高效复合絮凝剂的研制及应用

复合絮凝剂的概述及研制方向

复合絮凝剂的概述及研制趋向 0120050092 吴志平 1、概述 絮凝技术是目前国内外普遍用来提高水质处理效率的一种既经济又简便的水质处理方法，它广泛用于工业用水、工业废水及生活污水的处理。在絮凝剂的选择和应用中，目前绝大多数放在无机絮凝剂和合成一般高分子絮凝剂上，而对复合絮凝剂的研究和应用很少。 在形态、聚合度及相应的凝聚－絮凝效果方面，无机高分子絮凝剂仍处于传统金属盐混凝剂与有机絮凝剂之间的位置。它的分子量和粒度大小以及絮凝架桥能力仍比有机絮凝剂差很多，而且还存在对进一步水解反应的不稳定性问题。此外无机絮凝剂的投加量大，产污泥量多，并且处理复杂；一般的有机高分子絮凝剂的价格昂贵，合成过程复杂。因而寻求一种价格低、处理效果好的新型絮凝剂就显得越来越重要。 2、无机复合絮凝剂 无机复合絮凝剂中高分子絮凝剂是其中的主流，在这儿我主要论述一下。无机高分子絮凝剂（IPF）是1960年后发展起来的新型絮凝剂，目前它的生产和应用在全世界都取得迅速进展。 无机复合絮凝剂有各种成分，其主要原料是铝盐、铁盐和硅酸盐。它们可以预先分别羟基化聚合后再加以混合，也可以先混合再加以羟基化聚合，但最终总是要形成羟基化的更高聚合度的无机高分子形态，才会达到优异的絮凝效能。 在无机复合絮凝剂中各组分的适当配比和制备时的最佳工艺应是研究的目标。制备过程中和最终产品内各组分的化学形态转化及其综合结果是研究和应用的关键问题。复合剂中每种组分在总体结构和凝聚－絮凝结果中都会作出贡献，但可能在不同方面的作用有正效应和负效应。如何在加强一种效应的同时尽量把另一种不利效应控制在有有限程度，应是在发展和选用复合絮凝剂时的重要考虑，取得综合的净增效果应是复合改型的遵循原则。 2.1 铝、铁、硅的聚合形态 铝、铁、硅类的无机高分子絮凝剂实际上分别是它们由水解、溶胶到沉淀过程的中间产物，即AL(+1)、Fe(+2)、Si(+4)的羟基和氧基聚合物。铝和铁是阳离子型荷正电、硅是阴离子型荷负电，它们在水溶态的单分子量约为数百到数千，可以相互结合成为具有分形结构的聚集体。 它们的凝聚－絮凝过程是对水体颗粒物的电中和与粘附架桥两种作用的综合体现。各类水体颗粒物及污染物的粒度在纳米到微米级，大多带负电荷。因此，絮凝剂及其形态的电荷正负、电性强弱和分子量、聚集体的粒度大小是决定其絮凝效能的主要因素。当然，水质与颗粒物的脱稳需求以及投加剂量和工艺条件的适配也是重要因素。 无机高分子复合絮凝剂的制备意图可能有许多方面的考虑，在设计方案中经常遇到的主要因素是：粘附架桥能力、稳定性和电中和能力等。聚合铝、聚合铁类絮凝剂的弱点，分子量和粒度尚不够高而聚集体的粘附架桥能力不够强，因而常加入粒径较大的硅聚合物来增强絮凝性能。但硅聚合物属于阴离子型，总体电荷会随其加入而降低，从而减弱了电中和能力。如果这时加入量和配比不能适度，就得不到最佳效果。 2.2、聚合硅酸铁（PFSiC） 在传统絮凝剂的应用中，已有许多方法试图以投加助凝剂来加强絮凝效果。把活化硅酸亚铁、硫酸铝的助凝剂分别投加，曾经发挥过很好作用。在预制的IPF成功后，把助凝剂结合在一起制备而合并投加来简化处理厂的操作，应是一种合理的发展，或许也是复合絮凝剂研究的最早意图。把活化硅酸与硫酸铝结合制成复合絮凝剂就是这一意向的具体实例。聚合硅酸铁也是符合这一意图的。

常用无机高分子絮凝剂的类别和品种

常用无机高分子絮凝剂的类别和品种 无机高分子絮凝剂的特点有哪些？ Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Si(Ⅳ)的羟基和氧基聚合物都会进一步结合为聚集体，在一定条件下 保持在水溶液中，其粒度大致在纳米级范围，以此发挥凝聚—絮凝作用会得到低投加量高效果的结果。若比较它们的反应聚合速度，由Al→Fe→Si是趋于强烈的，同时由羟基桥联转为氧基桥联的趋势也按此顺序。因此，铝聚合物的反应较缓和，形态较稳定，铁的水解聚合物则反应迅速，容易失去稳定而发生沉淀，硅聚合物则更趋于生成溶胶及凝胶颗粒。 IPF的优点反映在它比传统絮凝剂如硫酸铝、氯化铁的效能更优异，而比有机高分子 絮凝剂（OPF）价格低廉。现在它成功地应用在给水、工业废水以及城市污水的各种处理 流程，包括预处理、中间处理和深度处理中，逐渐成为主流絮凝剂。但是，在形态、聚合度及相应的凝聚—絮凝效果方面，无机高分子絮凝剂仍处于传统金属盐絮凝剂与有机高分子絮凝剂之间的位置。其分子量和粒度大小以及絮凝架桥能力仍比有机絮凝剂差很多，而且还存在对进一步水解反应的不稳定性问题。IPF的这些弱点促进了各种复合型无机高分子絮凝剂的研究和开发。 聚合氯化铝的特点有哪些？ 聚合氯化铝(PAC)，又称碱式氯化铝，化学式为ALn(OH)mCL3n-m。PAC是一种多价电解质，能显著地降低水中粘土类杂质(多带负电荷)的胶体电荷。由于相对分子质量大，吸附能力强，形成的絮凝体较大，絮凝沉淀性能优于其他絮凝剂。 PAC聚合度较高，投加后快速搅拌，可以大大缩短絮凝体形成时间。PAC受水温影响较小，低水温时使用效果也很好。它对水的pH值降低较少，适用的pH范围宽(可在pH=5～ 9范围内使用)，故可不投加碱剂。PAC的投加量少，产泥量也少，且使用、管理、操作都较方便，对设备、管道等腐蚀性也小。因此，PAC在水处理领域有逐步替代硫酸铝的趋势，其缺点是价格较高。 另外，从溶液化学的角度看，PAC是铝盐水解—聚合—沉淀反应过程的动力学中间产物，热力学上是不稳定的，一般液体PAC产品均应在半年内使用。添加某些无机盐（如CaCl2、MnCl2等）或高分子（如聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等）可提高PAC的稳定性，同时可增加凝聚能力。从生产工艺讲，在PAC的制造过程中引入一种或几种不同的阴离子（如SO42-、PO43-等），利用增聚作用可以在一定程度上改变聚合物的结构和形态分布，进而提高PAC 的稳定性和功效；如果在PAC的制造过程中引入其它阳离子组分，如Fe3+，使Al3+和Fe3+交错水解聚合，可制得复合絮凝剂聚合铝铁。 三氧化二铝含量是聚合氯化铝有效成分的衡量指标，一般而言，絮凝剂产品密度越大，三氧化二铝含量越高。一般来说，碱化度越高的聚合氯化铝吸附架桥能力越好，但因接近[Al(OH)3]n而易产生沉淀，因此稳定性也较差。

絮凝剂配方工艺

新资料目录： 1 .X 用于水处理的絮凝剂的制备方法 2 .2 一种聚合有机硫酸铝絮凝剂配方及制备方法 3 .3 一种高效藻絮凝剂及其用于治理赤潮及水华的方法 4 . 5 结构改性的聚合物絮凝剂 5 .X 油水分离絮凝剂及油水分离絮凝方法 6 . 7 有机无机复合型絮凝剂及其生产方法 7 .0 一种絮凝剂及生产方法 8 .8 造纸纸浆和包含酸性含水氧化铝溶胶的絮凝剂 9 .4 生态安全复合高效絮凝剂 10 .6 双机絮凝剂 11 .3 一种有机高分子絮凝剂及其制备方法 12 .3 新型复合絮凝剂及其制备方法 13 .3 聚硅铝絮凝剂的制备方法 14 .3 一种制备絮凝剂的方法及其设备 15 .5 木质素季铵盐阳离子絮凝剂合成工艺 16 采用新型施胶用絮凝剂进行中性-碱性造纸 17 一种水处理方法及其絮凝剂 18 .0 聚合氯化铝絮凝剂生产工艺 19 .2 碱式氯基硫酸铝，其制法及作为絮凝剂的应用 20 .0 用煤渣粉生产复合絮凝剂的方法 21 .4 一种絮凝剂的生产方法 22 .9 含铝、镁有机高分子絮凝剂及制法 23 .5 高分子复合絮凝剂的生产方法 24 .X 用于回收蛋白质的新型絮凝剂 25 .5 聚合硅酸-盐液体絮凝剂及制备方法 26 .5 聚合硅酸-盐絮凝剂及制备方法 27 .3 水处理用的絮凝剂 28 .1 吸附絮凝剂的制备 29 .6 聚合硅酸-铝复合絮凝剂及制备方法 30 .6 用于水处理的絮凝剂及其生产方法 31 .0 水处理用无机复合絮凝剂及其制备方法 32 .X 多氯聚硫钨酸铝絮凝剂的生产方法 33 .2 絮凝剂的回收方法 34 .7 用水淬渣或飞灰生产硅酸系絮凝剂的方法 35 .7 一种生产聚合氯化铝絮凝剂的工艺 36 .9 新型阳离子絮凝剂 37 .0 生产絮凝剂中的脱水方法 38 .7 聚硅酸锌絮凝剂的制备方法及用途 39 .3 一种处理造纸黑液的絮凝剂 40 .2 硅钙复合型聚合氯化铝铁絮凝剂及其生产方法 41 .8 施胶用絮凝剂及其制法

絮凝剂的种类及作用

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。生物聚合铁(BPFS) 2

微生物絮凝剂

微生物絮凝剂 摘要：微生物絮凝剂是一种具有广阔应用前景的天然高分子絮凝剂，因其具有高效、无毒、无二次污染等性质而备受人们的关注，并广泛应用于水处理、食品加工和发酵工业。本文综述了微生物絮凝剂的研究与应用进展，包括合成絮凝剂的微生物种类、微生物絮凝剂的分类及特点、结构、微生物絮凝剂的絮凝机理和絮凝能力的影响因素，最后提出了微生物絮凝剂的发展趋势。 关键词：微生物絮凝剂；絮凝机理；研究进展 絮凝剂被广泛地应用于工业废水处理、食品生产和发酵等工业中。一般把絮凝剂分为3 类：1、无机絮凝剂，如硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁等；2、有机合成高分子絮凝剂，如聚丙烯酰胺及其衍生物、聚乙烯亚胺、聚苯乙烯磺酸盐等；3、天然高分子絮凝剂，如改性淀粉、聚氨基葡萄糖、壳聚糖、藻酸钠、几丁质和微生物絮凝剂[1]。 人们逐渐认识到：无机絮凝剂一般使用量较大，容易造成二次污染。如水中残留铝离子过多，不但对水生生物和植物有害，还可造成老年人的铝性骨病及痴呆症。铁离子虽对人体无害，但铁离子会使处理的水呈现红色，并刺激铁细菌繁殖，从而加速对金属设备的微生物腐蚀。目前使用的PAM 等高分子有机絮凝剂，通常价格昂贵，在水中的残留物不易降解，而且有些聚合物单体具有毒性和致癌作用。随着人们生活水平的提高，以及对卫生及环境的关注，急需研究和开发絮凝效果好、价格低廉、易降解、环境友好、应用范围广、无二次污染的新型絮凝剂。 当今国内外对絮凝剂研究和发展方向是由无机向有机、低分子向高分子，单一向复合、合成型向天然型发展。基于生物多样性，开展了微生物絮凝剂的研究。微生物絮凝剂是一类由微生物在生长过程中产生的，可以使水体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体粒子等凝集、沉淀的特殊高分子聚合物。是一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒、廉价的水处理剂，近些年来受到极大关注, 有逐步取代传统絮凝剂的趋势[2]。 1 合成絮凝剂的微生物种类 能产生絮凝剂的微生物有很多种类，细菌[3，5]、放线菌[4]、真菌[5]以及藻类[6]等（见表1）都可以产生絮凝剂。这些已经鉴定的絮凝微生物，大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中，从这些微生物中分离出的絮凝剂不仅可以用于处理废水和改进活性污泥的沉降性能，还能用在微生物发酵工业中进行微生物细胞和产物的分离。 表1 一些能产生絮凝剂的微生物 微生物种类Microorganisms 絮凝剂主要成分Components of flocculats 细菌Bacteria Rhodococcus erythropolis蛋白质Protein Alcaligeues cupidus 酸性聚多糖Acid polysaccharide Pseudomouas sp 粘多糖Mucopolysaccharide Lactobacillus fermeutum 蛋白质Protein Flavobacterium sp 蛋白质Protein Zoogolea sp 氨基多糖Animopolysaccharide 放线菌Antinomyces Nocardia amarae 蛋白质Protein

kp07复合絮凝剂提高浓密机处理研究

Se ries N o .397 J u l y 2009 金 属 矿 山M ETA L M I NE 总第397期 2009年第7期 刘桂云(1964 ),女,鞍钢集团矿业公司齐大山铁矿选矿作业区,高级工程师,114043辽宁省鞍山市千山区。 KP07复合絮凝剂提高浓密机处理能力的试验研究 刘桂云 许洪刚 孙长胜 (鞍钢集团矿业公司齐大山铁矿) 摘 要 针对新增 53m 浓密机处理能力不足,造成底流浓度低、溢流浓度大、尾矿输送电耗增加、水量流失,直接影响循环水质量及 140m 浓密机的稳定运行,首先通过实验室试验对国内外目前应用较成功的絮凝剂进行筛选,筛选出进口纳尔科絮凝剂83384及K P07复合国产絮凝剂效果较好,一是沉降速度较快,二是对浮选指标影响较小。为此采用该两种絮凝剂进行了工业试验研究。 关键词 浓密机 絮凝剂 尾矿浓缩 齐大山铁矿选矿作业原设计为连续磨矿、阴离子反浮选流程,自2007年7月18日开始改为阶段磨矿、重选 磁选 反浮选工艺流程。原设计连续磨矿流程时尾矿处理系统和水处理系统主要包括1台 140m 浓密机、1座尾砂泵站、2条管线和3台 29m 浓密机等设施组成。原设计 140m 浓密机处理3个系统尾矿和各浓密机溢流水。 140m 底流经尾砂泵站送到尾矿库,溢流水给入 29m 浓密机加入净水剂处理后,作为环水重新用于生产。 通过几年来的生产实践,证明 140m 浓密机基本上已不能承担处理尾矿的能力,浓密机进矿后扭矩增大,不能满足生产要求。现在 140m 浓密机只是起着处理各浓密机溢流水净化处理的作用。由于 140m 浓密机不能承担处理尾矿的能力,阶段选改造前所有尾矿只能未经浓缩直接全部进入尾砂泵站,通过尾砂泵站经两组管线将所有尾矿送至尾矿库。改造后磁选尾矿进入新增3台 53m 浓密机浓缩。浮选尾矿未经浓缩直接进入尾矿输送系统。从阶段选流程调试过程中发现,底流浓度达40%时(设计底流浓度50%),溢流浓度经常出现大于3%的情况,表明 53m 浓密机能力不足,再加上浮选尾矿未经浓缩直接输送,从而造成电耗增加、水量流失。另外 53m 浓密机能力不足,直接影响循环水质量及 140m 浓密机的稳定运行。为此,有必要将全部浮尾和磁尾浓缩提高尾矿输送浓度。首先通过实验室试验对国内外目前应用较成功的絮凝剂进行筛选,筛选出进口纳尔科絮凝剂83384及沈阳科创公司生产的KP07复合高效国产絮凝剂效 果较好,一是沉降速度较快,二是对浮选指标影响较小。为此采用该两种絮凝剂进行了工业试验研究。 工业试验分两个阶段,第一阶段,对现场 29m 浓密机进行了技术改造后,分别进行了纳尔科絮凝剂83384及沈阳科创絮凝剂KP07工业试验;第二阶段,根据第一阶段试验结果筛选出技术经济较好的药剂直接加入现场的 53m 浓密机进行大规模工业试验。 1 29m 浓密机工业试验研究 1.1 29m 浓密机技术改造情况 29m 浓密机原为厂内循环水处理设备,原耙子转速14r/m i n ,通过改造把链轮放大1倍,现耙子转速7r /m i n ,并且对每个耙齿进行了加固。传动电机接到原搅拌的变频上,使得耙子的速度变成可调。 浓密机中心部位原来是与外部连通的,先对其进行了封堵,形成了一个密闭的拢矿圈,原浓密机下裙板距离池底300mm,考虑其过长,拆下一圈变成1.5m 左右。 考虑到浓缩后溢流量不太大,把原有的溢流槽封堵了一半,同时把走桥下部的圆形溢流口全部堵死,并在溢流槽两侧加了挡药沫的挡板,防止泡沫进入溢流水中影响水质。 1.2 29m 浓密机排矿机构改造情况 下矿眼由原来的2个 159mm 改为2个 273 mm,由1根 325管道通过下矿方箱连到2台并联 180

