硅藻土污水处理剂、制备方法及其技术应用_2

文档序号:9409238阅读:来源:国知局
微生物细菌进行混合后才形成硅藻土污 水处理剂。
[0030] 在任一实施例中,微生物细菌包括硝化细菌、酵母菌、光合细菌、芽孢杆菌及乳酸 菌;或包括反硝化细菌、光合细菌及乳酸菌。
[0031 ] 在任一实施例中,按照改性硅藻土、硝化细菌、酵母菌、光合细菌、芽孢杆菌的重量 份数比例为(80~100) : (20~40) : (1~10) : (10~15) : (5~10);或改性硅藻土、反硝 化细菌、光合细菌、乳酸菌按重量份数比(80~100) : (10~30) : (20~30) : (1~10)。
[0032] 在任一实施例中,微生物细菌在硅藻土污水处理剂的数量为(1~3)亿个/克。
[0033] 相应地,本发明实施例还提供上述硅藻土污水处理剂的一种制备方法。在一实施 例中,所述硅藻土污水处理剂的制备方法包括以下步骤:
[0034] 步骤S01,将硅藻土与硫酸混合后进行加热除杂处理;
[0035] 步骤S02,采用含金属阳离子和絮凝剂的改性液对步骤S01中除杂后的所述硅藻 土进行表面改性处理;
[0036] 步骤S03,对步骤S03中表面改性后的所述硅藻土进行pH调节、灭菌、干燥及研磨 处理,获得改性硅藻土;
[0037] 步骤S04,对所述改性硅藻土与微生物细菌进行混合处理。
[0038] 具体地,上述步骤S01中,按照娃藻土与硫酸的固液质量比为(1~5) : 1进行混合 除杂,经过除杂,硅藻土中酸可溶性物质得到去除,使得硅藻土的有效表面积增大。
[0039] 优选地,硫酸的质量浓度为2%~10%,在室温下将所述硅藻土与所述硫酸进行 混合lOmin~20min,然后100°C~110°C进行烘干。在具体实施例中,也可根据实际搅拌的 情况自动调整搅拌时间。
[0040] 具体地,上述步骤S02中,改性液中含金属阳离子的溶液由氯化铁溶液、硫酸铝溶 液、氯化钙溶液按体积比(1~3) : (0~5) : (0~2)混合而成,含铁、铝离子的溶液在除污过 程中,极易吸附污水中的磷,形成铁结合态磷和铝结合态磷,产生的铁结合态磷和铝结合态 磷进一步向较为稳定的钙结合态磷转化,最终提高磷的去除率。而絮凝剂由聚合氯化铝、 聚丙烯酰胺按照重量份数为(1~2) : (3~7)混合而成。
[0041]优选地,氯化铁质量浓度为1 %~10%、硫酸铝质量浓度为5%~15%、氯化钙质 量浓度为〇. 01 %~3%;这些阳离子溶液在该浓度下,游离态的磷能够达到最有效的转化和 固定。优选地,聚合氯化铝质量浓度为30%~70%,聚丙烯酰胺质量浓度为0. 1%。~2%。,聚 合氯化铝和聚丙烯酰胺形成的混凝剂在此浓度下进行混合,有利于充分发挥聚合氯化铝、 聚丙烯酰胺和硅藻土的协同絮凝作用,提高絮凝效果。
[0042]具体地,上述步骤S03中,表面改性后的所述硅藻土进行pH调节时,优选氢氧化 钠,氢氧化钠价格便宜,碱性强,易于快速调节pH值至中性或偏碱性。
[0043]优选地,表面改性后的所述硅藻土灭菌时,采用高压蒸汽灭菌。由于改性后的硅藻 土为粉末状固体,因此,高压蒸汽灭菌时可以达到最有效的杀菌效果。
[0044]优选地,干燥处理时,优选温度为100°C~120°C。
[0045]优选地,采用球磨机进行研磨处理,球磨至硅藻土的目数为100目~200目。
[0046]具体地,上述步骤S04中,改性硅藻土与微生物细菌的混合处理时,优选按照改性 硅藻土、硝化细菌、酵母菌、光合细菌、芽孢杆菌的重量份数为(80~100) : (20~40) : (1~ 10) : (10~15) : (5~10);或改性硅藻土、反硝化细菌、光合细菌、乳酸菌按重量份数比 (80~100) : (10~30) : (20~30) : (1~10),以确保改获得的硅藻土污水处理剂中微生物 细菌的数量达到(1~3)亿个/克。
