CN103922489B

CN103922489B - 微生物复合絮凝剂混凝施菌方法

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Publication number: CN103922489B
Application number: CN201410192562.0A
Authority: CN
Inventors: 张戈; 李建; 江文奇; 刘琴; 孙媛
Original assignee: SICHUAN QINGHE TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SICHUAN QINGHE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-05-09
Filing date: 2014-05-09
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2034-05-09
Also published as: CN103922489A

Abstract

本发明涉及微生物复合絮凝剂混凝施菌方法、微生物复合絮凝剂及其制备方法，属于污水处理技术领域。本发明要解决的技术问题是提供一种微生物复合絮凝剂混凝施菌方法、微生物复合絮凝剂及其制备方法。本发明微生物复合絮凝剂混凝施菌方法，包括如下步骤：a、将絮凝剂溶解于水中，得絮凝剂溶液A；b、工程菌悬浮液B的制备：将工程菌菌粉加水混合、搅拌，得工程菌悬浮液B；c、混凝施菌：将絮凝剂溶液A和工程菌悬浮液B混合，搅拌，得矾花，即微生物复合絮凝剂，并将矾花喷洒到目标水体中。本发明得到的微生物复合絮凝剂含菌量巨大，在治理水体污染中，具有工程量小、无能耗、无毒害和二次污染、见效快、水生态修复迅速等特点。

Description

微生物复合絮凝剂混凝施菌方法

技术领域

本发明涉及微生物复合絮凝剂混凝施菌方法、微生物复合絮凝剂及其制备方法，属于污水处理技术领域。

背景技术

絮凝技术用于水处理已是非常成熟的技术手段，无机絮凝剂、有机絮凝剂、微生物絮凝剂等产品众多其功能参差，目前，在江河湖库等开放性水域采用絮凝剂及其相关技术作为技术主线的公司可以说是屈指可数，絮凝技术作为快速水处理技术具有其不可替代的技术优势和处理效果，国内有不少的科研院所或公司都在进行相关的技术研发和工程实践，絮凝剂的高效、无毒无害是相关絮凝技术发展的基本趋势，并被广泛应用于自来水、饮用水的生产和污水处理；利用高效微生物进行水处理和水污染治理也是相当成熟的技术手段，目前利用特效微生物(工程菌)治理水污染和进行水生态修复的技术公司也不少，但通常都采用直接投菌法，其中又以投放包含培养基在内的菌液原液的方法为主，然而菌液中残存的培养基本身也可能成为污染源，长期投放会对目标水或带来不小的污染负荷。如何找到一种能够提高微生物治理水污染(水生态修复)效果的直接、高效、省时、省工及省料的投菌方式和技术手段，是广大科研院所和环保公司还在苦苦探寻的希望或目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种微生物复合絮凝剂混凝施菌方法、微生物复合絮凝剂及其制备方法。

本发明微生物复合絮凝剂混凝施菌方法，包括如下步骤：

a、絮凝剂溶液A的制备：将絮凝剂溶解于水中，得絮凝剂溶液A；其中，所述絮凝剂为高分子无机絮凝剂、高分子有机絮凝剂、微生物絮凝剂中的至少一种；

b、工程菌悬浮液B的制备：将工程菌菌粉加水混合、搅拌，得工程菌悬浮液B；其中，所述工程菌菌粉由吸附剂吸附工程菌制得；所述吸附剂为沸石粉、硅藻土精粉中的至少一种；所述工程菌为光合细菌、光合细菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌、醋酸菌、双歧杆菌、放线菌、硝化细菌、反硝化细菌中的至少一种；

c、混凝施菌：将絮凝剂溶液A和工程菌悬浮液B混合，搅拌，得矾花，即微生物复合絮凝剂，并将矾花喷洒到目标水体中。

其中，所述工程菌菌粉由吸附剂吸附工程菌制得是指吸附剂混和、吸附工程菌后制成的固态粉剂；上述工程菌可以采用常见种类，如光合细菌可以采用蓝细菌、紫细菌、绿细菌、盐细菌等，乳酸菌可以采用德氏乳杆菌、保加利亚乳杆菌、瑞士乳杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、短乳杆菌、发酵乳杆菌等，酵母菌可以采用清酒酵母、面包酵母、饲料酵母等，芽孢杆菌可以采用枯草芽孢杆菌、地依芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌等，醋酸菌可以采用过氧化醋杆菌、醋化醋杆菌等，双歧杆菌可以采用双岐乳杆菌等，放线菌可以采用多腔孢囊放线菌、链霉菌等，硝化细菌可以采用亚硝化单胞菌、亚硝化螺菌等，反硝化细菌可以采用反硝化假单胞菌、荧光假单胞菌等。

