CN108164002A - 一种微生物与纳米级pac复配絮凝剂处理养殖水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种微生物与纳米级PAC复配絮凝剂处理养殖水的方法，在养殖水中投放微生物絮凝剂、助凝剂CaCl2和纳米级PAC，所述微生物絮凝剂投加量为4~8mg/L，所述助凝剂CaCl2投加量为0.3~0.5g/L，所述纳米级PAC投加量为30~60mg/L，在室温下搅拌10~30min，待其自然沉淀后，过滤。本发明通过将微生物与纳米级PAC复配生成的絮凝剂具有良好的稳定性，用于净化养殖水时具备用量小，絮凝效果显著，无毒，无二次污染，生产成本低，处理效果好等优点。

Description

一种微生物与纳米级PAC复配絮凝剂处理养殖水的方法
技术领域
本发明涉及水产养殖水处理领域，特别是一种微生物与纳米级PAC复配絮凝剂处理养殖水的方法。
背景技术
采用循环水养殖系统可以降低水产养殖废水排放对环境的影响以及降低养殖成本，而此系统的的核心技术是水处理技术。由于养殖废水中污染物的成分、结构与其它来源的污水不同，因此其处理难度也较高。很多水处理技术存在成本高、应用效果不佳等问题，因此需要对现有的技术和工艺加以改进。本研究利用絮凝剂的生化特性对养殖水进行处理使其水质得到一定的改善。
无机高分子絮凝剂具有高效适应性强的优点但是会引起二次污染；微生物絮凝剂无毒、无污染，但是成本较高。目前对于絮凝剂的应用大多数集中于生活废水及工厂废水中，对于养殖水的研究与应用还很少，本研究将微生物絮凝剂与无机高分子絮凝剂——纳米级PAC相结合以期在解决上述缺点的同时达到净化养殖水的目的。
本发明主要解决的技术问题是提供一种微生物与纳米级PAC复配絮凝剂处理养殖水的方法，能够解决养殖水悬浮物较多、COD指标高、氨氮含量高等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种絮凝效果好、无二次污染的微生物与纳米级PAC复配絮凝剂处理养殖水的方法。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的。本发明是一种微生物与纳米级PAC复配絮凝剂处理养殖水的方法，其特点是，在养殖水中投放微生物絮凝剂、助凝剂CaCl2和纳米级PAC，所述微生物絮凝剂投加量为4~8mg/L，所述助凝剂CaCl2投加量为0.3~0.5g/L，所述纳米级PAC投加量为30~60mg/L，在室温下搅拌10~30min，待其自然沉淀后，过滤。
本发明一种微生物与纳米级PAC复配絮凝剂处理养殖水的方法技术方案中，进一步优选的技术方案特征是：
1、所述的微生物絮凝剂由枯草芽孢杆菌制得，菌种培养方法是将枯草芽孢杆菌菌种在无菌条件下接种于琼脂培养基上，37℃培养24h~36h后取单个菌落接种到液体培养基中，培养至浓度为105~107个/mL。
2、所述的纳米级PAC是使用SO4 -/Ba2+沉淀法分离提纯制得，其具体步骤是，将PAC溶液制成0.02~0.04mol/L,按照S04 2-/Al3+ 1:1~1:4比例与Na2S04溶液混合均匀，反应16~24h后用滤纸过滤，分离沉淀物，而后将沉淀物用去离子水清洗若干次，按S04 2-/Ba2+ 1:1~1:4比例与Ba(N03)2混合，即刻进行超声反应30~60min，然后进行离心分离、干燥得纳米级PAC。
3、所述的养殖水为经过高密度工厂化水产养殖后排放的水。
与现有技术相比，本发明通过将微生物与纳米级PAC复配生成的絮凝剂具有良好的稳定性，用于净化养殖水时具备用量小，絮凝效果显著，无毒，无二次污染，生产成本低，处理效果好等优点。