[0047]优选地,改性的硅藻土与微生物细菌进行混合处理时,采用浸泡方式进行混合。 即用微生物菌剂浸泡改性硅藻土,然后在低温环境下冷冻干燥,冷冻干燥温度为_55°C~ 〇°C。使得改性硅藻土上面负载微生物,形成微生物一改性硅藻土的复合体,以增强改性硅 藻土的吸附性能和污染物去除率。具体地,由于改性硅藻土的内部为蜂窝状孔隙结构,且这 些孔隙较微生物细胞大,因此,经过微生物细菌剂浸泡的改性硅藻土能够将微生物限定在 其空间结构内,并能够保证被限定在改性硅藻土空间结构内部的微生物细菌具有一定的 活性。
[0048]上述改性硅藻土中添加了硝化细菌、酵母菌、光合细菌、芽孢杆菌或反硝化细菌、 光合细菌、乳酸菌形成的硅藻土污水处理剂,这些微生物细菌在硅藻土污水处理剂进入污 水处理系统后相辅相成共同提高生化池的污染物去除能力。
[0049]其中,光合细菌群可以产生一些氨基酸等代谢产物,促进乳酸菌、酵母菌等的增 殖;乳酸菌靠摄取光合细菌、酵母菌产生的糖类形成乳酸,抑制其它有害微生物的活动,为 硝化细菌、反硝化细菌和芽孢杆菌提供适宜生存的环境;酵母菌能够利用光合菌产生的氨 基酸、糖类及其它有机物无产生发酵力,促进硝化细菌、反硝化细菌和芽孢杆菌等有益微生 物的增殖;硝化细菌、反硝化细菌、芽孢杆菌为污水中氮、磷等污染物质去除的主要微生物, 利用乳酸菌、光合细菌、酵母菌所营造的有利环境共同提高生化池污水的处理效率。
[0050] 本发明实施例提供的硅藻土污水处理剂的制备方法,采用混凝剂与微生物细菌进 行混合制备,采用的原材料混凝剂与微生物细菌能够实现良好的凝聚,并且形成的微生物 细菌分解其他微生物并且不易脱落,采用的制备工艺简单易行,适合进行大规模生产。
[0051] 相应地,本发明实施例的上述硅藻土污水处理剂可应用于污水处理中。将本发明 实施例的硅藻土污水处理剂用于污水处理时,硅藻土污水处理剂容易产生大而密实的絮 体,且沉降速度快,多种微生物细菌在进入除污系统后相辅相成共同提高生化池的污染物 去除能力,实验结果表明硅藻土与多种微生物细菌的混合菌组合形成的硅藻土污水处理剂 对污染物如P、NH4-N、CODcr的平均去除率可到达90%及以上。
[0052] 以下通过多个实施例来举例说明上述硅藻土污水处理剂制备方法。
[0053]实施例1
[0054] -种硅藻土污水处理剂制备方法,包括如下步骤:
[0055] 1)取5g常规娃藻土与5mL5 %的硫酸溶液混合,在常温下搅拌20min,并于 105 °C烘干研细;
[0056] 2)将步骤1)中的硅藻土转移至于烧杯中与10mL改性液充分混合,改性液中聚合 氯化铝、氯化铁和聚丙烯酰胺的浓度分别为35%、6%和0. 14%。,搅拌30min,并用氢氧化钠 调节pH至中性;
[0057] 3)将步骤2)获得的产物转移至高压蒸汽灭菌锅中,121°C高压蒸汽灭菌,于100°C 中干燥,研磨并过100目筛;
[0058] 4)取步骤3)中过筛后的硅藻土 10份与3份硝化细菌、1份酵母菌、1份光合细菌、 1份芽孢杆菌进行混合,组成硅藻土污水处理剂。
[0059] 实施例2
[0060] -种硅藻土污水处理剂制备方法,包括如下步骤:
[0061] 1)取5g常规硅藻土与5mL2%的硫酸溶液混合,在常温下搅拌15min,并于100°C 烘干研细;
[0062] 2)将步骤1)中的硅藻土转移至于烧杯中与7. 5mL改性液充分混合,改性液中聚 合氯化铝、氯化铁、硫酸铝、氯化钙和聚丙烯酰胺的浓度分别为35 %、6 %、5 %、0. 04 %和 0. 14%。,搅拌20min,并用氢氧化钠调节pH至中性;
[0063] 3)将步骤2)获得的产物转移至高
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