无机高分子絮凝剂

锌系无机高分子絮凝剂的研究进展 第37卷第1期 2008年1月 化工技术与开发 Technology&DevelopmentofChemicalIndustry V01.37No.1 Jan.2oo8 锌系无机高分子絮凝剂的研究进展 吴彦瑜,陈文纳 (广西师范学院化学系,广西南宁530001) 摘要:对锌系无机高分子絮凝剂的应用研究及絮凝基础理论的研究进展进行了简要介绍,并对研究方面的 不足进行了探讨. 关键词:锌系;无机高分子絮凝剂;进展 中图分类号:TQ314.253文献标识码:A文章编号:1671—9905(2008)01.003404 从国内外情况来看,无机高分子絮凝剂的发展 趋势是由单一型到复合型.由于复合型絮凝剂大多 数除具有优良的絮凝性能外,还具有杀菌,脱色,缓 蚀等多种功能,高效复合型絮凝剂的研制与开发逐

步成为当前絮凝剂研究的热点.预期,复合型絮凝 剂今后将逐步单独形成一个系列加以研究.就组分 看,目前无机复合型高分子絮凝剂大致可以归纳为: 金属离子(“,Fe¨,Ca2,Mg,Zn2等)复合 型,酸根复合型,以及上述两类之综合…1.无机高 分子絮凝剂是在聚合氯化铝,聚合硫酸铁的基础上 引入高电荷离子,羟基等,以提高絮凝剂的聚合度以 及加入不同金属离子等复合型絮凝剂为其研究方 向.在水处理系统中,锌盐是一种常用的,极好的缓 蚀剂,它成膜迅速,成本低【2~3],因此,近两年出现 的新型含锌絮凝剂,具有安全无毒,无腐蚀等优点, 成为研究的一个热点. 1应用研究 无机高分子絮凝剂具有絮凝效果好,价格低廉 的优点,在美国,日本,西欧等国家生产已经达到工 业化和规模化.聚铝类和聚铁类高分子絮凝剂目前 研究较少,复合型和硅酸盐金属类高分子絮凝剂成 为研究热点,其中含锌化合物是一个重要方向. 杜杰,张诚等在聚硅酸铁的基础上引入改性剂 硫酸锌和稳定助剂四硼酸钠制备了新型絮凝剂含硼 聚硅酸硫酸铁锌絮凝剂(PS),并将PAC,PFC 和PSFZB应用于造纸废水,比较了它们的絮凝效

水处理药剂概述及絮凝剂种类和特点

水处理药剂概述及絮凝剂的种类和特点 1 我国工业废水现状 我国对废水污染的治理与西方发达国家相比起步较晚，在借鉴国外先进处理技术经验的基础上，引进、消化并开发了大量的废水处理新技术，某些项目已达到国际先进水平。这些新技术的投产运行为缓解中国严峻的水污染现状，改善水环境发挥了至关重要的作用。 据相关资料显示，在我国工业废水排放量中，化工、造纸、纺织及煤炭行业废水排放总和几乎占到一半，是工业废水排放大户。 近年来，我国工业废水处理量达到300-370亿吨，处理率约为62%，虽然已取得显著进步，但仍有很大提升空间。 在当前国污水处理实际应用中，传统的、比较成熟的技术和设备还是以下几种常用的处理方法。 1.1工业废水的物理处理 定义：应用物理作用没有改变废水成分的处理方法称为物理处理法。 操作单元：气浮、吸附、萃取、沉淀、过滤、磁选等。废水经过物理处理过程后不会改变污染物的化学本性，适用于简单的将污染物和水分离的情况。1.2工业废水的化学处理

