本發(fā)明涉及一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合生物絮凝劑的制備方法,尤其涉及一種利用垃圾滲濾液制備有機(jī)無機(jī)復(fù)合型生物絮凝劑的方法。
背景技術(shù):
絮凝劑在目前污水處理中的使用十分普遍,它能有效清除污水中絕大部分的懸浮物質(zhì)和膠體物質(zhì),對于降低水中的化學(xué)需氧量(COD)以及凈化水質(zhì)值起到了十分重要的作用,確保經(jīng)污水處理設(shè)備處理后的水質(zhì)能夠符合國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn),有效防止了水污染現(xiàn)狀的惡化,確保生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。水處理絮凝劑的發(fā)展經(jīng)歷了最初的傳統(tǒng)絮凝劑,到無機(jī)高分子絮凝劑,再到有機(jī)高分子絮凝劑。從簡單的無機(jī)或有機(jī)高分子絮凝劑,再到無機(jī)-有機(jī)復(fù)合型絮凝劑,復(fù)合型絮凝劑具有用量少、高效、絮凝效果好等特點(diǎn)。本發(fā)明采用有機(jī)無機(jī)復(fù)合生物絮凝劑,這比單一成分的絮凝劑效果更好,且成本低廉。
垃圾滲濾液是指來源于垃圾填埋場中垃圾本身含有的水分、進(jìn)入填埋場的雨雪水及其他水分,形成的一種高濃度的廢水,城市垃圾填埋場滲濾液的處理一直是填埋場設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理中非常棘手的問題。利用垃圾滲濾液中高濃度有機(jī)物及大量多樣的菌種馴化培養(yǎng)出帶絮凝作用的生物菌可以制成新型有機(jī)無機(jī)復(fù)合生物絮凝劑,這既對垃圾滲濾液進(jìn)行了資源化利用,又可以制備新型有機(jī)無機(jī)復(fù)合生物絮凝劑,其制成的絮凝劑對印染廢水、生活廢水、造紙廢水的絮凝、脫色效果顯著。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明的目的是提供一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合生物絮凝劑的制備方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合生物絮凝劑的制備方法,步驟如下:
(1)取垃圾填埋場中的垃圾滲濾液,向其中加入尿素,調(diào)節(jié)pH值后,放置在搖床上馴化培養(yǎng),得培養(yǎng)液;
(2)向培養(yǎng)液中加入聚二甲基二烯丙基氯化銨,攪拌30~40min,離心分離,收集上清液;
(3)向上清液中加入30~36%甲醛溶液,攪拌并升溫至30~40℃,緩慢加入雙氰胺,控制溫度在60~75℃,以轉(zhuǎn)速200~300r/min攪拌反應(yīng)2~3小時(shí),加入結(jié)晶氯化鋁、硫酸鋁和無水氯化鈣,反應(yīng)1小時(shí)后,靜置冷卻至室溫,得絮凝劑粗產(chǎn)品;
(4)粗產(chǎn)品經(jīng)甲醇洗滌,真空干燥,得有機(jī)無機(jī)復(fù)合生物絮凝劑。
優(yōu)選地,步驟(1)垃圾滲濾液化學(xué)需氧量(COD)約為5000~18000mg/L,更優(yōu)選約為5000~6000mg/L。
優(yōu)選地,步驟(1)垃圾滲濾液與尿素質(zhì)量比為1:0.1~0.2。
優(yōu)選地,步驟(1)垃圾滲濾液用酸或堿調(diào)節(jié)pH值至7.0~7.5。
優(yōu)選地,步驟(1)搖床轉(zhuǎn)速為100~250r/min,馴化培養(yǎng)溫度為25~35℃,馴化培養(yǎng)時(shí)間為24~72h。
優(yōu)選地,步驟(2)聚二甲基二烯丙基氯化銨加入量為馴化后培養(yǎng)液質(zhì)量的0.001~0.2%。
優(yōu)選地,步驟(3)上清液、甲醛溶液、雙氰胺、結(jié)晶氯化鋁、硫酸鋁、無水氯化鈣的質(zhì)量比為20:10~15:3~5:1~2:1~2:1~2。
本發(fā)明的有益效果:
(1)本發(fā)明利用垃圾滲濾液中高濃度有機(jī)物及大量多樣的菌種馴化培養(yǎng)出帶絮凝作用的生物菌,再與雙氰胺、甲醛接枝聚合反應(yīng),形成有機(jī)-無機(jī)-生物復(fù)合絮凝劑。本發(fā)明利用垃圾滲濾液作為絮凝劑的原料之一,不僅大大的降低了絮凝劑的生產(chǎn)成本,而且對于垃圾滲濾液這種有害廢物進(jìn)行了很好的資源化利用,變廢為寶;
(2)本發(fā)明的有機(jī)無機(jī)復(fù)合生物絮凝劑適用范圍廣,對各種生活污水和工業(yè)廢水等都有較好的絮凝效果。
具體實(shí)施方式
為了更好的解釋本發(fā)明,現(xiàn)結(jié)合以下具體實(shí)施例做進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合生物絮凝劑的制備方法,步驟如下:
(1)取100份(按質(zhì)量份計(jì))垃圾填埋場中的垃圾滲濾液,向其中加入10份尿素,用氨水調(diào)節(jié)pH值至7.0后,置于搖床上馴化培養(yǎng),控制溫度25℃,在搖床轉(zhuǎn)速為100r/min下,馴化培養(yǎng)24小時(shí),得培養(yǎng)液;
(2)取100份培養(yǎng)液,加入0.001份聚二甲基二烯丙基氯化銨,攪拌30min,離心分離,收集上清液;
(3)向20份上清液中加入10份36%的甲醛溶液,攪拌并升溫至30℃,緩慢加入3份雙氰胺,控制溫度在60℃,以轉(zhuǎn)速200r/min攪拌反應(yīng)2小時(shí),加入1份結(jié)晶氯化鋁、1份硫酸鋁和1份無水氯化鈣,反應(yīng)1小時(shí)后,靜置冷卻至室溫,得絮凝劑粗產(chǎn)品;
(4)粗產(chǎn)品經(jīng)甲醇洗滌,真空干燥,得有機(jī)無機(jī)復(fù)合生物絮凝劑。
實(shí)施例2
一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合生物絮凝劑的制備方法,步驟如下:
(1)取100份(按質(zhì)量份計(jì))垃圾填埋場中的垃圾滲濾液,向其中加入20份尿素,用氨水調(diào)節(jié)pH值至7.5后,置于搖床上馴化培養(yǎng),控制溫度35℃,在搖床轉(zhuǎn)速為250r/min下,馴化培養(yǎng)72小時(shí),得培養(yǎng)液;
(2)取100份培養(yǎng)液,加入0.2份聚二甲基二烯丙基氯化銨,攪拌30min,離心分離,收集上清液;
(3)向20份上清液中加入15份36%的甲醛溶液,攪拌并升溫至40℃,緩慢加入5份雙氰胺,控制溫度在75℃,以轉(zhuǎn)速300r/min攪拌反應(yīng)3小時(shí),加入2份結(jié)晶氯化鋁、2份硫酸鋁和2份無水氯化鈣,反應(yīng)1小時(shí)后,靜置冷卻至室溫,得絮凝劑粗產(chǎn)品;
(4)粗產(chǎn)品經(jīng)甲醇洗滌,真空干燥,得有機(jī)無機(jī)復(fù)合生物絮凝劑。
實(shí)施例3
(1)取100份(按質(zhì)量份計(jì))垃圾填埋場中的垃圾滲濾液,向其中加入15份尿素,用氨水調(diào)節(jié)pH值至7.2后,置于搖床上馴化培養(yǎng),控制溫度30℃,在搖床轉(zhuǎn)速為200r/min下,馴化培養(yǎng)48小時(shí),得培養(yǎng)液;
(2)取100份培養(yǎng)液,加入0.01份聚二甲基二烯丙基氯化銨,攪拌40min,離心分離,收集上清液;
(3)向20份上清液中加入10份36%的甲醛溶液,攪拌并升溫至35℃,緩慢加入4份雙氰胺,控制溫度在70℃,以轉(zhuǎn)速200r/min攪拌反應(yīng)2小時(shí),加入1份結(jié)晶氯化鋁、1份硫酸鋁和1份無水氯化鈣,反應(yīng)1小時(shí)后,靜置冷卻至室溫,得絮凝劑粗產(chǎn)品;
(4)粗產(chǎn)品經(jīng)甲醇洗滌,真空干燥,得有機(jī)無機(jī)復(fù)合生物絮凝劑。
對比例1
有機(jī)絮凝劑:固含量為30%的聚二甲基二烯丙基氯化銨溶液。
對比例2
無機(jī)絮凝劑:氧化鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的硫酸鋁溶液。
對比例3
按實(shí)施例1的條件制備生物絮凝劑,步驟如下:
(1)取100份(按質(zhì)量份計(jì))垃圾填埋場中的垃圾滲濾液,向其中加入10份尿素,用氨水調(diào)節(jié)pH值至7.0后,放置在搖床上控制溫度25℃,以100r/min馴化培養(yǎng)24小時(shí),得培養(yǎng)液,靜置,離心分離,得絮凝劑粗產(chǎn)品;
(2)粗產(chǎn)品經(jīng)甲醇洗滌,真空干燥,得生物絮凝劑,再將生物絮凝劑溶于水中配制成50g/L的溶液。
取實(shí)施例1~3制備的有機(jī)無機(jī)復(fù)合生物絮凝劑和對比例1~3的絮凝劑分別處理印染廢水、生活廢水和造紙廢水,處理效果見表1。
如表1所示,隨著絮凝劑用量的增加,印染廢水、生活廢水和造紙廢水的色度去除率和COD去除率都呈增加趨勢,其中有機(jī)無機(jī)復(fù)合生物絮凝劑的處理效果是最好的,比單純的有機(jī)絮凝劑、無機(jī)絮凝劑和生物絮凝劑的處理效果都要好。當(dāng)絮凝劑的用量為0.03‰時(shí),有機(jī)無機(jī)復(fù)合生物絮凝劑的色度去除率最高達(dá)到96.88%,COD去除率最高達(dá)到84.23%,對比例1、對比例2和對比例3的處理效果差。所以,本發(fā)明的有機(jī)無機(jī)復(fù)合生物絮凝劑具有用量少、使用范圍廣、絮凝效果高的特點(diǎn)。
表1實(shí)施例1~3和對比例1~3的絮凝劑對印染廢水、生活廢水和造紙廢水的色度去除率和COD去除率(印染廢水:色度1024倍,COD1247.86mg/L;生活廢水:色度256倍,COD245.23mg/L;造紙廢水:色度512倍,COD1842.54mg/L)。