进一步的，为了提高本发明微生物复合絮凝剂混凝施菌方法的施菌量，絮凝剂可采用常见的有机或无机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂，如聚合硅酸铝铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合磷酸铝、聚合磷酸铁、聚合硅酸、聚丙烯酰胺、微生物絮凝剂中的至少一种。

进一步的，吸附剂能够在吸附大量微生物的同时，吸附大量的有机或无机污染物，因此，本发明选取具有多孔结构、表面积大的吸附剂，如沸石粉、硅藻土精粉，或由沸石粉和硅藻土精粉组成的混合物；吸附剂粒度过大或过小都不利于微生物或污染物的吸附，因此，作为优选方案，所述吸附剂的粒度为100～200目，所述工程菌菌粉由吸附剂吸附工程菌制得，本发明工程菌菌粉含菌量高达30亿～500亿个/g。

进一步的，为了缩短制备时间、提高生产效率，作为优选方案，所述a步骤在溶解时进行搅拌，搅拌速率优选30～100r/min，搅拌时间优选10～30min。；b步骤中搅拌速率优选30～100r/min，搅拌时间优选5～10min。

进一步的，絮凝剂溶液A和工程菌悬浮液B的液浓度应根据混凝后生成的矾花微细程度进行调整，过小的矾花可能絮结的工程菌和吸附剂不足，过大的矾花絮团又会减少微细矾花总量，二者都会影响矾花在到达目标水或后对悬浮污染物的絮凝沉降效果；若矾花生成量少且非常微细则可同比例调升絮凝剂溶液A和工程菌悬浮液B的浓度；若生成的矾花絮体大而成团，则就调降絮凝剂溶液A和工程菌悬浮液B的液浓度；同时，水温、水质也会对微细矾花的生成造成一定的影响；为了使得混凝后形成的矾花形态微细且数量巨大，以保证最佳使用效果，作为优选方案，所述絮凝剂溶液A中，按质量比，絮凝剂:水＝1:30～50；所述工程菌悬浮液B中，按质量比，工程菌菌粉:水＝1:30～50；所述c步骤中，按质量比，絮凝剂溶液A:工程菌悬浮液B＝1～4:1～4。

进一步的，为了提高本发明用于水污染治理的微生物复合絮凝剂混凝施菌方法中絮凝剂和工程菌的使用效力，避免浪费，作为优选方案，目标水体中，微生物复合絮凝剂的投放量以絮凝剂溶液A为20～200ppm为准，即，每升水中投放由20～200mg的絮凝剂溶液A和5～800mg的工程菌溶液B混合得到的微生物复合絮凝剂。

同时，可以根据水体的污染状况进行微生物复合絮凝剂投放量的调节，喷洒方式可以根据目标水体区域大小自行确定，总之，以将本发明混凝施菌后的混合液均匀喷洒于目标水体为宜。同时，为了提高对目标水体的治理效果，通常在将制得的微生物复合絮凝剂迅速喷洒至目标水体，优选采用喷洒机或喷药机等设备，絮凝剂溶液A与工程菌悬浮液B在喷洒机和输液软管中混合后混凝形成微细的以絮凝剂、工程菌及吸附剂共同组成的矾花，含菌的矾花通过均匀喷洒到目标水体后与水体中的悬浮污染物絮凝形成絮体并沉降，进而达成在水体污染物被絮凝沉降过程中集中施放高效微生物(即工程菌)的目的。当本混凝形成的微细矾花进入到目标水体后，能迅速与水体中的悬浮污染物生成絮体，这是因为絮凝剂与胶体颗粒的表面发生电中和吸附脱稳和架桥粘附多重复合作用，其形成的絮体颗粒大沉降快，由于吸附剂的比重较大，可絮凝沉淀更多的悬浮物和浮游藻类，除浊性能优异。