定义：应用化学原理和化学作用将废水中的污染物成分转化为无害物质，使废水得到净化的方法称为化学处理。 操作单元：中和、化学沉淀、药剂氧化还原、臭氧氧化、电解、光氧化法等。污染物在经过化学处理过程后改变了化学本性，处理过程中总是伴随着化学变化。 1.3工业废水的物理化学处理 定义：废水中的污染物在处理过程中是通过相转移的变化而达到去除的目的的处理方法称为物理化学处理。 操作单元：混凝、气浮、吸附、离子交换、电渗析、扩散渗析、反渗透、超滤等。污染物在物化过程中可以不参与化学变化或化学反应，直接从一相转移到另一相，也可以经过化学反应后再转移。 1.4工业废水的生物处理 定义：是利用微生物的代作用氧化、分解、吸附废水中可溶性的有机物及部分不溶性有机物，并使其转化为无害的稳定物质从而使水得到净化的方法称为生物处理。 操作单元：好氧生物处理、厌氧生物处理，生物处理过程的实质是一种由微生物参与进行的有机物分解过程，分解有机物的微生物主要是细菌，其它微生物如藻类和原生动物也参与该过程，但作用较小。 2 水处理中使用的药剂种类

无机有机复合絮凝剂_牛丽娜

第15卷第1期2004年　3月 水资源与水工程学报 Journal of Water Resources&Water Eng ineering V ol.15N o.1 M ar.,2004 　无机有机复合絮凝剂 Discussion on inorganic and organic composite flocculant 牛丽娜1,周文斌2 (1.东华理工学院环境工程系,江西抚州344000; 2.南昌大学,江西南昌330029) 摘　要:就目前国内正热的无机有机复合絮凝剂的研究现状进行了论述,综合介绍了国内各种无机有 机复合絮凝剂的研制,并对其前景提出了自己的看法. 关键词:无机絮凝剂;有机絮凝剂;复合絮凝剂;水处理 中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:1672-643X(2004)01-0059-05 NIU Li-na1,ZHOU Wen-bin2 (1.D ep artment of Envir onmental Engineering,East China I nstitute of T echnology,Fuz hou,J iangx i334000,China; 2.N anchang U niv er sity,N anchang,J iangx i330029,China) Abstract:T he research condition of inorganic and organic composite flocculants,w hich is the hig hlig ht of China flocculant manufacture field,is discussed in the article.The development of various kinds of inorgan-ic and organic com posite flocculants in our country is introduced integratedly,and opinion about its prospect is also presented. Key words:inorganic flocculant;org anic flocculant;composite flocculant;w ater treatment 絮凝技术是目前国内外普遍用来提高水质处理效率的一种既经济又简便的水处理技术,其关键问题是絮凝剂的选择。根据化学成分,絮凝剂可分为无机、有机、复合和微生物四大类。其中复合又可分为无机复合,有机复合,有机无机复合三种,本文对有机无机复合研究及应用现状进行了论述。 虽然无机高分子絮凝剂对各种复杂成分的水处理适用性强,但生成的絮体却不及有机高分子絮凝剂生成的絮体大,且投加量大。有机高分子絮凝剂正好可以弥补这一缺点,因此若把二者结合起来,形成无机-有机高分子复合絮凝剂,两种絮凝剂复合使用,则效果更明显。文献[1]表明:无机絮凝剂加PAM,处理高浊度水,悬浮物去除率大于99%,剩余浊度5～6;丹宁与三氯化铁和聚丙烯酰胺一起使用,处理钻井废水,COD去除率为91.6%;硫酸铝碱式氯化铝加石灰再加聚丙烯酸胺处理油田助剂厂废水,色度去除率大于98%。有机无机复合絮凝剂按无机成份的不同可分为两大类,铝系和铁系。1　铝系无机有机复合混凝剂 1.1　铝与聚丙烯酰胺及其衍生物的复合 铝与聚丙烯酰胺复合而成的絮凝剂在国内应用较多,是目前唯一的一种大量使用的无机有机复合混凝剂。PAM具有非离子型的胺基,是一种水溶性高分子化合物,在水中具有广泛的分布。如果有部分水解生成带羧酸盐基的阴离子组分,被认为是更好的絮凝剂。但PAM中和悬浮胶体所带负电荷的能力不强。PAC是一种无机高分子化合物,在水中发生水解聚合作用,生成具有高电荷的聚合羟基,具有多种形态,这些多核羟基络合物具有较强的中和悬浮颗粒所带负电荷的能力,促进其凝聚。但它的架桥功能较弱,因而形成的絮体蓬松、沉降速度慢,这恰是PAM的长处。两者结合,协同互补,而且具有增效作用。潘贻军等[2]在1995年将PAM(聚丙烯酰胺)与PAC,FeCl3,明矾,淀粉复合对长江水体中悬浮颗粒进行处理,实验结果表明PAM与PAC复合所 收稿日期:2003-06-16 作者简介:牛丽娜(1979—),女(汉族),山东菏泽人,2001年毕业于山东建筑工程学院。现为东华理工学院硕士研究生,研究方向为水污染控制。

