nitrogen recovery of high-strength dry anaerobic digestion effluent | |
| CN106755124A (zh) | 生活垃圾渗滤液与一般固体废弃物协同厌氧处理方法 | |
| CN102408146B (zh) | 复合型生物絮凝剂接枝丙烯酰胺絮凝剂及其制备方法 | |
| CN104445562A (zh) | 一种焦化污水处理剂制备方法 | |
| Guo et al. | Systematical strategies for wastewater treatment and the generated wastes and greenhouse gases in China | |
| CN104418481A (zh) | 生产废水质能转化处理工艺 | |
| CN105624063A (zh) | 一种用于处理污泥的高效混合菌群 | |
| Tapsoba et al. | Potential of anaerobic co-digestion in improving the environmental quality of agro-textile wastewater sludge | |
| Govindarajan | Recovery of different types of resources from wastewater–A structured review. | |
| CN104909538A (zh) | 两类絮凝剂联用提高造纸污泥厌氧消化底物脱水性能的方法 | |
| Sosa-Villalobos et al. | Anaerobic digestion of vinasse cane alcohol: the influence of OLR by a UASB reactor | |
| JP2011016048A (ja) | リグニン及び／又はタンニンを含有する排水の脱色浄化処理方法 | |
| CN107324422A (zh) | 无泡沫净水粉 | |
| CN103771622A (zh) | 一种生活污水除磷方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |