生物絮凝剂技术资料(详版)
(完整版)絮凝剂
概念
➢絮凝剂是指能使溶胶变成絮状沉淀的凝结剂。絮凝剂能 使分散相从分散介质中分离出絮状沉淀,其凝结作用称 为絮凝作用。
絮凝剂的分类
无机絮凝剂 有机絮凝剂 微生物絮凝剂
一.无机絮凝剂
主要分为两大类别:铁制剂系列和铝制剂系列,当然也包括其丛生的高聚 物系列。
无机絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等,其中硫酸铝最早是 由美国开发的,并一直沿用至今的一种重要的无机絮凝剂。常用的铝盐有 硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O和明矾 KAl(SO4 )2·12H2O,另一类是铁盐有三氯 化铁水合物FeCl3·6H2O.硫酸亚铁水合物FeSO4·7H2O和硫酸铁。
1. 非离子型聚苯稀酰胺:它是以水合状态溶于水中,此时高分子链不是伸展状态, 而是蜷曲状态,其絮凝作用是通过酰胺基与粒子表面的氢结合而产生吸附。为了 在被吸附粒子间产生侨联作用而形成坚实的絮凝体,聚苯稀酰胺的分子量应尽可 能大些。
2. 弱离子型聚苯稀酰胺:与非离子型PAM相比,絮凝沉淀性强,所以工业应用广泛。
氯化铝:固体三氯化铝和液体聚合氯化铝(PAC)
制备:铝灰碱溶法,氯化铝、硫酸铝混合法、铝、矾土二段酸溶法。 应用:工业废水净化,造纸废水及自来水的净化用絮凝剂,代替硫酸铝作
纸浆施胶沉淀剂等。 特点:1.絮凝能力强,是硫酸铝的1.5-3倍
2.絮凝快,可提高设备处理能力 3.絮凝颗粒大而坚实,减少漏滤事故发生 4.絮凝效果不受温度影响 5.不需要碱或只需少量 6.可得到低电导率的净化水,存储使用简单 7.贮存和使用方法,可实现设备自动化
合硅酸。在净化水厂中,作为低浊度水的絮凝剂使用,也广泛用于工业用 水和废水处理,与硫酸铝共用,则有促进沉淀作用。
二.有机高分子絮凝剂
絮凝剂技术文件
(一) 无机混凝剂1.低分子无机混凝剂目前应用最广泛的简单无机型絮凝剂是铁系、铝系金属盐.主要有三氯化铁、硫酸亚铁和硫酸铝.三氯化铁(Fe:常用的是六水合三氯化铁(FeCl3•6H20)形成的矾花沉淀性好,处理低温水或低浊度水效果比铝盐好,适宜pH值范围较宽,但处理后水的色度比铝系的高,有腐蚀性.硫酸亚铁(FeS04•H20)离解出的Fe2+只能生成最简单的单核络合物,不如二价铁盐那样有良好的混凝效果.硫酸铝(Al2(S04)3)是废水处理中使用最多的絮凝剂,使用便利,絮凝效果好,当水温低时水解困难,形成的絮体较松散,它的有效pH值范围较窄.明矶(Al2(S04)3•的作用机理与硫酸铝同.2.无机高分子絮凝剂无机离分子絮凝剂混凝效果高、价格低,有逐步成为主流药剂的趋势.我国此类絮凝剂的开发成绩显著.无机高分子絮凝剂的品种有阳离子型,如聚合氯化铝(PACL聚合硫酸铝(PAS)、聚合磷酸铝(PAP)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铁(PFC)、聚合磷酸铁(PFP)、聚亚铁和阴离子型,如聚合硅酸〔PS〕.聚合氯化铝(PAC):对各种废水都可以达到好的絮凝效果,能快速形成大的矾花,沉淀性能好,适宜的pH值范围较宽(pH在5-9之间),且处理后水的pH值和碱度下降较小.水温低时,仍可保持稳定的絮凝效果,其碱化度比其它铝盐、铁盐为高,因此药液对设备的侵蚀作用小.聚合硫酸铁(PFS):混凝体形成速度快,密集且质量大且沉降速度快.尤其对低温低浊水有优良的处理效果,适用水体pH值范围(pH在4-11之间),腐蚀性小.实验表明,用聚铁净化水,可降低亚硝氮及铁的含量.因此,它是优良安全的饮用水混凝剂剂,有取代对人体有害的聚合铝混凝剂的趋势.聚亚铁:可将高价金属离子还原成低价金属离子,且不需酸化.该混凝剂在水体中具有电荷中和与吸附架桥双重功能.与活性剂共用,可使胶体物质转变为混凝体,同时除去废水中的Cu、Zn、Ni等金属离子,成为高效电镀废水净化剂.聚合硫酸铝(PAS):去除浊度效果显著,并有较广的温度使用范围和对原水的适用范围.不仅可处理工业用水,还可处理工业废水.聚合硫酸铝混凝剂国外已有报道.聚合硅酸(PS):目前对聚合硅酸制备方法、聚合机制、聚合度的影响因素匀己研究较为透彻.研究发现,可利用中和所达到pH值的不同来控制聚合速度.聚硅酸具有很强的粘结聚集能力和吸附架桥作用.杨修造等[16]对聚硅酸的胶凝特性进行了研究,证明了聚硅属阴离子型.聚文档冲亿季,硅酸的最大缺点是产品性质不稳定,故不能成为独立商品.(二)有机高分子混凝剂有机高分子混凝剂具有用最少、混凝速度快,受盐类、pH值及温度影响小,生成污泥量少且易处理等优点,有广阔的应用前景.目前使用的混凝剂主要有合成和天然改性两种.聚丙烯酰胺:在合成的有机高分子絮凝剂中,聚丙烯酰胺的应用最多.聚丙烯酰胺有非离子型、阳离子型和阴离子型三种.它们的分子量均在50-600万之间.由于这类絮凝剂存在一定量的残余单体丙烯酰胺,不可避免地带来了毒性.高分子量(106以上)的聚丙烯酸纳属阴离子型混凝剂,有强的混凝作用且无毒.聚丙烯酸纳对悬浮于水介质中的细粒子产生非离子吸附,使粒子间产生交联.它对具有金属氢氧化物这类正电荷的胶体粒子更显示出其优良的性能.聚二甲基二丙烯基氯化铵:阳离子型高分子化合物,用于水处理能获得比目前较常用的无机高分子絮凝剂和有机高分子混凝剂聚丙烯酰胺更好的处理效果,可单独使用,也可与无机混凝剂并用. 淀粉衍生物:可以吸附带负电荷的有机或无机悬浮物质.近年来淀粉聚丙烯酰胺接枝共聚物的研究已取得了一定的进展. 甲壳素衍生物:对甲壳素进行分子改良得到的壳聚糖是一种很好的混凝剂.植物胶改性多功能处理剂:进入70年代以来,国外陆续开发了一些兼具混凝、缓蚀等多种功能的合成有机高分子处理剂,这些药剂不仅具有良好的混凝性能,而且还有缓蚀、杀菌等作用.(三)复合型混凝剂高效复合型混凝剂是近年来才发展起米的,其发展非常迅猛,种类比较多,它的作用机理在于离子间的相互增效作用.聚合氯化铝铁:可利用煤石为原料制得,兼具有铁盐和铝盐的特性,在pH值的范围内,其去除浊度效果和絮体沉降性能都优于聚合铝.聚合硫酸氯化铝铁:以铝土矿等为原料制得,其组成为含有多核聚铁及聚铝与氯根、硫酸根配位的复合型无机高分子,兼备铁、铝混凝剂的优良性能.在某些方面,具有比PAC更好的效果.并且其生产工艺简单,成本低,在水处理中具有广阔的应用价值.聚氯硫酸铁:利用硫酸/盐酸混酸溶解轧钢废钢渣的溶出液为原料,可制得聚氯硫酸铁.它具有电荷中和与吸附架桥功能,形成的矾花大,沉降快,污泥脱水性能好,无二次污染.聚合硫酸铝铁:以硫酸亚铁为原料在酸性条件下反应l小时,即得到盐基度20%以上的复合聚合硫酸铝铁,它对污水具有很好的混凝效果.聚磷氯化铝:聚磷氯化铝比PAC具有更强的吸附性能,且混凝反应速度快,生成的矾花大等优点.聚磷氯化铁:在聚合氯化铁中引入适量的P043-能制得,研究表明P043-在聚合铁中的含量有一定的范围,超出此范围混凝效果反而下降.聚硅氯化铝:用聚硅酸与聚合氯化铝可制得性能优异的聚硅氯化铝. 聚硅酸铁铝:其实验结果体现了电中和、吸附架桥、沉淀网捕作用的综合效应.适应pH值范围宽、贮存期长(超过1个月)、易操作、用药量少、沉降性能好,用药量范围宽等优点.无机化合物还可与有机化合物组合形成复合型的混凝剂,如聚合铝/聚丙烯酰胺、聚合铁/甲壳素、聚合铝/阳离子有机高分子等等,复合型的高效混凝剂性能、经济、二次污染等方面的综合性能是最好的,目前混凝研究领域最热的也是复合型高效混凝剂.(四)微生物混凝剂有机型混凝剂尽管非常有效,但残留物有害,如丙烯酰胺单体是很强的致癌物,无机型及复合型混凝剂也存在残留问题.微生物混凝剂正是在此形势下开发的新一代混凝剂.国内自90年代已开始进行研究,目前已经发现许多微生物如格兰氏阳性菌、格兰氏阴性菌和其它如土壤杆菌属、厄氏菌属、假单胞菌属等都能产生混凝物质.其中具有最强混凝作用的是红平红球菌(Rhodococcus erythropolis),这种细菌在旱田土壤中最常见,在沉降性良好的活性污泥微生物相中约占2%,用它开发的纯微生物混凝剂命名为NOC-1.喷雾型干燥型聚合氯化铝[英文名称]Polyaluminium Chloride,缩写为PAC[CAS RN]1327-41-9;;11097-68-0;;[EINECS]215-477-2[分子式]Al2Cl(OH)5[分子量][技术标准]产品质量符合国家GB15892-2009标准[产品外观] 高档白色、中档浅黄色粉末状白色聚合氯化铝因为被称为高纯无铁白色聚合氯化铝,或食品级白色聚合氯化铝,与其它聚氯化铝相比是品质最高产品,主要的原材料是优质的氢氧化铝粉、盐酸,采用的生产工艺是最先进的技术喷雾干燥法。
生物质絮凝剂
生物质絮凝剂1.引言生物质絮凝剂是一种由生物质原料制备而成的天然高分子絮凝剂。
与传统的合成絮凝剂相比,生物质絮凝剂具有无毒、可生物降解、来源广泛等优点。
随着环保意识的日益增强和可持续发展的要求,生物质絮凝剂在工业水处理、食品工业、染料废水等领域的应用越来越受到关注。
本文将对生物质絮凝剂的来源、制备方法、性能、应用领域、研究现状及未来发展趋势进行详细阐述。
2.生物质絮凝剂的来源生物质絮凝剂的原料主要来源于自然界中广泛存在的植物、动物及微生物资源。
其中,植物源包括木质纤维素、淀粉、藻类等;动物源包括壳聚糖、明胶等;微生物源包括细菌、真菌等。
这些原料经过适当的处理和转化,可得到具有絮凝活性的生物质絮凝剂。
3.生物质絮凝剂的制备方法生物质絮凝剂的制备方法主要包括提取法、微生物发酵法和酶法。
提取法是从天然原料中直接提取出具有絮凝活性的物质,如从壳聚糖中提取的壳聚糖絮凝剂。
微生物发酵法是利用微生物发酵产生具有絮凝活性的代谢产物,如某些细菌发酵产生的多糖类物质。
酶法是利用酶催化天然原料中的特定化学键,生成具有絮凝活性的产物,如用木聚糖酶催化木聚糖制备的絮凝剂。
4.生物质絮凝剂的性能生物质絮凝剂具有良好的絮凝性能和环保特性。
其絮凝机理主要包括电性中和、吸附架桥和卷扫作用。
生物质絮凝剂对多种不同类型的悬浮颗粒都有较好的去除效果,且可有效处理低浓度的悬浮液。
此外,生物质絮凝剂还具有无毒、可生物降解的优点,不会对环境造成二次污染。
5.生物质絮凝剂的应用领域生物质絮凝剂在多个领域具有广泛的应用前景。
在工业水处理领域,生物质絮凝剂可用于去除水中的悬浮颗粒、重金属离子和有害有机物,提高水质。
在食品工业中,生物质絮凝剂可用于果汁、乳制品、肉制品等食品的澄清和过滤,以及食品中蛋白质、色素等物质的提取和分离。
在染料废水处理中,生物质絮凝剂能够有效脱色并去除有毒物质,达到废水排放标准。
此外,生物质絮凝剂还可用于农业废弃物处理、纸张生产等领域。
生物絮凝剂技术资料(详版)
生物蛋白絮凝剂产品介绍一、产品概述生物蛋白絮凝剂生物蛋白絮凝剂是以动植物蛋白为原料,在生物工程提取的蛋白酶的催化作用下,经过酶催化合成、分级提纯,最终形成的有机高分子聚合物。
产品纯度高、分子量大、分子量分布均匀,相比微生物絮凝剂,其可大大降低了生产成本,填补了国内外工业化生产生物絮凝剂的空白。
动力粘度(25℃) 2000-12000cps,分子链线性程度≥95%,化学性质稳定,耐酸碱(pH5-11),适用温度范围广(0-50℃),极易溶于水,可生物降解。
分子链上有大量活性功能团,能有效与废水中的胶体颗粒表面产生氢键和范德华力,具有极强的吸附、架桥和网捕能力。
生物蛋白絮凝剂还可与聚铝或聚铁产品协同使用,降低聚铝或聚铁的使用量,减少上清液中铁离子或铝离子的残留。
二、产品优势1、高效广谱生物絮凝剂系列产品分子量高,分子链上携带大量活性功能基团,絮凝效果佳,不仅能大幅降低水体浊度和COD,还具有优越的除臭、除磷和降NH-N等功能。
产品广泛应用于水处理行3业的各个领域,对城市生活污水、工业废水、养殖废水、饮用水原水及河道污水处理等领域均具有良好的处理效果。
除此之外,产品在活性污泥和煤泥水浓缩、尾矿处理、有色金属浮选等方面也具有显著效果。
2、环境友好生物絮凝剂性质稳定、不挥发、无毒无害,具有极好的生物降解性,使用在水中不存在二次污染。
污水经絮凝沉淀后,上清液中基本无残留,上清可循环使用,属于环境友好型产品。
3、成层沉降在絮凝沉淀时,PAM一般与水体中的胶体形成大颗粒而进行抱团沉降,压缩性较差,底泥含水率高,不利于污泥深度处理。
生物絮凝剂产品通过电荷中和、吸附、架桥和卷扫作用与水中胶体颗粒形成紧密均匀的絮体,进行成层沉降,压缩性好,泥水分离界面清晰,能更大程度去除水中污染物。
三、生物絮凝剂的应用范围1、污水处理污水处理可分为三级,一级处理主要去除污水中的悬浮固体污染物,一般采用格栅法或混凝沉淀法。
二级处理主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物(BOD、COD物质),大多采用生化处理法,COD去除率可达90%以上。
