CN102417224B - 一种生物絮凝与无机絮凝复合剂及其应用 - Google Patents

一种生物絮凝与无机絮凝复合剂及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及环保技术领域，公开了一种生物絮凝与无机絮凝复合剂，复合剂包括WCF生物絮凝剂和聚合三氯化铝，复合剂溶液包括10-45wt%的WCF溶液和65-85wt%的聚合三氯化铝溶液。本发明生物絮凝与无机絮凝复合剂可用于处理高浊、富养化江湖水，能有效地降低江湖水的浊度和色度，效果显著，浊度去除率和色度去除率达到90%以上，且水的处理成本也较低，具有广泛的实用价值。

Description

一种生物絮凝与无机絮凝复合剂及其应用
技术领域
本发明涉及环保技术领域，尤其涉及了一种生物絮凝与无机絮凝复合剂，该复合剂应用于处理高浊、富养化江湖水，降低江湖水的浊度和色度。
背景技术
由于植物,特别是藻类大量繁殖,而使水体水质恶化的一种现象,叫富营养化。富养化废水的特点是固体悬浮物质多,色、嗅、味异常,含病原体多,生化需氧量和化学需氧量高,含氮和含碳量高,溶解氧很少,甚至为零,有机物含量高,磷酸盐、钾盐和硫化物等的含量也比较高。这类废水如不经适当处理排入水体,常造成水体高营养化。近年来江河湖泊的富营养化问题已成为世界性的问题, 其中大量存在的蓝藻是引起富营养化关键因素。
采用絮凝剂可以处理江湖水,目前国际上常用的絮凝剂有三类：一类是无机絮凝剂,如碱式氯化铝、明矾和硫酸铝等; 一类是有机絮凝剂,如聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺和甲壳素等,属于高分子结构;还有一类是生物絮凝剂,均由微生物产生的,这类微生物必须具有产生特殊的絮凝物质的作用。
本发明专利采用生物絮凝与无机絮凝复合剂能很好地处理高浊、富养化江湖水。
发明内容
本发明的目的是提供一种能有效地降低江湖水的浊度和色度，处理效果显著，处理成本低廉的生物絮凝与无机絮凝复合剂。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
生物絮凝与无机絮凝复合剂，复合剂包括WCF生物絮凝剂和聚合三氯化铝，其复合剂溶液包括10-45wt%的WCF溶液和65-85wt%的聚合三氯化铝溶液。
作为优选，所述的WCF生物絮凝剂的制备方法如下：
选用蜡状芽孢杆菌 (Bacillus Cereus) 为生产菌株，保藏编号CGMCC1.447，保藏地点：中国普通微生物菌种保藏管理中心；本菌种购自于中国科学院微生物研究所（国家菌种保藏委员会）。
a、配制培养基：
1)斜面培养基：蛋白胨10.0g，牛肉浸膏3.0g，NaCl5.0g，琼脂15.0g，蒸馏水1.0L，pH7.0；
2)种子培养基：淀粉1-5%，葡萄糖0.1-1.0%，蛋白胨0.1-1.5%，玉米浆0.5-5%，磷酸氢二钾0.1-1.0%，其余为水，pH7.0；以上为质量百分比。 
3)发酵培养基：淀粉1-10%，豆饼粉0.5-1.5%，磷酸氢二钾0.1-1.0%，氯化钙0.5-2.0%，硫酸镁0.001-0.10%，其余为水，pH7.0，灭菌；以上为质量百分比。
b、微生物的培养和发酵条件：
所述1)斜面培养基培养条件: 在300C培养4-5天,培养成熟后放在40C冰箱中保存,一个月后移植一次；
所述2)种子培养基培养条件: 种子培养基在1210C灭菌15min, 灭菌后接入斜面培养基菌种，250C-350C通气培养18-38h，通气比为1:0.5-0.8；
所述3)发酵培养基发酵条件: 发酵培养基在1210C灭菌20min，灭菌后接入5-15%种子培养基的菌种，250C-350C通气培养30-55h, 通气比为1:1-1.8；
c、絮凝剂的提取：上述发酵液以板框压滤机压滤，收集滤液；
d、絮凝剂成品制备：上述滤液以真空浓缩机进行浓缩, 浓缩比率1-1/ 10；干燥温度前期控制在40℃，中期60-70℃，后期110-115℃，干燥时间80-120分钟，浓缩液真空干燥，获得絮凝剂白色固体粉末成品。
作为优选，所述的发酵液以板框压滤机压滤，进料压力0.2-0.3MPA，进料时间30-35min，压榨压力0.3-0.4MPA，压榨时间20-25min。
上述技术方案中生物絮凝与无机絮凝复合剂应用于处理高浊、富养化江湖水，降低江湖水的浊度和色度。
作为优选，将该复合剂与待处理水样以体积比1：3-5混合，控制pH在6.5-8.5之间，搅拌30min，静止1h。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
