CN102976579A

CN102976579A - 利用污泥制备絮凝剂的方法及其应用

Info

Publication number: CN102976579A
Application number: CN2012105887031A
Authority: CN
Inventors: 杨春平; 彭蓝艳; 吴斌; 郭俊元; 曾光明; 吕黎; 何慧军
Original assignee: Zhejiang Gongshang University
Current assignee: Zhejiang Gongshang University
Priority date: 2012-12-31
Filing date: 2012-12-31
Publication date: 2013-03-20

Abstract

本发明涉及一种利用剩余污泥制备絮凝剂的制备工艺，公开了一种利用剩余污泥或脱水污泥制备絮凝剂的方法及其应用。该方法是采用通过对污泥的两种预处理的相互串联，从而改变污泥的虚体结构，改变污泥颗粒以及其中各种微生物细胞的理化性质，使其具备较高的絮凝剂吸附特性，其对高岭土絮凝率可达95%以上。本发明的处理方法主要包括调节pH，加热，离心等步骤。该工艺具有低成本、工艺简单、制备过程时间短、运用方便，处理效果好等特点。

Description

利用污泥制备絮凝剂的方法及其应用

技术领域

本发明涉及一种利用剩余污泥制备絮凝剂的制备工艺，尤其涉及了一种利用剩余污泥或脱水污泥制备絮凝剂的方法及应用。

背景技术

剩余污泥作为水处理过程中的副产物，主要由各种微生物的细胞组成，其主要成分为蛋白质、多糖、核酸等有机物，与微生物絮凝剂在组成上有一定的相似之处。利用剩余污泥制备生物絮凝剂既可以避免化学絮凝剂的二次污染问题，又能克服微生物絮凝剂的制备的高成本的难题。而且污水厂的污泥每天产量都很大，其处理处置一直是一个难以解决的问题，该方法则可以有效的解决污泥处理的难题，达到资源化利用的目的。

因此，利用剩余污泥制备絮凝剂是很有发展前景和可行性的。而且，酸碱和高温高压等特殊环境不仅能使污泥及其中的细胞等有机物中的点位发生改变，还能使其破碎，使细胞内的物质破解，破碎后的细胞残渣和细胞质等有机物具备很高的絮凝性，吸附性等特质。但是不同的预处理的效果以及应用成本差异很大。所以研究可行的预处理方法以提高污泥絮凝剂的效果是很有意义的。

发明内容

本发明的目的在降低污泥预处理的成本以及使其过程简化，提供一种低成本而高效的絮凝剂制备方法，达到剩余污泥的资源化利用。

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：

利用污泥制备絮凝剂的方法，方法如下：

步骤a：污泥的预处理：将污水处理厂剩余污泥混悬液静置2-10h，去上清液，制得污泥混合液，备用；或将脱水污泥用2-10倍质量的自来水配成污泥混合液，备用；

步骤b：在室温条件下，用碱性药剂调节污泥混合液pH=9.0-13.0，并保持2-15min；

步骤c：将调节pH后的污泥混合液加热至40-120℃，并保持10-60min；

步骤d：分离：将处理后的污泥混合液离心，去上清液，取沉淀作为絮凝剂。制备好的絮凝剂可以冷藏保存1-5个月，且不影响絮凝效果。本发明先对污泥进行碱处理，保持碱性环境同时进行热处理，热处理的温度没有严格要求，且热处理压力无要求，可高压环境下进行，完全不影响效果。

作为优选，所述的离心速度为1000-7000r/min。

作为优选，所述的步骤c中污泥混合液的加热温度为50-90℃。

利用上述污泥制备方法得到的絮凝剂的应用：

将絮凝剂用清水淋洗2-3次，用2-10倍质量的自来水配制成絮凝剂悬浮液，将该絮凝剂悬浮液用于絮凝应用，其对高岭土的絮凝率可以达到95%以上。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

本发明针对现有化学絮凝剂二次污染和微生物絮凝剂生产成本高等制备絮凝剂的技术难题，通过对污泥的两种预处理的相互串联，从而改变污泥的虚体结构，改变污泥颗粒以及其中各种微生物细胞的理化性质，由于污泥的成分丰富，结构复杂，处理后的污泥含有各种大量的活性集团，使其絮凝活性大大提高，使污泥残渣颗粒以及细胞残渣和细胞内有机质等对污水浊度降低，有机物去除，有毒物质去除和加速悬浊液沉降等有不错效果。该絮凝剂无毒，无二次污染，且克服了微生物培养基的高成本问题。