生物絮凝剂
二
利用微生物提取 物的絮凝剂
三
直接利用微生物细 胞代谢产物的絮凝 剂
四
通过克隆技术 获得的絮凝剂
如某些细菌、霉菌、 放线菌和酵母,它们 大量存在于土壤,活 性污泥和沉积物中
酵母细 胞壁的 葡聚 糖 、 主要是细菌的荚膜和粘液质, 甘露聚糖、蛋白质和 N- 乙酰葡萄糖胺等成 分均可作为絮凝剂 除水分外,其余主要成分为多 糖及少量的多肽、蛋白质、脂 类及其复合物,其中多糖在某 种程度上可作为絮凝剂
第四, 生产成本高, 微生物絮凝剂的高制 备成本限制了其大规 模生产,成为制约微 生物絮凝剂发展的关 键因素, 寻找廉价的 可替代原料是解决这 一问题的有效手段
生物型的絮凝 剂,微生物絮凝剂在实际工程中尚未得到广泛应用,国内外微生物絮凝剂的研究还存在很多问题。
第二部分
PART 02
生物絮凝剂的絮凝机理
絮凝机理
关于微生物絮凝剂的机理很难用 一种理论来解释 , 各种引起絮凝的作 用都可能发生。总之 , 絮凝过程是一
1 电性中和 2 吸附架桥
个复杂的过程 ,为了更好地解释机理 ,
需要对特定絮凝剂和胶体颗粒的组成、 结构、电荷、构象及各种反应条件对 它的影响进行更深入、更细致的研究
第四部分
生物絮凝剂的现状
PART 04
生物絮凝剂的现状
首先,微生物 絮凝剂虽然种 类繁多,但每 种絮凝剂的应 用范围较窄, 无法实现处理 对象的广泛性 沉淀和降解
其次, 微生物 絮凝剂产品使用 量巨大, 但产 量低 、 稳定性 差 、 不易储存, 增加了工业化生 产的难度
第三, 针对微生 物絮凝剂的复配 研究仍处于初级 阶段, 复配手段 不成熟, 产品运 行不稳定
生物絮凝法
生物絮凝法
生物絮凝法是一种通过微生物代谢产生高分子聚合物来促进水中悬浮物颗粒凝聚沉降的技术。
通常,在污水处理过程中,加入一定量的聚合物或其他絮凝剂来帮助颗粒物沉淀,这种方法需要大量的化学物质和能源。
然而,生物絮凝法可以通过利用微生物自然的生长和代谢过程来凝聚颗粒物,消耗少量的能源,减少化学物质的使用。
生物絮凝法基于微生物聚集技术,这种技术利用了某些菌株分泌的胶体物质能够将水中的悬浮颗粒物聚集成团,从而促进颗粒凝聚和沉淀。
这些聚合物可以由单细胞微生物(如细菌)或多细胞微生物(如藻类)产生。
通过生物絮凝法凝聚的颗粒物可以通过沉淀池或机械净水器等设备有效地从水中去除。
生物絮凝法的优点包括:不需要大量的化学物质和能源,减少了对环境的负面影响;生物聚合物具有生物降解性,不污染环境;还可以将污泥转化为有用的资源。
不过,生物絮凝法的缺点是过程可能会受到温度、pH、营养物质等因素的影响,操作难度较高,需要针对不同的水环境进行调整和优化。
总之,生物絮凝法是一项有前途的水处理技术,有望在未来取代传统的化学絮凝法成为主流技术。
生物絮凝剂
生物絮凝剂生物絮凝剂是一种用于水处理的化学药剂,它具有凝聚与沉降的作用,可以将水中的悬浮颗粒及固体颗粒、有机物质等凝聚成为较大的颗粒,从而使得这些颗粒可以在水中沉降下来,从而达到水质净化的目的。
生物絮凝剂具有环保、经济、高效等优点,在水处理工程中得到了广泛的应用。
生物絮凝剂的原理是利用一些微生物物种来进行聚合反应,产生一些有机物分子,这些有机物分子会聚集在水中的悬浮物上形成高分子化合物,从而使这些悬浮物凝聚成为颗粒,然后通过重力沉降,最终达到水质净化的目的。
生物絮凝剂的主要成分包括菌群、菌种、微生物营养物质等,其中微生物营养物质是生物絮凝剂的核心成分,它负责维持细菌的生长与繁殖,促进菌群生长,从而使得生物絮凝剂效果更加显著。
生物絮凝剂的使用方法一般是将药剂均匀地加入水中,并进行搅拌,使药剂可以充分溶解,然后经过一定时间的沉淀和沉降后,就可以得到经过净化的水。
生物絮凝剂的应用范围非常广泛,可以用于市政水处理、工业废水处理、农业水利、养殖业等各个领域。
生物絮凝剂的优点主要包括以下几点:1.生态环保:生物絮凝剂采用生物方法进行净化,不会对环境造成污染,具有很好的环保效益。
2.经济高效:生物絮凝剂生产成本低,可以大规模生产,价格相对于传统絮凝剂较为优惠。
而且生物絮凝剂能够在较短时间内解决水质问题,净化效果显著。
3.稳定性强:生物絮凝剂在水处理过程中,具有稳定性强的特点,即使在复杂水质条件下,仍然具有较好的净化效果。
4.使用方便:生物絮凝剂不会对水源造成二次污染,易于使用,操作简单。
当然,生物絮凝剂也存在着一些缺点,主要包括以下几点:1.生物絮凝剂的净化效果受到微生物物种和菌种的影响,因此需要针对不同的污水进行选择性应用,使得药剂的效果更加显著。
2.生物絮凝剂的生产、运输和存储过程中需要注意保持其活性和稳定性,避免出现药效降低的情况。
3.如果在生产过程中没有经过严格的控制,可能会出现有毒物质的产生,对环境和人体健康造成危害。
絮凝剂的种类及作用(完整资料).doc
【最新整理,下载后即可编辑】絮凝剂的种类及作用1无机絮凝剂无机絮凝剂也称凝聚剂,主要应用于饮用水、工业水的净化处理以及地下水、废水淤泥的脱水处理等。
无机絮凝剂主要有铁盐系和铝盐系两大类, 按阴离子成分又可分为盐酸系和硫酸系, 按相对分子量又可分为低分子体系和高分子体系两大类。
1.1无机低分子絮凝剂传统的无机絮凝剂为低分子的铝盐和铁盐, 其作用机理主要是双电层吸附[4]。
铝盐中主要硫酸铝(Al(SO4)3·18H2O)、明矾(Al2(SO4)3·K2SO4·24H2O)、铝酸钠(NaAlO3)。
铁盐主要有三氯化铁(Fe-Cl3·6H2O)、硫酸亚铁(FeSO4·6H2O)和硫酸铁(Fe2(SO4)3·2H2O )。
硫酸铝絮凝效果较好, 使用方便,但当水温低时, 硫酸铝水解困难, 形成的絮凝体较松散, 效果不及铁盐。
三氯化铁是另一种常用的无机低分子絮凝剂, 具有易溶于水, 形成大耳中的絮体、沉降性能好、对温度、水质和pH 的适应范围广等优点, 但其腐蚀性较强, 且有刺激性气味, 操作条件差[5~9]。
无机低分子絮凝剂的优点是经济、用法简单, 但用量大、残渣多。
絮凝效果比高分子絮凝剂的絮凝效果低1.2 无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂是20 世纪60 年代以来在传统的铁盐和铝盐基础上发展起来的一类新型水处理药剂。
其絮凝效果好, 价格相对较低, 已逐步成为主流絮凝药剂。
在日本、西欧和中国, 目前都已有相当规模的无机高分子絮凝剂的生产和应用, 其产量约占絮凝剂总产量的30%~60%[10]。
近年来, 我国高分子絮凝剂的发展趋势主要是向聚合铝、铁、硅及各种复合型絮凝剂方向发展, 并已逐步形成系列: 阳离子型的有聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合磷酸铝(PAP)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铁(PFC)、聚合磷酸铁(PFP)等; 阴离子型的有活化硅酸(AS)、聚合硅酸(PS);无机复合型的有聚合氯化铝铁(PAFC)、聚硅酸硫酸铁(PFSS)、聚硅酸硫酸铝(PFSC)、聚合氯硫酸铁(PFCS)、聚合硅酸铝(PASI)、聚合硅酸铁(PFSI)、聚合磷酸铝铁(PAFP)、硅钙复合型聚合氯化铁(SCPAFC)等。
生物絮凝剂
生物絮凝剂絮凝剂是丙烯酰胺单体在引发剂的作用下均聚所得聚合物的统称,按照化学成分不同可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂。
随着科技水平的不断进步,絮凝剂的生产研究技术也不断提高,大大提高了絮凝效果,有利于污水处理工作的开展。
微生物絮凝剂与传统的絮凝剂相比有着良好的性能优势,主要体现在以下方面:第一,与传统的絮凝剂相比,微生物絮凝剂不仅具有絮凝剂的特性,而且可生物降解,不会产生二次污染,受到国内研究者的广泛关注。
第二,微生物絮凝剂以含高浓度有机物酱油酿造废水作为廉价培养基,不仅可以利用废水中丰富的营养物作为产生微生物絮凝剂的碳源,又可以降低水中的污染物。
第三,复合微生物絮凝剂的菌胶团及生物膜形成过程中,微生物在物理位置分布及结构连接上有差别,使生物絮凝剂菌胶团和生物膜表面常带负电荷,对重金属有很强的吸附能力。
第四,絮凝剂为具有较强破乳能力的电介质类凝聚剂,通过投加絮凝剂可以使污泥更容易絮凝聚集,以达到更好的脱泥处理效果。
第五,微生物絮凝剂净化金属离子的三个层次的协作关系是紧密相关的,微生物絮凝剂在废水中对重金属离子几乎同时有絮凝作用、静电吸附作用,使废水得到更好的净化。
重金属废水应当在产生地点就地处理,不同其他废水混合,以免使处理复杂化。
更不应当不经处理直接排入城市下水道,同城市污水混合进入污水处理厂。
如果用含有重金属的污泥和废水作为肥料和灌溉农田,会使土壤受污染,造成重金属在农作物中积蓄。
在农作物中富集系数最高的重金属是镉、镍和锌,而在水生生物中富集系数最高的重金属是汞、锌等。
处理方法可分为两类:一是使废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的重金属化合物或元素,经沉淀和上浮从废水中去除,可应用中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、离子浮选法、电解沉淀或电解上浮法、隔膜电解法等;二是将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离,可应用反渗透法、电渗析法、蒸发法、离子交换法等。
第一类方法特别是中和沉淀法、硫化物沉淀法和电解沉淀法应用最广。
生物絮凝剂介绍
生物絮凝剂介绍一、产品概述生物絮凝剂是采用植物来源的天然高分子复配而成的絮凝剂,可使液体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体等凝集、沉淀,其主要活性成份是具有带负电荷的天然高分子化合物。
该絮凝剂是利用生物基因技术,提取而得到的一种新型、高效、廉价的环境友好型天然的水处理剂,与传统的无机和有机高分子絮凝剂相比,其具有许多独特的性质和优点。
生物絮凝剂生产原料为可更新资源,生产过程中无“三废”排放,使用后出水中不残留有害物质影响水质,絮凝污泥中残留的药剂,不会对生态系统造成明显或潜在的危害。
生物絮凝剂具有独特的除浊、脱色、吸附、粘合等功能,产品安全、高效,无毒、无害、无二次污染,絮凝活性高、易生化降解,是当今世界广泛使用的铁盐絮凝剂、铝盐絮凝剂和聚丙烯酰胺类高分子絮凝剂所不具备的。
二、产品背景及前景生物絮凝剂是符合国家要求的绿色环保、高效的非传统的絮凝剂。
迄今为止,公司产品已经在上海、山东、河南、江苏、云南等地的垃圾渗滤液,焦化废水,洗煤水,制浆造纸,纺织印染,电镀废水,海水养殖(小球藻提取),蓝藻去除,城市污水等行业进行实验应用,COD 去除率达50%以上,总P、重金属去除率达80%以上,SS、浊度、色度去除率高。
尤其是应用在业内最难处理的垃圾渗滤液,焦化废水等领域,其效果显著,投资及运行成本低,具划时代意义,前景相当广阔。
随着现代工业的发展和人们生活水平的不断提高,国家对水的质量提出了更高的要求,现常用的传统絮凝剂已经难以满足现代人的高要求,而拥有诸多优势的生物絮凝剂系列产品必将在未来的水处理领域中带来革命性作用而担当重任。
三、作用机理生物絮凝剂为天然阴离子高分子絮凝剂,主要通过“桥连作用”、“电性中和作用”、“化学反应作用”机理,絮凝剂大分子借助离子键、氢键、范德华力,同时吸附多个胶体粒子,在颗粒间产生架桥现象,从而形成一种网状三维结构沉降下来;带电荷的链状生物大分子絮凝剂或其水解产物靠近胶体时,中和其表面的部分电荷,使得在胶体和絮凝剂之间、胶体与胶体颗粒之间易发生碰撞,通过分子之间的作用力而凝聚沉降;链状生物大分子絮凝剂的活性基团与被絮凝物质的相应基团发生化学反应,聚集形成较大的分子沉淀下来。
污水处理中的生物絮凝剂技术
不仅局限于生活污水处理,还可应用于工业废水处理和重金属离子 去除等领域。
生物絮凝剂技术的未来展望
降低成本
通过技术创新和规模化生产,降低生物絮凝剂的生产成本 ,提高其经济竞争力。
01
环保友好
生物絮凝剂具有生物可降解性,可降低 二次污染,符合绿色环保的发展趋势。
02
03
拓展应用领域
随着研究的深入和技术的发展,生物 絮凝剂有望在更多领域得到应用,为 污水处理和环境保护作出更大贡献。
提取设备
用于提取和纯化生物絮凝剂的设备,如离心机、 过滤器、萃取器等。
工艺ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ程
包括原料预处理、发酵、提取和纯化等步骤,最 终得到生物絮凝剂产品。
04
生物絮凝剂技术的挑战 与前景