具体实施方式
实施例1，一种微生物与纳米级PAC复配絮凝剂处理养殖水的方法，在养殖水中投放微生物絮凝剂、助凝剂CaCl2和纳米级PAC，所述微生物絮凝剂投加量为4~8mg/L，所述助凝剂CaCl2投加量为0.3~0.5g/L，所述纳米级PAC投加量为30~60mg/L，在室温下搅拌10~30min，待其自然沉淀后，过滤；所述的养殖水为经过高密度工厂化水产养殖后排放的水。
所述的微生物絮凝剂由枯草芽孢杆菌制得，菌种培养方法是将枯草芽孢杆菌菌种在无菌条件下接种于琼脂培养基上，37℃培养24h后取单个菌落接种到液体培养基中，培养至浓度为105~107个/mL。
所述的纳米级PAC是使用SO4 -/Ba2+沉淀法分离提纯制得，其具体步骤为将PAC溶液制成0.02mol/L,按照S04 2-/Al3+ 1:1~1:4比例与Na2S04溶液混合均匀，反应24h后用滤纸过滤，分离沉淀物，而后将沉淀物用去离子水清洗若干次，按S04 2-/Ba2+ 1:1~1:4比例与Ba(N03)2混合，即刻进行超声反应1h，然后进行离心分离、干燥得纳米级PAC。
实施例2，实施例1所述的一种微生物与纳米级PAC复配絮凝剂处理养殖水的方法中，所述微生物絮凝剂投加量为4mg/L，所述助凝剂CaCl2投加量为0.5g/L，所述纳米级PAC投加量为40mg/L,取净化处理后的养殖水上清液进行检测，其浊度去除率为78.4%，COD去除率为77.6%，氨氮去除率为28.8%。
实施例3，实施例1所述的一种微生物与纳米级PAC复配絮凝剂处理养殖水的方法中，所述微生物絮凝剂投加量为5mg/L，所述助凝剂CaCl2投加量为0.5g/L，所述纳米级PAC投加量为50mg/L,取净化处理后的养殖水上清液进行检测，其浊度去除率为75.6%，COD去除率为73.4%，氨氮去除率为24.3%。
实施例4，实施例1所述的一种微生物与纳米级PAC复配絮凝剂处理养殖水的方法中，按照不同的比例同时添加微生物絮凝剂和纳米级PAC絮凝剂于待处理的养殖水中；
其中助凝剂CaCl2投加量确定为0.5g/L，微生物絮凝剂的投加量为5mg/L，按照微生物絮凝剂与纳米级PAC絮凝剂比例1:8、1:10、1:12、1：14分别投入到相同的待处理养殖水中，室温下以200r/min的速度搅拌20min，静置30min后，取处理后的养殖水上清液，测其浊度去除率、COD去除率和氨氮去除率，对应数值如表1所示。
表1 实施例4中养殖水处理后的水质指标
微生物与PAC比例 1:8 1:10 1:12 1：14
浊度去除率% 66.0 75.6 68.4 53.6
COD去除率% 62.5 73.4 67.6 65.7
氨氮去除率% 21.0 24.3 21.3 18.3
实施例5，实施例1-3任一项所述的一种微生物与纳米级PAC复配絮凝剂处理养殖水的方法中，按照不同的比例同时添加微生物絮凝剂和纳米级PAC絮凝剂于待处理的养殖水中；
助凝剂CaCl2投加量确定为0.5g/L，微生物絮凝剂的投加量范围为3~6mg/L，每组梯度为1mg/L，微生物絮凝剂与纳米级PAC絮凝剂比例确定为1:10，然后将助凝剂CaCl2、微生物絮凝剂、纳米级PAC絮凝剂同时投入到待处理养殖水中，室温下以200r/min的速度搅拌20min，静置30min后，取处理后的养殖水上清液，测其浊度去除率、COD去除率和氨氮去除率，对应数值如表2所示。
表2 实施例5中养殖水处理后的水质指标
微生物添加量mg 3 4 5 6
浊度去除率% 68.0 78.4 75.0 70.3