进一步的，本发明还公开了本发明微生物复合絮凝剂的制备方法，包括如下步骤：

a、絮凝剂溶液A的制备：将絮凝剂溶解于水中，以30～100r/min的速率搅拌10～30min，得絮凝剂溶液A；其中，所述絮凝剂为聚合硅酸铝铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合磷酸铝、聚合磷酸铁、聚合硅酸、聚丙烯酰胺、微生物絮凝剂中的至少一种；按质量比，絮凝剂:水＝1:30～50；

b、工程菌悬浮液B的制备：将工程菌菌粉加水混合，以30～100r/min的速率搅拌5～10min，得工程菌悬浮液B；其中，所述工程菌菌粉由吸附剂吸附工程菌制得；所述吸附剂为沸石粉、硅藻土精粉中的至少一种；吸附剂的粒度为100～200目；所述工程菌为光合细菌、光合细菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌、醋酸菌、双歧杆菌、放线菌、硝化细菌、反硝化细菌中的至少一种；工程菌菌粉中含菌量为30亿～500亿个/g；按质量比，工程菌菌粉:水＝1:30～50；

c、混凝：将絮凝剂溶液A和工程菌悬浮液B混合，搅拌，得矾花，即微生物复合絮凝剂；其中，按质量比，絮凝剂溶液A:工程菌悬浮液B＝1～4:1～4。

进一步的，本发明还公开了由上述方法制备得到的微生物复合絮凝剂。

本发明混凝施菌后形成的絮体团是由工程菌、吸附剂和大量的悬浮污染物及浮游藻类形成的絮体团，大量的絮体团沉降在水底便会形成富集分解作用层，它可强化和加速工程菌对污染物的分解、降解和矿化作用，效力持久，另外被絮凝沉降在水底的藻类由于在水底无法吸收到太阳光能而不能进行光合作用，没有了光合作用的藻类会丧失生长繁殖的基础而自然死亡，其死亡后的藻体会被工程菌分解吸收，从而蓝藻(赤潮)的暴发得到抑制。

本发明有益效果：

1、采用本发明微生物复合絮凝剂混凝施菌方法可用于水污染的治理，得到的微生物复合絮凝剂(即矾花)中含菌量巨大，可以吸附絮凝沉降大量的有机和无机悬浮污染物及浮游藻类，而且对有毒有害的重金属离子、苯类化合物等也有很强的絮凝吸附作用，还具有除氟、除放射性污染、除浮油污染等作用，可有效改善水质、水色、提高水体透明度、消除水体黑臭和蓝藻(赤潮)暴发等现象。

2、本发明中采用的絮凝剂和工程菌都具有极高的生物安全性，国家相关的权威部门对其有相应的安全认证，对微生物、动物和植物无任何毒害作用，环境友好、无二次污染和次生灾害。

3、将本发明应用于水污染治理中，具有原位治理、投资小、工程量小、无能耗、无毒害和二次污染、见效快、效力持续时间长、水生态修复迅速等特点，广泛适用于湖泊、水库、景观水、黑臭河道(如小流速、小流域)的水污染治理或水生态修复，也适用于一些工业废水的处理(如食品、造纸、绵纺等)。

具体实施方式：

本发明微生物复合絮凝剂混凝施菌方法，包括如下步骤：

下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

a、絮凝剂溶液A的制备：将1kg的聚合硅酸铝铁溶解于30kg水中，以30r/min的速率搅拌30min，得絮凝剂溶液A1；

b、工程菌悬浮液B的制备：将1kg工程菌菌粉加30kg水混合，以30r/min的速率搅拌10min，得工程菌悬浮液B1；其中，所述工程菌菌粉由四川清河科技公司生产的EPSB工程菌(浓缩液)与沸石粉混合、吸附而成；工程菌菌粉中含菌量为30亿个/g；沸石粉的粒度为120目。

实施例2

a、絮凝剂溶液A的制备：将1kg聚合氯化铝溶解于40kg水中，以60r/min的速率搅拌20min，得絮凝剂溶液A2；

b、工程菌悬浮液B的制备：将工程菌菌粉加水混合，以30～100r/min的速率搅拌5～10min，得工程菌悬浮液B2；其中，所述工程菌菌粉由枯草芽孢杆菌、地依芽孢杆菌和红假单胞菌浓缩菌液与硅藻土精粉混合、吸附而成；工程菌菌粉中含菌量为30亿个/g；吸附剂的粒度为120目。