生物絮凝剂技术面临的挑战
01
技术成熟度不足
生物絮凝剂技术仍处于发展阶段 ,相较于传统的化学絮凝剂,其 应用成熟度有待提高。
02
生物絮凝剂在污水处理 中的应用
生物絮凝剂在污水中的处理原理
生物絮凝剂是一种由微生物产生的天 然高分子物质,通过与污水中的悬浮 颗粒和溶解物质结合,形成絮状沉淀 物,实现污水的净化。
生物絮凝剂通过吸附、架桥、网捕等 作用方式,使污水中的悬浮颗粒和溶 解物质凝聚成大颗粒,沉降下来,从 而达到分离净化的目的。
有机废弃物
农业废弃物、工业废弃物、城市生活 垃圾等有机废弃物可作为生物絮凝剂
生产的原料。
微生物菌种
特定功能的微生物菌种可以作为生产 生物絮凝剂的原料,通过发酵产生具
有絮凝活性的代谢产物。
化学原料
某些化学原料可作为辅助原料,参与 生物絮凝剂的合成或提高其性能。
生物絮凝剂的生产设备与工艺流程
絮凝剂 终极版
絮凝剂絮凝剂是用来使溶液中的溶质、胶体或者悬浮物颗粒产生絮状沉淀的物质,在固液分离和水处理过程中,用以提高微细固体物的沉降和过滤效果,被广泛应用于化工、矿业、环保等领域。
按照化学成分与组成,絮凝剂可分为无机、有机、复合、微生物絮凝剂四大类。
无机絮凝剂主要是依靠中和粒子上的电荷而凝聚,而有机絮凝剂则主要依靠架桥作用使粒子沉降。
无机絮凝剂按分子量又可分为低分子系和高分子系两大类。
无机低分子絮凝剂是人类最早使用的一类絮凝剂,包括Fe2 (SO4)3,FeCl3,Al2 (SO4)3,AlCl3。
随着水处理对絮凝剂的要求不断提高,其缺点日益突出,如用量大,沉降速度慢,腐蚀性强,对设备要求高,某些场合净水效果不理想,由于上述种种原因无机低分子絮凝剂已逐渐为无机高分子絮凝剂所取代。
无机高分子絮凝剂是在20 世纪60 年代后在传统的铝盐、铁盐的基础上发展起来的一类新型水处理剂。
按照组成,可把无机高分子絮凝剂分为以下三类:①阳离子型:聚合氯化铝(PAC),聚合硫酸铝(PAS),聚合磷酸铝(PAP)等;②阴离子型:活化硅酸(AS),聚合硅酸(PS)等;③无机复合型:聚合氯化铝铁(PAFC),聚合硅酸硫酸铁(PFSS),聚合硅酸硫酸铝(PASS)等。
有机高分子絮凝剂随着高分子化学的发展,许多高分子絮凝剂都可以人工合成了,合成高分子絮凝剂已经在水处理中占据一席之地。
高分子絮凝剂的优点是:①对于单独用Al2(SO4)3 难以处理的原水,它提供了有效的手段;②在给水系统中,不存在铝离子的沉析故障;③不必象酸性絮凝剂那样,随后需要调节pH 值;④避免了轻质絮体的外逸;⑤沉淀的污泥量少;⑥沉淀污泥脱水容易;⑦沉淀掩埋容易;⑧投加絮凝剂后,水相中阴离子增加不多;⑨提高水质,节省经费;因而具有广阔的应用前景。
有机高分子絮凝剂中,聚丙烯酰胺(PAM)应用最为广泛。
PAM是一种线型的水溶性聚合物,由丙烯酰胺聚合而成,因此在其分子的主链上带有大量侧基- 酰胺基。
微生物絮凝剂的作用机理详解演示文稿
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微生物絮凝剂简介 微生物絮凝剂的絮凝机理
❖ 天然高分子絮凝剂作为一类较新的水处理剂,是利 用蛋白质、多聚糖、木质素、几丁质等生物体分泌的 天然有机高分子,通过化学改性制成。
❖ 由于天然有机高分子物质具有无毒,能安全降解的特 点,但天然有机絮凝剂较弱的絮凝活性. 开发一种安全无毒、絮凝活性高、无二次污染的新型 絮凝剂对物质产品的生产工艺改进,人类的健康和环境 保护都有很重要的现实意义。
❖ 2.水的脱色 活性污泥法除去废水中的BOD并非难事,但对于
脱色几乎还没有特效的方法,特别是对于那些可溶性色素
很难处理,使用微生物絮凝剂NOC-1对造纸黑液,颜料废
水处理后上清液几乎变为无色透明。
❖ 3.城市污水处理
城市污水处理通常采用强化一级处理工艺,通过化 学絮凝沉淀作用、生物絮凝与不完全氧化作用,可以提高 和保证SS,COD,BOD,TP的去除效果,去除率一般为
微生物絮凝剂的作用机理详解演示文稿
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优选微生物絮凝剂的作用机理
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有机合成高分子絮凝剂
❖ 合成高分子絮凝剂投加量少,一般在2%以下,效果好,形 成的絮体大,而且强度大,不易破碎,不增加泥量,降低热 值,无腐蚀性.它分非离子型、阳离子型、阴离子型和两性 四种.常用有机絮凝剂有:聚丙烯酸钠、聚氧乙烯、聚乙烯 胺、聚乙烯磺酸盐等,其中聚丙烯酰胺的应用最多,占合成
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微生物絮凝剂技术概况
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微生物絮凝剂方案
微生物絮凝性产生菌的筛选一、引言微生物絮凝剂是一类由微生物产生的有絮凝性的次级代谢产物,如糖蛋白,粘多糖,蛋白质,纤维素,和DNA等,是一种高效、安全、能自然降解的新型水处理剂。
二、材料和方法1.、菌种来源:河南大学金明校区池塘污水一份、河南大学金明校区池塘淤泥一份、河南大学金明校区旁农田土壤一份2、实验器材:超净工作台、恒温振荡培养箱、离心机、721型分光光度计、高压灭菌锅。
3、培养基配制:分离培养基:牛肉膏3 g,蛋白胨10 g,NaCl 5 g,琼脂15~20 g,水1000 mL ,pH 7.0~7.2,121℃灭菌20 min。
发酵培养基:葡萄糖20 g,KH2PO4 0.2 g,K2HPO4 0.5 g,(NH4)2SO4 0.2 g,NaCl 0.1 g,脲0.5 g,酵母膏0.5,MgSO4 0.2 g,水1000 mL,pH 7.0~7.2,121℃灭菌30 min。
三、菌种的筛选1、样品的预处理:(1)用烧杯量取污水一份,用六层纱布过滤除去不溶性杂质。
(2)称取土样10g,放入盛90mL无菌水并带有玻璃珠的三角烧瓶中,振摇约20min,使土样与水分混合,使细胞分散,制成土壤菌悬液。
(3)淤泥同上2、初筛①分离:取4个灭菌试管,分别加9mL灭菌水。
取1ml水样注入第一管灭菌水中,摇匀,在自第一管取1mLl至下一管灭菌水中,如此稀释到第四管,稀释度分别为10-1 、10-2、10-3、10-4 。
