一种复合生物污泥脱水剂的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种复合生物污泥脱水剂的制备方法，属于污泥处理技术领域。
【背景技术】
[0002]污泥中通常含有大量的水分，含水率高达97.5%?99.5%，导致污泥的体积十分庞大，对后续处理工序和运输带来很大的困难并大幅增加了处理费用，因此。必须对污泥进行脱水处理，以减小污泥的体积。目前常采用的方法是用一种或几种化学药剂对污泥进行调理，从而改变污泥颗粒的性质，便于污泥中所含水分的去除。目前最常用的污泥脱水剂是阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)，CPAM虽然具有较好的污泥脱水效果，但其大量用作污泥脱水剂的缺点也日益显现，其在自然条件下很难降解，对环境造成了二次污染，而且在CPAM合成过程中使用的大量表面活性剂等有机溶剂也会对环境造成污染。所以，找到一种既有较好的污泥脱水性能，又对环境带来的影响较小，而且污泥处理费用也较低的新型污泥脱水剂，成为目前研究的热点。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题:针对目前传统的污泥脱水剂为化学试剂，在自然条件下难以降解，对环境易造成二次污染，且污泥脱水处理成本高的问题，本发明首先通过牛血清蛋白、卡那霉素等作为筛选营养物质，从剩余污泥中筛选出目的菌种，然后对其进行培养，获得复合生物污泥脱水剂基液，再对硫铁矿烧渣进行酸碱处理，将处理液与硅酸钠反应，形成复合生物污泥脱水剂基体，随后将其与复合生物污泥脱水剂基液混合，制得一种成本低廉、对环境无污染、高效安全且可降解的复合生物污泥脱水剂。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是:
(1)取800?1200g含水量为60?80%的剩余污泥，放入容器中，再向其中加入200?300g牛血清蛋白，随后对容器进行搅拌加热，设定温度为35?40°C，转速设定为140?160r/min，待其含水量减少5?10%时，向其中加入300?400mL新鲜羊血及5?10g卡那霉素，每次加入完成后搅拌40?50s，然后停止搅拌，静置5?lOmin，再继续搅拌；
(2 )按质量百份比计，取35?45份蔗糖、5?10份质量分数为20 %的硫酸镁溶液、20?25份硝酸钠、15?20份质量分数为30%的氯化钾溶液、8?10份质量分数为20%的硫酸亚铁溶液及2?5份质量分数为20%的磷酸氢二钾溶液，搅拌均匀，在温度为140°C下，杀毒灭菌，得培养液，取500?700mL培养液放入灭菌后的容器中，待上述剩余污泥的含水量为15?20%时，将剩余污泥倒入容器内，混合搅拌均匀；
(3)待上述搅拌均匀后，将容器移至35?40°C的恒温摇床中发酵，转速设定为130?150r/min，振荡培养3?5天，待培养结束后，将容器中的发酵混合物放入离心机中，以转速3000?5000r/min，离心分离25?30min，收集上清液，得复合生物污泥脱水剂基液，备用；
(4)按质量比3:1，将硫铁矿烧渣与碳酸I丐进行混合，放入粉碎机中进行粉碎，过筛得100?120目粉末，然后将所得的粉末放入煅烧炉中，在温度为800?1000°C下，煅烧3?5h后随炉冷却至室温，随后将其取出，得预处理粉末；
(5)将上述所得的预处理粉末与质量分数为50%的氢氧化钠溶液，按固液比1:3在容器中进行混合，随后将混合物放入反应釜内，在0.8?1.5MPa及60?70°C下，搅拌40?50min，随后出料过滤，收集过滤液，再将滤渣与质量分数为30%的盐酸溶液，按固液比1:2在容器中进行混合，搅拌30?40min后过滤，收集滤液，合并两次收集的滤液；
(6)将上述所得的滤液与质量分数为5?7%的硅酸钠溶液按体积比5:3进行混合，使用质量分数为35 %的盐酸溶液调节pH为3?5，然后将混合液倒入玻璃反应釜内，控制温度为80?90°C，压力为1?2MPa，以转速200?230r/min，搅拌4?6h后冷却至室温，随后出料，对出料物进行减压过滤，收集过滤物进行烘干，在进行粉碎，得100?120目复合生物污泥脱水剂基体；
(7)将上述所得的复合生物污泥脱水剂基体与复合生物污泥脱水剂基液，按固液比1: 2，在容器中进行混合，以转速120?150r/min，搅拌3?4h后，静置30?40min，随后进行过滤，收集过滤物，即可得到复合生物污泥脱水剂。
[0005]本发明的应用方法:向污泥中加入上述制备的复合生物污泥脱水剂，加入量为污泥质量的0.8?1.2%，搅拌5?lOmin，得到混凝污泥，将上述混凝污泥用板框压滤机进行正压脱水，保压压力1.5MPa，保压直至无液滴出现，卸压放料，脱水后污泥含水率小于6.