实施例3

a、絮凝剂溶液A的制备：将1kg聚丙烯酰胺溶解于50kg水中，以100r/min的速率搅拌10min，得絮凝剂溶液A3；

b、工程菌悬浮液B的制备：将工程菌菌粉加水混合，以100r/min的速率搅拌5min，得工程菌悬浮液B3；其中，所述工程菌菌粉为红假单胞菌、酵母菌浓缩液与沸石粉混合、吸附而成；工程菌菌粉中含菌量为30亿个/g；吸附剂的粒度为120目。

实施例4

将实施例1-3中制备得到的絮凝剂溶液A和工程菌悬浮液B在喷洒机中混合形成矾花后，迅速喷洒于受污染的水体中(水体中原始含菌量＜400万个/ml)，并于24h后，采用纽鲍尔(Neubauer)血球计数板测量水体中含菌量，结果见下表：

表1

续表1

从表1中可以看出，通过本发明微生物复合絮凝剂混凝施菌方法向目标水体中投放工程菌，目标水体中游离菌含量最高也仅为55％左右，甚至低至1.08％，其余工程菌菌被包裹在混凝施菌后形成的絮体团中，对强化和加速工程菌对污染物的分解、降解和矿化作用具有积极作用。

Claims

1.微生物复合絮凝剂混凝施菌方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、絮凝剂溶液A的制备：将絮凝剂溶解于水中，得絮凝剂溶液A；其中，所述絮凝剂为高分子无机絮凝剂、高分子有机絮凝剂、微生物絮凝剂中的至少一种；按质量比，絮凝剂:水＝1:30～50；

b、工程菌悬浮液B的制备：将工程菌菌粉加水混合、搅拌，得工程菌悬浮液B；其中，所述工程菌菌粉由吸附剂吸附工程菌制得；所述吸附剂为沸石粉、硅藻土精粉中的至少一种，吸附剂的粒度为100～200目；所述工程菌为光合细菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌、醋酸菌、双歧杆菌、放线菌、硝化细菌、反硝化细菌中的至少一种；工程菌菌粉中含菌量为30亿～500亿个/g；按质量比，工程菌菌粉:水＝1:30～50；

c、混凝施菌：将絮凝剂溶液A和工程菌悬浮液B混合，搅拌，得矾花，即微生物复合絮凝剂，并将矾花喷洒到目标水体中；其中，按质量比，絮凝剂溶液A:工程菌悬浮液B＝1～4:1～4。

2.根据权利要求1所述的微生物复合絮凝剂混凝施菌方法，其特征在于：所述絮凝剂为聚合硅酸铝铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合磷酸铝、聚合磷酸铁、聚合硅酸、聚丙烯酰胺、微生物絮凝剂中的至少一种。

3.根据权利要求1或2项所述的微生物复合絮凝剂混凝施菌方法，其特征在于：所述a步骤溶解时搅拌，搅拌速率30～100r/min，搅拌时间为10～30min。

4.根据权利要求1或2所述的微生物复合絮凝剂混凝施菌方法，其特征在于：b步骤中搅拌速率30～100r/min，搅拌时间为5～10min。

5.根据权利要求3所述的微生物复合絮凝剂混凝施菌方法，其特征在于：b步骤中搅拌速率30～100r/min，搅拌时间为5～10min。

6.权利要求1或2所述的微生物复合絮凝剂混凝施菌方法，其特征在于：目标水体中，微生物复合絮凝剂的投放量以絮凝剂溶液A为20～200ppm为准。

7.权利要求3所述的微生物复合絮凝剂混凝施菌方法，其特征在于：目标水体中，微生物复合絮凝剂的投放量以絮凝剂溶液A为20～200ppm为准。

8.权利要求4所述的微生物复合絮凝剂混凝施菌方法，其特征在于：目标水体中，微生物复合絮凝剂的投放量以絮凝剂溶液A为20～200ppm为准。

9.权利要求5所述的微生物复合絮凝剂混凝施菌方法，其特征在于：目标水体中，微生物复合絮凝剂的投放量以絮凝剂溶液A为20～200ppm为准。