取稀释度10-2、10-3、10-4 的菌悬液0.2mL置分离平板中涂布均匀,37℃倒置培养24h。
②筛选:在超净工作台中,用接种环挑取所要筛选的菌种,接种于装有50mL发酵培养基的250mL三角瓶中,在37℃,120r/min恒温振荡器中摇瓶培养72h,培养结束后取培养液5mL在3000r/min下离心15min。
取2mL上清液加入100ml的4g/L高岭土悬浮液中,振荡均匀,同时以不加培养液的高岭土悬浮液进行对照,观察现象,以絮凝出现时间和程度作判断絮凝活性的高低进行初筛。
微生物絮凝剂
生物絮凝剂不仅可以替代传统絮凝剂用于给水处理,还可以去除
废水中的SS、COD、BOD,而且在高浓度难降解废水的除浊、除 重金属、脱色和除油及医药、食品加工和发酵等行业的固液分离 等方面也表现出相当的优势。另外,生物絮凝剂可以改善传统活 性污泥工艺运行中出现的污泥膨胀现像。
絮凝过程比较复杂,单架一桥 的某一机理并不 能解释所有的现象,很多研究发现,絮凝 过程卷是扫多作种用 机理的协同作用。
协同作用
电中和
氢键、离 子键
微生物絮凝剂的优势
效率高、用量少、范围广 无毒性、可消除二次污染
脱色效果优异,可脱去一些高 分子絮凝剂不能脱去的色素
生物絮凝剂的应用
生物絮凝剂作为一类新型絮凝剂,其广谱的絮凝活性,可生物 降污解泥性膨及胀应指污用泥安结全构性极显度松示散了,它体在积水增大处、理上和浮发,酵难于工沉业降等分方离面影响的出应水水 用质胀前的 不景现但象发。生基率本高上,目发前生各 普种遍类,型而的且活一性旦污发泥生工难艺以都控会制发,生通污常泥都膨需胀要。很污长泥的膨时
微生物细胞 基因工程菌 生物絮凝剂 的代谢产物
絮凝剂絮凝过程
未絮凝高岭土
絮凝后高岭土
微作 用
化 学 反 应
桥联作用
电荷中和作用
卷扫作用
化学反应机理
高分子微生物絮凝剂中存在着一定数量 的活性基团,该基团在微生物絮凝过程中扮 演着重要的角色。研究显示:微生物絮凝剂 中的某些活性基团可与胶体表面上相应基团 产生化学反应,进而凝聚成体积较大的颗粒 物质,最终从水中沉淀分离出来。另有研究 显示:通过对微生物絮凝剂进行一定的改性、 处理,使其添加、减少或是改变某些活性基 团,絮凝效果将会出现很大程度的变化。
微生物絮凝剂简介
絮凝剂介绍
絮凝剂理论基础是;“聚并”理论,絮凝剂主要是带有正电(负)性的基团中和一些水中带有负(正)电性难于分离的一些粒子或者叫颗粒,降低其电势,使其处于不稳定状态,并利用其聚合性质使得这些颗粒,集中,并通过物理或者化学方法分离出来。
一般为达到这种目的而使用的药剂,称之为絮凝剂。
主要分为两大类别:铁制剂系列和铝制剂系列,当然也包括其丛生的高聚物系列。
絮凝剂有不少品种,其共通特点是能够将溶液中的悬浮微粒聚集联结形成粗大的絮状团粒或团块。
絮凝剂简述如下:无机絮凝剂1.1 无机絮凝剂的分类和性质无机絮凝剂按金属盐可分为铝盐系及铁盐系两大类;铝盐以硫酸铝、氯化铝为主,铁盐以硫酸铁、氯化铁为主。
后来在传统的铝盐和铁盐的基础上发展合成出聚合硫酸铝、聚合硫酸铁等新型的水处理剂,它的出现不仅降低了处理成本,而且提高了功效。
这类絮凝剂中存在多羟基络离子,以OH-为架桥形成多核络离子,从而变成了巨大的无机高分子化合物,相对分子质量高达1×105。
无机聚合物絮凝剂之所以比其他无机絮凝剂能力高、絮凝效果好,其根本原因就在于它能提供大量的如上所述的络合离子,能够强烈吸附胶体微粒,通过粘附、架桥和交联作用,从而促使胶体凝聚。
同时还发生物理化学变化,中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷,降低了Zeta电位,使胶体粒子由原来的相斥变成相吸,破坏了胶团的稳定性,促使胶体微粒相互碰撞,从而形成絮状混凝沉淀,而且沉淀的表面积可达(200-1000)m2/g,极具吸附能力。
也就是说,聚合物既有吸附脱稳作用,又可发挥黏附、桥联以及卷扫絮凝作用。
1.2 改性的单阳离子无机絮凝剂除常用的聚铝、聚铁外,还有聚活性硅胶及其改性品,如聚硅铝(铁)、聚磷铝(铁)。
改性的目的是引入某些高电荷离子以提高电荷的中和能力,引入羟基、磷酸根等以增加配位络合能力,从而改变絮凝效果,其可能的原因是:某些阴离子或阳离子可以改变聚合物的形态结构及分布,或者是两种以上聚合物之间具有协同增效作用。
生物絮凝剂介绍
生物絮凝剂介绍一、产品概述生物絮凝剂是采用植物来源的天然高分子复配而成的絮凝剂,可使液体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体等凝集、沉淀,其主要活性成份是具有带负电荷的天然高分子化合物。
该絮凝剂是利用生物基因技术,提取而得到的一种新型、高效、廉价的环境友好型天然的水处理剂,与传统的无机和有机高分子絮凝剂相比,其具有许多独特的性质和优点。
生物絮凝剂生产原料为可更新资源,生产过程中无“三废”排放,使用后出水中不残留有害物质影响水质,絮凝污泥中残留的药剂,不会对生态系统造成明显或潜在的危害。
生物絮凝剂具有独特的除浊、脱色、吸附、粘合等功能,产品安全、高效,无毒、无害、无二次污染,絮凝活性高、易生化降解,是当今世界广泛使用的铁盐絮凝剂、铝盐絮凝剂和聚丙烯酰胺类高分子絮凝剂所不具备的。
二、产品背景及前景生物絮凝剂是符合国家要求的绿色环保、高效的非传统的絮凝剂。
迄今为止,公司产品已经在上海、山东、河南、江苏、云南等地的垃圾渗滤液,焦化废水,洗煤水,制浆造纸,纺织印染,电镀废水,海水养殖(小球藻提取),蓝藻去除,城市污水等行业进行实验应用,COD 去除率达50%以上,总P、重金属去除率达80%以上,SS、浊度、色度去除率高。
尤其是应用在业内最难处理的垃圾渗滤液,焦化废水等领域,其效果显著,投资及运行成本低,具划时代意义,前景相当广阔。
随着现代工业的发展和人们生活水平的不断提高,国家对水的质量提出了更高的要求,现常用的传统絮凝剂已经难以满足现代人的高要求,而拥有诸多优势的生物絮凝剂系列产品必将在未来的水处理领域中带来革命性作用而担当重任。
三、作用机理生物絮凝剂为天然阴离子高分子絮凝剂,主要通过“桥连作用”、“电性中和作用”、“化学反应作用”机理,絮凝剂大分子借助离子键、氢键、范德华力,同时吸附多个胶体粒子,在颗粒间产生架桥现象,从而形成一种网状三维结构沉降下来;带电荷的链状生物大分子絮凝剂或其水解产物靠近胶体时,中和其表面的部分电荷,使得在胶体和絮凝剂之间、胶体与胶体颗粒之间易发生碰撞,通过分子之间的作用力而凝聚沉降;链状生物大分子絮凝剂的活性基团与被絮凝物质的相应基团发生化学反应,聚集形成较大的分子沉淀下来。