本发明不需要经过繁琐的加工程序，只需对其投加一定的碱性药剂，适当低温加热即可，而不需要进行微生物的培养筛选发酵等繁复的过程。同时，该方法也不需要漫长的处理时间，能在短时间内完成制备过程，直接投入使用。最后，由于该方法所制备的絮凝剂是是离心的污泥残渣沉淀而不是如其他方法取的上清液，固体态物质更加便于运输储存。

附图说明

图1是本发明污泥絮凝剂的制备流程图。

具体实施方式

下面结合附图1与实施例对本发明作进一步详细描述：

实例中絮凝性能的表征方法为：

用高岭土和自来水配成4g/L的高岭土悬浊液，调节pH到7左右，向高岭土悬浮液中加入5mL的1%的CaCl溶液做助凝剂，然后加入制备的最终的絮凝剂悬浊液2mL，至于搅拌机中高速180r/min搅拌1min，然后低速130r/min搅拌4min，然后静止10min。最后在550nm下测定其液面下1cm处溶液的吸光度At，并且以加了助凝剂的高岭土悬浊液，加入2mL自来水作为絮凝剂的对照组进行同样的操作，并测定其550nm下吸光度A0。最终以絮凝率（%）=(A0—At)/A0*100%作为絮凝性能表征量。

实施例1

利用污泥制备絮凝剂的方法，如图1所示，将脱水污泥用6倍质量的自来水配成污泥混合液，用碱性溶液调节pH=9.0~12.0，保持3min，然后于40℃~70左右加热反应10min，带加热完毕，将其于以5000r/min的速度离心，去上清液，取沉淀作为絮凝剂，将絮凝剂用清水淋洗2-3次，用清水配成于离心前等体积的絮凝剂悬浮液待用。该絮凝剂悬浮液对高岭土悬浊液的絮凝率可达95.4%，对染料废水的浊度去除率为83.1%。

实施例2

利用污泥制备絮凝剂的方法，如图1所示，将污水处理厂剩余污泥悬浮液静置去上清液后于高温高压灭菌锅内于100~130℃下加热30min，搅拌均匀后直接用于絮凝。该絮凝剂对使得土壤悬浮液沉降速度为原来的2~3倍，对活性碳悬浮液浊度去除率可达92.6%且反应时间在3min之内即可完成。

实施例3

利用污泥制备絮凝剂的方法，将脱水污泥用10倍质量的自来水配成污泥混合液，用碱性溶液调节pH=10.0，保持5min，然后于90℃左右加热反应30min，带加热完毕，将其于以7000r/min的速度离心，去上清液，取沉淀作为絮凝剂，将絮凝剂用清水淋洗2-3次，用清水配成于离心前等体积的絮凝剂悬浮液待用。该絮凝剂悬浮液对高岭土悬浊液的絮凝率可达95.4%，对染料废水的浊度去除率为84.6%。

实施例4

利用污泥制备絮凝剂的方法，将脱水污泥用2倍质量的自来水配成污泥混合液，用碱性溶液调节pH=12.0，保持10min，然后于60℃左右加热反应60min，带加热完毕，将其于以6000r/min的速度离心，去上清液，取沉淀作为絮凝剂，将絮凝剂用清水淋洗2-3次，用清水配成于离心前等体积的絮凝剂悬浮液待用。该絮凝剂悬浮液对高岭土悬浊液的絮凝率可达96.2%，对染料废水的浊度去除率为85.7%。

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

1.利用污泥制备絮凝剂的方法，其特征在于：方法如下：

步骤a：污泥的预处理：将污水处理厂剩余污泥混悬液静置2-10h，去上清液，制得污泥混合液；或将脱水污泥用2-10倍质量的自来水配成污泥混合液，备用；

步骤d：分离：将处理后的污泥混合液离心，去上清液，取沉淀作为絮凝剂。

2.根据权利要求1所述的利用剩余污泥制备絮凝剂的方法，其特征在于：所述的离心速度为1000-7000r/min。

3.根据权利要求1所述的利用剩余污泥制备絮凝剂的方法，其特征在于：所述的步骤c中污泥混合液的加热温度为50-90℃。

4.根据权利要求1-3任一所述的利用污泥制备得到的絮凝剂的应用，其特征在于：将絮凝剂用清水淋洗2-3次，用2-10倍质量的自来水配制成絮凝剂悬浮液，将该絮凝剂悬浮液用于絮凝应用，其对高岭土的絮凝率可以达到95%以上。