CN103011457B - 硫酸粘杆菌渣深度脱水调理方法 - Google Patents

Abstract

一种硫酸粘杆菌渣深度脱水调理方法，常温下加酸降低pH值使其流动性增强，聚胺做分散剂降低菌渣粘度，PAC与聚胺配合使用可降低聚胺用量并做为絮体骨架提高滤渣硬度，CPAM的扫捕功能可凝聚菌渣液中的微小絮体进行有效的固液分离，提高菌渣脱水的过滤速度，进入压滤设备进行压滤，滤液导入生化处理池处理，滤渣卸出检测含水率。本发明处理后的硫酸粘杆菌渣干体含水率不高于60%，含水率低，利于二次干化，自然风干1-2天即可将菌渣含水率降至45-50%，适于该菌渣低成本减量化处置的规模化生产。

Description

硫酸粘杆菌渣深度脱水调理方法

技术领域

本发明涉及一种硫酸粘杆菌渣深度脱水调理技术，是一种常温状态下将发酵菌渣水分深度脱除的方法。

背景技术

硫酸粘杆菌素又名硫酸粘菌素、克利斯汀（Colistin）、多粘菌素E（Polymyxin E）、抗敌素等，白色或近白色粉末，无臭、味苦有引湿性，易溶于水，微溶于甲醇、乙醇，溶于丙酮、乙醚等，游离碱微溶于水。在pH3-7.5范围内稳定。

硫酸粘杆菌渣是生产硫酸粘杆菌素过程中产生的副产物，粘稠态固液混合物，pH为5.5-6.5，按质量比含水率90-95%，含油率1%，蛋白含量2%，有机质含量4%，浅黄色或黄色粘稠液体，放置一定时间后会因厌氧发酵增稠变质，颜色变为灰黑色，同时伴有臭鸡蛋气味，如环境温度较高，变质时间会缩短。生产厂家发酵生产过程中，提取硫酸粘杆菌素有效成份后，菌渣做为废弃物排出，菌渣已被国家环保部门列为危险废物，由于含有90%以上的水分，外运处理需支付昂贵的运输费用和吨处理费用，目前厂家常用的处理方式为热干化处理，即通过喷雾干燥、滚桶干燥、螺旋干燥等设备利用高温炉气、油汀换热、蒸汽等热源将菌渣干燥至含水30%以下，以实现减量化输出，该方式降低了吨处理费用和运输费用，但同时产生的巨大能耗对企业仍是极大的负担。

目前市场上出现了许多类似的污泥脱水调理技术，一方面污水处理厂用的常规污泥调理技术对硫酸粘杆菌渣这类含有大量蛋白和油的菌渣无明显效果，另一方面其调理剂成份中大量无机物的参与造成了含水率降低的“假象”，并产生了像石灰等不可再生资源的大量消耗，菌渣的性状因品种不同也存在着较大差异，就硫酸粘杆菌渣而言，目前市场上尚未发现有效的调理技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种硫酸粘杆菌渣深度脱水调理方法，克服目前硫酸粘杆菌渣水分过高难以常规方法脱水的难题及热干化脱水带来的高能耗问题。

本发明的目的是以如下方式实现的：该硫酸粘杆菌渣深度脱水调理方法采用以下具体步骤：

a. 常温下检测硫酸粘杆菌素菌渣液体pH值，搅拌菌渣液体同时加酸调整液体pH值至4.7-5.0；

b.聚胺按体积比配制成5‰浓度的水溶液作为分散剂投入到前步液体中，投加量按体积比为含固率为5wt%的菌渣液体的0.5%，如菌渣含固率出现变化，按照菌渣实际含固率÷5%×0.5%计算聚胺分散剂投加量，搅拌均匀至呈现固液分离状态；

c.聚合氯化铝（PAC）按体积比配制成10%浓度的水溶液投入到b步液体中，投加量按体积比为含固率为5 wt %的菌渣液体的0.5%，如菌渣含固率出现变化，按照菌渣实际含固率÷5%×0.5%计算PAC投加量，并搅拌均匀；