微生物絮凝
微生物絮凝是一种利用微生物(通常是细菌)来促使悬浮在水中的微小颗粒物质聚结成较大的絮体,以便更容易被沉淀或过滤除去的处理过程。
这种水处理技术主要用于净化污水、饮用水和工业废水。
以下是对微生物絮凝的详细解答:1. 基本原理:微生物絮凝的基本原理是利用微生物产生的生物高聚物(生物胶)或胞外聚合物,将微粒聚结成絮体。
这些生物高聚物通常包括多糖类、蛋白质和胞外聚合物等,具有黏附性,能够将微粒捕获并固定在一起。
2. 微生物的选择:不同类型的微生物对不同种类的颗粒物质有不同的絮凝能力。
常用的絮凝微生物包括某些细菌(如聚草芽孢杆菌、硫酸还原菌等)和蓝藻等。
3. 絮凝剂的生成:微生物在生长繁殖的过程中产生的胞外聚合物或者分泌的絮凝剂是关键的。
这些分泌物质通过形成胶状物质,促使微粒和胞外聚合物发生相互作用,形成絮体。
4. 絮凝过程:微生物絮凝的具体过程包括:•微生物生长:提供适宜的环境条件,让絮凝微生物繁殖生长。
•产生絮凝剂:微生物在生长的过程中产生胞外聚合物或絮凝剂。
•捕获微粒:胞外聚合物黏附在微粒表面,将微粒捕获。
•絮体形成:微粒在胞外聚合物的作用下聚结成较大的絮体。
•沉降或过滤:形成的絮体通过沉降或过滤等方式被除去。
5. 应用领域:微生物絮凝广泛应用于水处理领域,包括:•污水处理:用于去除废水中的悬浮物、有机物和微生物。
•饮用水处理:用于改善水质,去除悬浮物和胶体颗粒。
•工业废水处理:适用于工业废水中的悬浮物和废弃物的去除。
6. 优势与挑战:•优势:相对于传统的化学絮凝剂,微生物絮凝更环保,对环境影响较小。
•挑战:微生物絮凝受到温度、pH值、氧气浓度等环境因素的影响,对操作条件有一定要求。
微生物絮凝是一种可持续、环保的水处理技术,对于提高废水处理的效果和减少对化学絮凝剂的依赖具有重要意义。
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生物蛋白絮凝剂产品介绍一、产品概述生物蛋白絮凝剂生物蛋白絮凝剂是以动植物蛋白为原料,在生物工程提取的蛋白酶的催化作用下,经过酶催化合成、分级提纯,最终形成的有机高分子聚合物。
产品纯度高、分子量大、分子量分布均匀,相比微生物絮凝剂,其可大大降低了生产成本,填补了国内外工业化生产生物絮凝剂的空白。
动力粘度(25℃) 2000-12000cps,分子链线性程度≥95%,化学性质稳定,耐酸碱(pH5-11),适用温度范围广(0-50℃),极易溶于水,可生物降解。
分子链上有大量活性功能团,能有效与废水中的胶体颗粒表面产生氢键和范德华力,具有极强的吸附、架桥和网捕能力。
生物蛋白絮凝剂还可与聚铝或聚铁产品协同使用,降低聚铝或聚铁的使用量,减少上清液中铁离子或铝离子的残留。
二、产品优势1、高效广谱生物絮凝剂系列产品分子量高,分子链上携带大量活性功能基团,絮凝效果佳,不仅能大幅降低水体浊度和COD,还具有优越的除臭、除磷和降NH-N等功能。
产品广泛应用于水处理行3业的各个领域,对城市生活污水、工业废水、养殖废水、饮用水原水及河道污水处理等领域均具有良好的处理效果。
除此之外,产品在活性污泥和煤泥水浓缩、尾矿处理、有色金属浮选等方面也具有显著效果。
2、环境友好生物絮凝剂性质稳定、不挥发、无毒无害,具有极好的生物降解性,使用在水中不存在二次污染。
污水经絮凝沉淀后,上清液中基本无残留,上清可循环使用,属于环境友好型产品。
3、成层沉降在絮凝沉淀时,PAM一般与水体中的胶体形成大颗粒而进行抱团沉降,压缩性较差,底泥含水率高,不利于污泥深度处理。
生物絮凝剂产品通过电荷中和、吸附、架桥和卷扫作用与水中胶体颗粒形成紧密均匀的絮体,进行成层沉降,压缩性好,泥水分离界面清晰,能更大程度去除水中污染物。
三、生物絮凝剂的应用范围1、污水处理污水处理可分为三级,一级处理主要去除污水中的悬浮固体污染物,一般采用格栅法或混凝沉淀法。
二级处理主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物(BOD、COD物质),大多采用生化处理法,COD去除率可达90%以上。
如二级处理后,出水仍无法达到排放或回用标准,需进入三级处理,如活性炭吸附法、砂滤法、混凝沉淀法或膜过滤法等。
由于混凝沉淀法占地面积小、工艺简单、投资小、运营廉价且效果显著,在污水一级处理或三级处理中应用非常普遍。
相比传统絮凝剂PAC和PAM,生物絮凝剂具有高效广谱、环境友好、价格合理、使用简便等优势,可被广泛应用于各类工业污水和生活污水处理中,包括城市生活污水、印染废水、造纸废据水质参数上下微调絮凝药剂配方即可。
2、饮用水原水处理饮用水原水是指所有集中式供水的饮用水地表水源和地下水源。
中国近 14亿人口中,70%饮用地下水。
而据了解,全国90%城市地下水已受到污染。
地表水源由于直接暴露于空气中,受污染的机会相比地下水源大得多,受污染的程度亦更严重。
被污染的饮用水原水在进入城市自来水管道到达万千百姓家中之前,需要经过多级处理,一般采用混凝沉淀——过滤——消毒的处理方法。
针对地表水水源,部分水厂设计在絮凝沉淀后,再加一个自然氧化的过程,进一步降解其中的污染物。
在混凝沉淀环节,基本所有的自来水厂均采用 PAC 作为絮凝剂,导致处理后的出水铝含量超标严重。
生物絮凝剂,应用效果显著,添加量少、沉淀快速、上层液清透、沉淀体积小,底泥的清理量降低,上清对后续过滤工艺的阻力小。
此外,生物絮凝剂产品具有无毒无害、绿色环保的特性,使其在饮用水原水处理领域具有极强的应用可行性。
3、泥水分离活性污泥浓缩、尾矿脱水、洗煤水回用处理、水域蓝藻处理等均涉及到泥水分离,即固液分离技术。
常用的方法是采用絮凝剂絮凝沉淀,底层沉淀物再进行压滤或离心脱水。
如污水处理厂的活性污泥,因其含水率极高,通常可达到99% 以上,经过添加絮凝剂PAC和PAM浓缩后,底泥含水率在97%以上,进压滤机或离心机前需要再一次添加絮凝剂PAM,促进压滤脱水。
而煤泥水、尾矿泥水等含无机成分较高的泥水,含水率相对较低,一般在85%-95%左右,此类泥水在加药浓缩后可直接进行压滤或者离心脱水。
