CN106242081A - 一种有机无机复合生物絮凝剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机无机复合生物絮凝剂的制备方法，尤其涉及一种利用垃圾渗滤液制备有机无机复合型生物絮凝剂的方法。通过利用垃圾渗滤液中高浓度的有机物和大量驯化培养出来的带絮凝作用的生物菌，再按照工艺流程加入有机絮凝剂和无机絮凝剂，制备出的有机无机复合生物絮凝剂高效、无二次污染、适用范围广。本发明制作工艺简单，对生产设备要求低，同时可以对垃圾渗滤液进行资源化利用，变废为宝，降低了絮凝剂的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机无机复合生物絮凝剂的制备方法，尤其涉及一种利用垃圾渗滤液制备有机无机复合型生物絮凝剂的方法。
背景技术
絮凝剂在目前污水处理中的使用十分普遍，它能有效清除污水中绝大部分的悬浮物质和胶体物质，对于降低水中的化学需氧量(COD)以及净化水质值起到了十分重要的作用，确保经污水处理设备处理后的水质能够符合国家规定的排放标准，有效防止了水污染现状的恶化，确保生态环境可持续发展。水处理絮凝剂的发展经历了最初的传统絮凝剂，到无机高分子絮凝剂，再到有机高分子絮凝剂。从简单的无机或有机高分子絮凝剂，再到无机-有机复合型絮凝剂，复合型絮凝剂具有用量少、高效、絮凝效果好等特点。本发明采用有机无机复合生物絮凝剂，这比单一成分的絮凝剂效果更好，且成本低廉。
垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分，形成的一种高浓度的废水，城市垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。利用垃圾渗滤液中高浓度有机物及大量多样的菌种驯化培养出带絮凝作用的生物菌可以制成新型有机无机复合生物絮凝剂，这既对垃圾渗滤液进行了资源化利用，又可以制备新型有机无机复合生物絮凝剂，其制成的絮凝剂对印染废水、生活废水、造纸废水的絮凝、脱色效果显著。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种有机无机复合生物絮凝剂的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种有机无机复合生物絮凝剂的制备方法，步骤如下：
(1)取垃圾填埋场中的垃圾渗滤液，向其中加入尿素，调节pH值后，放置在摇床上驯化培养，得培养液；
(2)向培养液中加入聚二甲基二烯丙基氯化铵，搅拌30～40min，离心分离，收集上清液；
(3)向上清液中加入30～36％甲醛溶液，搅拌并升温至30～40℃，缓慢加入双氰胺，控制温度在60～75℃，以转速200～300r/min搅拌反应2～3小时，加入结晶氯化铝、硫酸铝和无水氯化钙，反应1小时后，静置冷却至室温，得絮凝剂粗产品；
(4)粗产品经甲醇洗涤，真空干燥，得有机无机复合生物絮凝剂。
优选地，步骤(1)垃圾渗滤液化学需氧量(COD)约为5000～18000mg/L，更优选约为5000～6000mg/L。
优选地，步骤(1)垃圾渗滤液与尿素质量比为1：0.1～0.2。
优选地，步骤(1)垃圾渗滤液用酸或碱调节pH值至7.0～7.5。
优选地，步骤(1)摇床转速为100～250r/min，驯化培养温度为25～35℃，驯化培养时间为24～72h。
优选地，步骤(2)聚二甲基二烯丙基氯化铵加入量为驯化后培养液质量的0.001～0.2％。
优选地，步骤(3)上清液、甲醛溶液、双氰胺、结晶氯化铝、硫酸铝、无水氯化钙的质量比为20：10～15：3～5：1～2：1～2：1～2。
本发明的有益效果：
(1)本发明利用垃圾渗滤液中高浓度有机物及大量多样的菌种驯化培养出带絮凝作用的生物菌，再与双氰胺、甲醛接枝聚合反应，形成有机-无机-生物复合絮凝剂。本发明利用垃圾渗滤液作为絮凝剂的原料之一，不仅大大的降低了絮凝剂的生产成本，而且对于垃圾渗滤液这种有害废物进行了很好的资源化利用，变废为宝；
(2)本发明的有机无机复合生物絮凝剂适用范围广，对各种生活污水和工业废水等都有较好的絮凝效果。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，现结合以下具体实施例做进一步说明。
实施例1
一种有机无机复合生物絮凝剂的制备方法，步骤如下：
(1)取100份(按质量份计)垃圾填埋场中的垃圾渗滤液，向其中加入10份尿素，用氨水调节pH值至7.0后，置于摇床上驯化培养，控制温度25℃，在摇床转速为100r/min下，驯化培养24小时，得培养液；
(2)取100份培养液，加入0.001份聚二甲基二烯丙基氯化铵，搅拌30min，离心分离，收集上清液；
(3)向20份上清液中加入10份36％的甲醛溶液，搅拌并升温至30℃，缓慢加入3份双氰胺，控制温度在60℃，以转速200r/min搅拌反应2小时，加入1份结晶氯化铝、1份硫酸铝和1份无水氯化钙，反应1小时后，静置冷却至室温，得絮凝剂粗产品；
(4)粗产品经甲醇洗涤，真空干燥，得有机无机复合生物絮凝剂。
实施例2
一种有机无机复合生物絮凝剂的制备方法，步骤如下：
(1)取100份(按质量份计)垃圾填埋场中的垃圾渗滤液，向其中加入20份尿素，用氨水调节pH值至7.5后，置于摇床上驯化培养，控制温度35℃，在摇床转速为250r/min下，驯化培养72小时，得培养液；