d.聚丙烯酰胺（CPAM）按质量比配制成1‰ 浓度的水溶液投入到c步液体中，投加时以肉眼观察颗粒直径为2-4mm；

e.调理完成的菌渣停止搅拌，静置；

f.进入压滤设备进行常规压滤，压力1.0MPa，观察滤液，清澈透明，流量稳定，说明调理状态正常；

g.常规压滤结束后进行高压压榨，压力1.6MPa；

h.滤液导入生化处理池处理，滤渣卸出检测含水率。

通过了解硫酸粘杆菌素性状发现该菌渣含油量较高，压滤方式处理易粘结滤布阻塞进一步脱水，由于蛋白质的作用，该菌渣的胶体状态十分稳定，直接加入絮凝剂类物质会使水分包裹在胶团内不易脱出，经实验发现该菌渣对酸度敏感，降低硫酸粘杆菌素菌渣的pH值，其流动性增强，粘度降低，反之粘度增大，考虑其等电点特性及调理剂的pH适用范围，反复试验后最终确定pH值的最佳控制范围，在此基础上加入适量聚胺类分散剂中和菌丝蛋白携带的负电荷，降低硫酸粘杆菌素菌渣粘度、破坏菌渣的胶体状态，考虑通过板框做为固液分离设备，可加入少许聚合氯化铝（PAC）提高滤料硬度，降低过滤比阻，同时加入适量阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）作用于处理后的菌渣，菌渣中的微细固体物受CPAM作用絮凝成较大颗粒，提高过滤速度，菌渣水分被进一步分离，CPAM作用一是扫捕菌渣液体中的悬浮微粒使之凝聚为大颗粒利于与水分离，另一方面是增大固体物的颗粒度，保证压滤时不产生漏液（固体颗粒透过滤布），然后通过压滤设备压滤，菌渣固体保留于滤室内，分离出的液体由于含有可溶性有机物，COD及氨氮值仍较高，排入污水处理池进行生化处理。具体来说：通过调整pH值并添加少量调理剂改变该菌渣的固液分离状态，大幅降低过滤比阻，利用常规的板框等压滤设备去除多余水分得到含水率不高于60%的硫酸粘杆菌素菌渣“产品”，该产物在空气流通状态下摊放一天（辅以轴流风机通风）后其含水率可自然下降至50%以下，解决了硫酸粘杆菌素菌渣脱水困难的技术难题，该技术仅使用少量电能，无需热源与热干化方法相比能耗降低95%以上，处理成本仅为热干化方式的10%，提供了一种经济、环保并适于大规模生产的处理方法。

聚胺是一种具有高电荷密度的季胺盐，具有脱色、脱油、中和电荷等特性，作为菌渣调理剂的组成成份可有效降低菌渣过滤比阻，滤液色度，并对菌渣粘连滤布有抑制作用（脱油性）；