在泥水分离领域,使用生物蛋白絮凝剂产品,添加量相比(PAC+PAM)大大降低,絮体颗粒大、沉降速度快、底泥压缩性好、上层液清透,可减少后续机械脱水的工作量、提高脱水效率、降低机械动力消耗,完全可以替代传统药剂配方。
4、应急除藻:在藻类爆发的河湖水体中,投加生物絮凝剂,可将水体中的藻类迅速絮凝而漂浮于水体表面,再采用打捞的方法将絮凝的漂浮藻类捞出,水体中的藻类去除率会达到90%以上,从而实现水体的净化,并不产生二次污染。
三、应用案例1、某洗膜公司进膜水客户提供的水样呈黄色,含少量悬浮物,目前采用先絮凝后反渗透过滤的工艺处理,所用絮凝剂为PAC,但长时间后发现反渗透膜中残留大量黄色固体(分析为铝残留),降低了反渗透膜的通率,客户希望用溶解性强且用量少的生物絮凝剂产品来替代PAC。
试验数据如下:2、某酸性煤场污染水源煤矿开采过程中,大量的铁、锰等金属渗入地下水,或随山泉流入居民饮用水中,导致饮用水金属离子超标。
收集被严重污染的水样,外观呈淡黄色,Fe3+、Fe2+及Mn2+含量严重超标。
客户采用曝气氧化和(PAC+PAM)絮凝的处理方案,但效果不佳。
针对该水样特征,不改变客户原有工艺,仅将絮凝剂(PAC+PAM)改为生物絮凝剂,絮凝处理后,水中Fe3+、Fe2+和Mn2+含量显著降低,达到了国家规定的饮用水源地金属离子含量要求。
处理后上清液数据:水样铁含量(mg/L)锰含量(mg/L)沉淀时间(min)原水1113.58.3——处理后150.152去除率(%)>98.698.1——左为原水,右为絮凝后3、某厂家聚氨酯生产废水该化工厂生产过程中排放两种性质相近的废水,均呈乳白色,浊度大、有刺鼻气味,COD Cr高达30000mg/L以上。
水样COD Cr(mg/L)NH3-N(mg/L)COD Cr去除率(%)NH3-N去除率(%)1#原水34460342.0————1#处理后10321259763.4左为原水,右为絮凝4、某造纸黑液造纸过程中产生的制浆蒸煮废液统称为造纸黑液,其所含污染物占造纸厂排污的90%以上,是造纸厂的最大污染源。
造纸原料——植物秸秆等的28%半纤维素、25%木质素以及木糖、钾、氮、磷等物质进入黑液被废弃,这些物质均难以被微生物降解。
造纸黑液有机物含量高、色度高、pH值高,已成为水处理行业的一大难题。
水样COD Cr(mg/L)NH3-N(mg/L)色度(倍数)浊度(NTU)pH处理前15000300800036008.0处理后305.6561001027.0左为原水,中为中间工艺出水,右为最终出水5、某污水厂污水市政生活污水生化后污泥呈黑色,含水率极高,达99%以上,有轻微臭味。
通过往污泥中加入少量生物蛋白絮凝剂,低速搅拌、混凝沉降,并和PAM(等加药量)对比,检测两组泥样的污泥沉降比(SV30),试验数据如下:水样SV30(%)自然沉降86.92生物絮凝剂浓缩52.94PAM浓缩65.39数据显示,相同加药量下,生物蛋白絮凝剂对污泥的压缩沉降比可达52%,而PAM仅为65%,可见前者对污泥的浓缩性能强于PAM。
除此之外,经阳离子生物絮凝剂浓缩后,污泥上清液清透无杂物,有利于上清液回流。
左为PAM浓缩后,右为生物絮凝剂浓缩后左图的局部放大图6、江苏某印染废水该污水处理厂专门负责某纺织工业园印染企业排放的污水和园区周边部分生活污水的处理。
现有处理工艺为预处理—生化—混凝沉淀—砂滤—活性炭过滤—出水。
客户寄来的水样为生化处理后二沉池出水,呈黄色,含少量悬浮物,要求处理后 COD Cr <水样COD Cr(mg/L)COD Cr去除率(%)原水82.22——处理后46.6543.26左为二沉池出水原水,右为絮凝后7、某藻水分离站蓝藻水:随着近年来周边生产和生活废水的大量涌入,水体富营养化日趋严重。
每到夏季,蓝藻就大规模生长,严重影响湖区水产养殖和太湖水的使用。
为解决这一问题,需要对蓝藻进行处理,主要包括蓝藻收集、藻水分离和藻渣脱水。
该藻水分离站采用加药PAC气浮进行藻水分离,藻渣收集后添加PAM离心脱水。
但PAC和PAM都存在残留量较大、易造成二次污染的问题,影响处理后影响水的使用。
在藻水分离环节采用阳离子型生物絮凝剂,得到更大的絮体和更清透的回水;在藻渣脱水环节使用阴离子型生物絮凝剂,脱水效率大幅提升。
采用生物絮凝剂避免了二次污染。
下图为生物絮凝处理蓝藻水前后对比照片:8、某铁矿尾泥铁矿尾矿在从选矿车间排出后,一般呈液态泥浆状,含水率较高,在进行二次利用前,还需要在浓缩环节和进压滤机前环节,均采用投加絮凝剂的方法,提高浓缩脱水效率。
在浓缩环节,利用絮凝剂对泥粒的絮凝作用,增大泥粒大小,加速水与泥粒分离,降低尾泥含水率。
进压滤机前环节,投加絮凝剂的作用是增加浓缩池底泥的粒径,降低后续压滤环节的跑泥量、提高压滤脱水率。
目前,该矿企在铁矿尾泥浓缩和脱水环节均采用PAM,但处理效果均一般,主要表现为:1.浓缩环节:投加量大、絮凝生成的絮体小、沉淀分离速度慢、底流含水率较高、回用水质量不佳(含较多悬浮颗粒);2.压滤前环节:絮凝颗粒较小易从滤孔流失、絮团锥度较差易造成泥浆从滤布两侧流走、易堵塞滤布,脱水效果较差,处理效率较低。
生物絮凝剂系列产品在铁矿尾泥浓缩和脱水两个环节均可发挥较好的作用,在不改变现有工艺的基础上,采用生物絮凝剂产品既可减少絮凝剂用量,又能提高泥浆的处理效率。
将生物絮凝剂和现场PAM进行对比试验:(1)浓缩池泥浆添加量相同的情况下,两者压缩性基本相当,但是添加生物絮凝剂后可使上清更清透、絮体颗粒更大:测定上清数据如下:絮凝后上清指标上清浊度(NTU)絮团含水率(%)SV30(%)生物絮凝剂19.7745.2212PAM39.5249.9914(2)进压滤机前泥浆(浓缩池底流)添加量相同的情况下,1生物絮凝剂对该泥浆的压缩效果好于PAM,且絮体颗粒大、上清更清透,实验结果如下:絮凝后水样絮体直径(mm)上清浊度(NTU)絮团含水率(%)泥浆脱水率(%)生物絮凝剂 4.62 6.5335.2356.67 PAM 2.5610.1138.0946.08左为添加阴离子型生物絮凝剂后,右为添加现场PAM后左为添加生物絮凝剂,右为添加现场PAM9、某汽车基地生产废水该基地产生两种废水:电泳废水和乳化废水。
两者均有较重汽油味,前者为乳白色均匀浊液,pH 5.0;后者为黑色浊液,内含大量悬浮块状物,pH7.0。
采用生物蛋白絮凝剂处理两种废水,均出现较大絮团,电泳废水和乳化废水絮凝后的沉淀体积分别占总体积的10%和30%,上清无色透明。