[0006]本发明的有益效果:
(1)本发明所制得的复合生物污泥脱水剂成本低廉、对环境无污染、高效安全且可降解；
(2)本发明所制得的复合生物污泥脱水剂脱水率达到86.5%以上；
(3)本发明制作简单，易于操作。
【具体实施方式】
[0007]取800?1200g含水量为60?80%的剩余污泥，放入容器中，再向其中加入200?300g牛血清蛋白，随后对容器进行搅拌加热，设定温度为35?40°C，转速设定为140?160r/min，待其含水量减少5?10%时，向其中加入300?400mL新鲜羊血及5?10g卡那霉素，每次加入完成后搅拌40?50s，然后停止搅拌，静置5?lOmin，再继续搅拌；按质量百份比计，取35?45份蔗糖、5?10份质量分数为20%的硫酸镁溶液、20?25份硝酸钠、15?20份质量分数为30%的氯化钾溶液、8?10份质量分数为20%的硫酸亚铁溶液及2?5份质量分数为20%的磷酸氢二钾溶液，搅拌均匀，在温度为140°C下，杀毒灭菌，得培养液，取500?700mL培养液放入灭菌后的容器中，待上述剩余污泥的含水量为15?20%时，将剩余污泥倒入容器内，混合搅拌均匀；待上述搅拌均匀后，将容器移至35?40°C的恒温摇床中发酵，转速设定为130?150r/min，振荡培养3?5天，待培养结束后，将容器中的发酵混合物放入离心机中，以转速3000?5000r/min，离心分离25?30min，收集上清液，得复合生物污泥脱水剂基液，备用；按质量比3:1，将硫铁矿烧渣与碳酸钙进行混合，放入粉碎机中进行粉碎，过筛得100?120目粉末，然后将所得的粉末放入煅烧炉中，在温度为800?1000°C下，煅烧3?5h后随炉冷却至室温，随后将其取出，得预处理粉末；将上述所得的预处理粉末与质量分数为50%的氢氧化钠溶液，按固液比1:3在容器中进行混合，随后将混合物放入反应釜内，在0.8?1.5MPa及60?70°C下，搅拌40?50min，随后出料过滤，收集过滤液，再将滤渣与质量分数为30%的盐酸溶液，按固液比1:2在容器中进行混合，搅拌30?40min后过滤，收集滤液，合并两次收集的滤液；将上述所得的滤液与质量分数为5?7%的硅酸钠溶液按体积比5:3进行混合，使用质量分数为35%的盐酸溶液调节pH为3?5，然后将混合液倒入玻璃反应釜内，控制温度为80?90°C，压力为1?2MPa，以转速200?230r/min，搅拌4?6h后冷却至室温，随后出料，对出料物进行减压过滤，收集过滤物进行烘干，在进行粉碎，得100?120目复合生物污泥脱水剂基体；将上述所得的复合生物污泥脱水剂基体与复合生物污泥脱水剂基液，按固液比1:2，在容器中进行混合，以转速120?150r/min，搅拌3?4h后，静置30?40min，随后进行过滤，收集过滤物，即可得到复合生物污泥脱水剂。
[0008]实例1
取800g含水量为60%的剩余污泥，放入容器中，再向其中加入200g牛血清蛋白，随后对容器进行搅拌加热，设定温度为35°C，转速设定为140r/min，待其含水量减少5%时，向其中加入300mL新鲜羊血及5g卡那霉素，每次加入完成后搅拌40s，然后停止搅拌，静置5min，再继续搅拌；按质量百份比计，取30份蔗糖、10份质量分数为20%的硫酸镁溶液、25份硝酸钠、20份质量分数为30%的氯化钾溶液、10份质量分数为20%的硫酸亚铁溶液及5份质量分数为20%的磷酸氢二钾溶液，搅拌均匀，在温度为140°C下，杀毒灭菌，得培养液，取500mL培养液放入灭菌后的容器中，待上述剩余污泥的含水量为15%时，将剩余污泥倒入容器内，混合搅拌均匀；待上述搅拌均匀后，将容器移至35°C的恒温摇床中发酵，转速设定为130r/min，振荡培养3天，待培养结束后，将容器中的发酵混合物放入离心机中，以转速3000r/min，离心分离25min，收集上清液，得复合生物污泥脱水剂基液，备用；按质量比3:1，将硫铁矿烧渣与碳酸钙进行混合，放入粉碎机中进行粉碎，过筛得100目粉末，然后将所得的粉末放入煅烧炉中，在温度为800°C下，煅烧3h后随炉冷却至室温，随后将其取出，得预处理粉末；将上述所得的预处理粉末与质量分数为50%的氢氧化钠溶液，按固液比1: 3在容器中进行混合，随后将混合物放入反应釜内，在0.8MPa及60°C下，搅拌40min，随后出料过滤，收集过滤液，再将滤渣与质量分数为30%的盐酸溶液，按固液比1:2在容器中进行混合，搅拌30min后过滤，收集滤液，合并两次收集的滤液；将上述所得的滤液与质量分数为5%的硅酸钠溶液按体积比5:3进行混合，使用质量分数为35%的盐酸溶液调节pH为3，然后将混合液倒入玻璃反应釜内，控制温度为80°C，压力为IMPa，以转速200r/min，搅拌4h后冷却至室温