本发明生物絮凝与无机絮凝复合剂可用于处理高浊、富养化江湖水，能有效地降低江湖水的浊度和色度，效果显著，浊度去除率和色度去除率达到90%以上，且水的处理成本也较低，具有广泛的实用价值。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述：
实施例1
取钱塘江水1000mL，浊度36.5NTU，色度10.2 PCU(度)，置于玻璃容器中，加入22mL的30wt%的WCF的溶液和加入70wt%的聚合三氯化铝溶液，控制pH在6.5-8.5之间，搅拌30min，静止1h后，以M273976浊度/色度水质监测仪测定浊度和色度。处理结果如下: 浊度2.0NTU,色度1.02 PCU, 浊度去除率94.5%，色度去除率90%。
实施例2
取太湖水1000mL，浊度68NTU，色度80.3 PCU，置于玻璃容器中，加入25mL的32wt%的WCF的溶液和加入68wt%的聚合三氯化铝溶液，控制pH在6.5-8.5之间，搅拌30min，静止1h，以M273976浊度/色度水质监测仪测定浊度和色度。处理结果如下: 浊度4.76 NTU，色度9.64 PCU, 浊度去除率93%，色度去除率88%。
实施例3
取杭州某自来水厂的进水原水1000mL, 浊度32NTU,色度8.7 PCU,   置于玻璃容器中, 加入25mL的24wt%的WCF的溶液和加入76 wt%的聚合三氯化铝溶液,控制pH在6.5-8.5之间,搅拌30min,静止1h,以M273976浊度/色度水质监测仪测定浊度和色度。处理结果如下: 浊度2.3NTU,色度0.83 PCU, 浊度去除率92.8%,色度去除率90.5%。
实施例4
取某段长江水1000mL，浊度120NTU，色度106PCU，置于玻璃容器中，加入30mL的35wt%的WCF的溶液和加入65wt%的聚合三氯化铝溶液，控制pH在6.5-8.5之间，搅拌30min，静止1h，以M273976浊度/色度水质监测仪测定浊度和色度。处理结果如下: 浊度6.7 NTU，色度8.5 PCU，浊度去除率95.4%，色度去除率92%。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种生物絮凝与无机絮凝复合剂，其特征在于：所述的复合剂包括WCF生物絮凝剂和聚合三氯化铝，复合剂溶液包括10-45wt%的WCF溶液和65-85wt%的聚合三氯化铝溶液；
所述的WCF生物絮凝剂的制备方法如下：
选用蜡状芽孢杆菌 (Bacillus Cereus) 为生产菌株，保藏编号CGMCC1.447，保藏地点：中国普通微生物菌种保藏管理中心；
a、配制培养基：
1)斜面培养基：蛋白胨10.0g，牛肉浸膏3.0g，NaCl5.0g，琼脂15.0g，蒸馏水1.0L，pH7.0；
2)种子培养基：淀粉1-5%，葡萄糖0.1-1.0%，蛋白胨0.1-1.5%，玉米浆0.5-5%，磷酸氢二钾0.1-1.0%，其余为水，pH7.0； 
3)发酵培养基：淀粉1-10%，豆饼粉0.5-1.5%，磷酸氢二钾0.1-1.0%，氯化钙0.5-2.0%，硫酸镁0.001-0.10%，其余为水，pH7.0，灭菌； 
b、微生物的培养和发酵条件：
所述1)斜面培养基培养条件: 在300C培养4-5天,培养成熟后放在40C冰箱中保存,一个月后移植一次；
所述2)种子培养基培养条件: 种子培养基在1210C灭菌15min, 灭菌后接入斜面培养基菌种，250C-350C通气培养18-38h，通气比为1:0.5-0.8；
所述3)发酵培养基发酵条件: 发酵培养基在1210C灭菌20min，灭菌后接入5-15%种子培养基的菌种，250C-350C通气培养30-55h, 通气比为1:1-1.8；
c、絮凝剂的提取：上述发酵液以板框压滤机压滤，收集滤液；
d、絮凝剂成品制备：上述滤液以真空浓缩机进行浓缩, 浓缩比率1-1/ 10；干燥温度前期控制在40℃，中期60-70℃，后期110-115℃，干燥时间80-120分钟，浓缩液真空干燥，获得絮凝剂白色固体粉末成品。
2.、根据权利要求1所述的生物絮凝与无机絮凝复合剂，其特征在于：所述的发酵液以板框压滤机压滤，进料压力0.2-0.3Mpa，进料时间30-35min，压榨压力0.3-0.4Mpa，压榨时间20-25min。
3.根据权利要求1所述的生物絮凝与无机絮凝复合剂的应用，其特征在于：所述的生物絮凝与无机絮凝复合剂应用于处理高浊、富养化江湖水，降低江湖水的浊度和色度。
4.根据权利要求3所述的生物絮凝与无机絮凝复合剂的应用，其特征在于：将该复合剂与待处理水样以体积比1：3-5混合，控制pH在6.5-8.5之间，搅拌30min，静止1h。
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