(2)取100份培养液，加入0.2份聚二甲基二烯丙基氯化铵，搅拌30min，离心分离，收集上清液；
(3)向20份上清液中加入15份36％的甲醛溶液，搅拌并升温至40℃，缓慢加入5份双氰胺，控制温度在75℃，以转速300r/min搅拌反应3小时，加入2份结晶氯化铝、2份硫酸铝和2份无水氯化钙，反应1小时后，静置冷却至室温，得絮凝剂粗产品；
(4)粗产品经甲醇洗涤，真空干燥，得有机无机复合生物絮凝剂。
实施例3
(1)取100份(按质量份计)垃圾填埋场中的垃圾渗滤液，向其中加入15份尿素，用氨水调节pH值至7.2后，置于摇床上驯化培养，控制温度30℃，在摇床转速为200r/min下，驯化培养48小时，得培养液；
(2)取100份培养液，加入0.01份聚二甲基二烯丙基氯化铵，搅拌40min，离心分离，收集上清液；
(3)向20份上清液中加入10份36％的甲醛溶液，搅拌并升温至35℃，缓慢加入4份双氰胺，控制温度在70℃，以转速200r/min搅拌反应2小时，加入1份结晶氯化铝、1份硫酸铝和1份无水氯化钙，反应1小时后，静置冷却至室温，得絮凝剂粗产品；
(4)粗产品经甲醇洗涤，真空干燥，得有机无机复合生物絮凝剂。
对比例1
有机絮凝剂：固含量为30％的聚二甲基二烯丙基氯化铵溶液。
对比例2
无机絮凝剂：氧化铝质量分数为6％的硫酸铝溶液。
对比例3
按实施例1的条件制备生物絮凝剂，步骤如下：
(1)取100份(按质量份计)垃圾填埋场中的垃圾渗滤液，向其中加入10份尿素，用氨水调节pH值至7.0后，放置在摇床上控制温度25℃，以100r/min驯化培养24小时，得培养液，静置，离心分离，得絮凝剂粗产品；
(2)粗产品经甲醇洗涤，真空干燥，得生物絮凝剂，再将生物絮凝剂溶于水中配制成50g/L的溶液。
取实施例1～3制备的有机无机复合生物絮凝剂和对比例1～3的絮凝剂分别处理印染废水、生活废水和造纸废水，处理效果见表1。
如表1所示，随着絮凝剂用量的增加，印染废水、生活废水和造纸废水的色度去除率和COD去除率都呈增加趋势，其中有机无机复合生物絮凝剂的处理效果是最好的，比单纯的有机絮凝剂、无机絮凝剂和生物絮凝剂的处理效果都要好。当絮凝剂的用量为0.03‰时，有机无机复合生物絮凝剂的色度去除率最高达到96.88％，COD去除率最高达到84.23％，对比例1、对比例2和对比例3的处理效果差。所以，本发明的有机无机复合生物絮凝剂具有用量少、使用范围广、絮凝效果高的特点。
表1实施例1～3和对比例1～3的絮凝剂对印染废水、生活废水和造纸废水的色度去除率和COD去除率(印染废水：色度1024倍，COD1247.86mg/L；生活废水：色度256倍，COD245.23mg/L；造纸废水：色度512倍，COD1842.54mg/L)。
Claims (8)
1.一种有机无机复合生物絮凝剂的制备方法，步骤如下：
(1)取垃圾填埋场中的垃圾渗滤液，向其中加入尿素，调节pH值后，置于摇床上驯化培养，得培养液；
(2)向培养液中加入聚二甲基二烯丙基氯化铵，搅拌30～40min，离心分离，收集上清液；
(3)向上清液中加入30～36％的甲醛溶液，搅拌并升温至30～40℃，缓慢加入双氰胺，控制温度在60～75℃，以转速200～300r/min搅拌反应2～3小时，加入结晶氯化铝、硫酸铝和无水氯化钙，反应1～2小时后，静置冷却至室温，得絮凝剂粗产品；
(4)粗产品经甲醇洗涤，真空干燥，得有机无机复合生物絮凝剂。
2.根据权利要求1所述的一种有机无机复合生物絮凝剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)垃圾渗滤液化学需氧量(COD)约为5000～18000mg/L。
3.根据权利要求1或2所述的一种有机无机复合生物絮凝剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)垃圾渗滤液化学需氧量(COD)约为5000～6000mg/L。
4.根据权利要求1所述的一种有机无机复合生物絮凝剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)垃圾渗滤液与尿素质量比为1：0.1～0.2。
5.根据权利要求1所述的一种有机无机复合生物絮凝剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)垃圾渗滤液用酸或碱调节pH值至7.0～7.5。
6.根据权利要求1所述的一种有机无机复合生物絮凝剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)摇床转速为100～250r/min，驯化培养温度为25～35℃，驯化培养时间为24～72h。
7.根据权利要求1所述的一种有机无机复合生物絮凝剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)聚二甲基二烯丙基氯化铵加入量为驯化后培养液质量的0.001～0.2％。
8.根据权利要求1所述的一种有机无机复合生物絮凝剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)上清液、甲醛溶液、双氰胺、结晶氯化铝、硫酸铝、无水氯化钙的质量比为20：10～15：3～5：1～2：1～2：1～2。
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