PAC是具有较高电荷密度的无机高分子铝盐，具有中和电荷、混凝、提供过滤骨架的作用，与聚胺配合使用可进一步降低絮体的含水率，并提高絮凝强度，降低料液的过滤比阻；

CPAM是一种具有较高电荷密度的有机高分子，具有中和电荷、卷扫、架桥等特性，可有效增大菌渣的絮体体积，提高菌渣过滤速度。

本发明以调理药剂为核心，可对粘杆菌渣进行有效脱水的预处理，加酸降低pH值使其流动性增强，聚胺做分散剂降低菌渣粘度，PAC与聚胺配合使用可降低聚胺用量并做为絮体骨架提高滤渣硬度，CPAM的扫捕功能可凝聚菌渣液中的微小絮体，增大微小颗粒直径，加快固液分离，提高菌渣脱水的过滤速度。聚胺与PAC、CPAM配合应用，药剂用量小，成本低，粘杆菌渣特性发生波动时配比做相应变动但其作用机理不变。与热干化设备比较：无需蒸汽等热源，仅压滤设备、搅拌等消耗少量电能，较热干化方法节能95%以上；与市场上污泥脱水调理剂比较：无大量无机物添加，调理剂均为有机聚合物，具有用量低、易分解等特点，产生的菌渣干体不会因无机物的添加形成虚假含固率，同时也避免了因添加大量无机物造成的资源浪费和二次污染。本发明处理后的硫酸粘杆菌渣干体含水率不高于60%，含水率低，利于二次干化，自然风干1-2天即可将菌渣含水率降至45-50%，适于生产企业低成本的减量化处置。

具体实施方式

实施例1

取10L菌渣原液，检测该菌渣含水率为95%，pH=6.0，流加2mol/L的盐酸溶液搅拌同时检测pH值至pH=4.8，加入5‰浓度的聚胺溶液50ml，搅拌10min，溶液在聚胺作用下粘度下降，加入10%的PAC溶液50ml，搅拌10min，由于PAC与聚胺带相同电荷，溶液在电荷作用下粘度继续下降，搅拌的同时缓慢加入质量比1‰浓度的CPAM至菌渣液出现絮团，絮团颗粒为2-4mm，投加量100ml，继续搅拌2min后停止搅拌。调理后的菌渣进入250型小型板框机，进料压力1.0MPa，至滤液出液不连续时停止压滤，保压后转高压压滤进料加力1.6MPa，压滤30min，出液不连续后停止压滤，卸料得到两块完整滤饼，与滤布可轻松分离，检测含水率为65%(质量比)。

实施例2

150M²板框压滤设备，配置20吨菌渣调理罐（含PH在线检测）、具备向调理罐定量加药功能的酸碱及其它药剂配制罐，向调理罐中打入20m³菌渣原液，检测该菌渣含水率为95%，pH=6.3，开启调理罐搅拌，流加2mol/L盐酸至pH=4.7，停止加酸，搅拌5min后定量加入5‰聚胺100L，继续定量投加10%PAC100L，搅拌10min，至菌渣混合均匀，流加1‰CPAM至菌渣出现稳定絮团，絮团颗粒为2-4mm，继续搅拌5min，絮体稳定后停止搅拌。调理后的菌渣液体通过大流量低压泵进入板框压滤机，进料加力1.0MPa，40min后滤液出液变小，保压，转高压泵压榨，进料加力1.6Mpa，40min，停止压榨，卸料，得到滤饼能够与滤布轻松脱离，检测含水率为60%。

Claims (1)

1.一种硫酸粘杆菌渣深度脱水调理方法，其特征在于采用以下具体步骤：

a.常温下检测硫酸粘杆菌素菌渣液体pH值，搅拌菌渣液体同时加酸调整液体pH值至4.7-5.0；

b. 聚胺按体积比配制成5‰浓度的水溶液作为分散剂投入到前步液体中，投加量按体积比为含固率为5wt%的菌渣液体的0.5%，如菌渣含固率出现变化，按照菌渣实际含固率÷5%×0.5%计算聚胺分散剂投加量，搅拌均匀至呈现固液分离状态； 

c.聚合氯化铝按体积比配制成10%浓度的水溶液投入到b步液体中，投加量按体积比为含固率为5 wt %的菌渣液体的0.5%，如菌渣含固率出现变化，按照菌渣实际含固率÷5%×0.5%计算PAC投加量，并搅拌均匀；

d.聚丙烯酰胺按质量比配制成1‰ 浓度的水溶液投入到c步液体中，投加时以肉眼观察颗粒直径为2-4mm；

e.调理完成的菌渣停止搅拌，静置；

f.进入压滤设备进行常规压滤，压力1.0MPa，观察滤液，清澈透明，流量稳定，说明调理状态正常；

g.常规压滤结束后转为高压压榨，压力1.6MPa；

h.滤液导入生化处理池处理，滤渣卸出检测含水率。