COD去除率% 65.3 77.6 73.2 68.2
氨氮去除率% 19.2 28.8 25.0 25.2
对比实验1：微生物絮凝剂单独实验
将不同体积的微生物絮凝剂分别投加到1L的养殖水体中，并添加CaCl2助凝剂。室温下以200r/min的速度搅拌20min，静置30min后，取上清液测其浊度、COD、氨氮含量等水质理化因子；
微生物投加范围为2mg/L~6mg/L，每组实验梯度为0.5，CaCl2投加范围为0~1g/L，每组梯度为0.1，通过交互实验分析、比较、确定微生物与助凝剂最佳投加量；
实验结果表明：当微生物絮凝剂投加量为5mg/L，助凝剂CaCl2投加量为0.5mg/L时，絮凝效果最好，其检测结果为：浊度去除率为57.6%，COD去除率为60.5%，氨氮去除率为20.8%。
对比实验2：纳米级PAC絮凝剂单独实验
将不同体积的纳米级PAC絮凝剂分别投加到1L的养殖水体中，并添加CaCl2助凝剂。室温下以200r/min的速度搅拌20min，静置30min后，取上清液测其浊度、COD、氨氮含量等水质理化因子；
纳米级PAC投加范围为20~90mg/L，每组梯度为10，CaCl2投加范围为0~1g/L，每组梯度为0.1，通过交互实验分析、比较、确定微生物与助凝剂最佳投加量；
实验结果表明：当纳米级PAC投加量为50mg/L时，助凝剂CaCl2投加量为0.5mg/L时，絮凝效果最好，具体的为：浊度去除率为30.4%，COD去除率为33.8%，氨氮去除率为15.5%。
根据对比实验1和对比实验2得出的条件和结果可知，在同等实验条件之下在待处理的养殖水中单独添加微生物絮凝剂或纳米级PAC絮凝剂的的絮凝效果均不佳，采用二者结合生成的复配絮凝剂具有很好的絮凝效果，而且经过多次交叉实验可知，复配絮凝剂具有良好的稳定性且用量小，与微生物絮凝剂相比具有成本低、处理效率高、絮凝效率好的优点，与纳米级PAC絮凝剂相比具有无毒、无二次污染、絮凝效率好的优点。

Claims (4)

1.一种微生物与纳米级PAC复配絮凝剂处理养殖水的方法，其特征在于：
在养殖水中投放微生物絮凝剂、助凝剂CaCl2和纳米级PAC，所述微生物絮凝剂投加量为4~8mg/L，所述助凝剂CaCl2投加量为0.3~0.5g/L，所述纳米级PAC投加量为30~60mg/L，在室温下搅拌10~30min，待其自然沉淀后，过滤。
2.根据权利要求1所述的一种微生物与纳米级PAC复配絮凝剂处理养殖水的方法，其特征在于：所述的微生物絮凝剂由枯草芽孢杆菌制得，菌种培养方法是将枯草芽孢杆菌菌种在无菌条件下接种于琼脂培养基上，37℃培养24h~36h后取单个菌落接种到液体培养基中，培养至浓度为105~107个/mL。
3.根据权利要求1所述的一种微生物与纳米级PAC复配絮凝剂处理养殖水的方法，其特征在于：所述的纳米级PAC是使用SO4 -/Ba2+沉淀法分离提纯制得，其具体步骤是，将PAC溶液制成0.02~0.04mol/L,按照S04 2-/Al3+ 1:1~1:4比例与Na2S04溶液混合均匀，反应16~24h后用滤纸过滤，分离沉淀物，而后将沉淀物用去离子水清洗若干次，按S04 2-/Ba2+ 1:1~1:4比例与Ba(N03)2混合，即刻进行超声反应30~60min，然后进行离心分离、干燥得纳米级PAC。
4.根据权利要求1所述的一种微生物与纳米级PAC复配絮凝剂处理养殖水的方法，其特征在于：所述的养殖水为经过高密度工厂化水产养殖后排放的水。
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