一种新型复合絮凝剂的制备及研究毕业设计论文

毕业设计（论文） 专业：环境工程 题目：一种新型复合絮凝剂的制备 和性能研究

毕业论文（设计）原创性声明 本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名：日期： 毕业论文（设计）授权使用说明 本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名：指导教师签名： 日期：日期：

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微生物絮凝剂

摘要：微生物絮凝剂（MBF7）处理废水效果显著。其生长条件对絮凝效果影响十分重要。实验表明，葡萄糖培养基较察氏培养基利于MBF7号菌生长；MBF7号菌的最佳培养条件为30℃，PH为7.5～8.5，摇床转速为150～200r/min,最佳菌龄为3～4天。为了确定微生物絮凝剂（MBF7）的应用范围和了解其处理废水的特性，本实验以微生物絮凝剂（MBF7）处理餐厅、印染和味精废水。结果表明，MBF7处理餐厅废水、印染废水和淀粉废水的浊度（或色度）的去除率分别达94%，90%和96%。MBF7处理效果优于AL2(SO4)3，安全高效，有很好的实际应用价值。 关键词：微生物絮凝剂废水絮凝效果浊度去除培养基生长条件 在近年的应用里，有通过向废水中投加絮凝剂的实例，其中多数为化学絮凝剂，最常用的无机絮凝剂主要为铝盐，它具有投药少，沉降速度快，除浊度好的优点[1]。但因为铝盐的长期使用会导致老年痴呆症，而且沉淀物无法回收利用。而微生物絮凝剂是一种高效且能自然降解的新型水处理剂，相比于第一和第二代絮凝剂，有无毒无害，可自然降解，沉淀物可回收利用等优点[2，3]，近年受到人民的广泛关注。成文等［4］从广州市某污水处理厂的活性污泥中筛选出一种高效的微生物絮凝剂产生菌，经鉴定为青霉（Penicillium sp.），属于对称二轮青霉组，质地多为绒状，也有絮状，表面初为灰蓝色、蓝绿色，中间有淡黄色带，老后渐为灰绿色、暗灰色；背后为红棕色、深紫色和深褐色，色泽渗入培养基。该菌所产生的微生物絮凝剂称为MBF7。 微生物絮凝剂就是利用生物技术，从微生物或其分泌物提取、纯化而获得的一种安全、高效、且能自然降解的新型水处理剂，包括糖蛋白、多糖、纤维素、蛋白质和DNA等［5］。不同的絮凝剂产生菌产生絮凝剂的条件不同，主要影响因素为培养基的碳源、氮源、培养温度、初始pH值、通气速度等［6］。微生物的絮凝作用实际是由微生物所合成或分泌的高分子有机物质来实现的[7,8.9]。 由于影响微生物产生絮凝剂的因素很多，本文通过测定微生物在两种不同培养条件下产生的MBF7对废水的絮凝作用来探讨对微生物絮凝剂的产出有影响的环境因素以及这些因素的重要性，从而得到微生物絮凝剂产生菌的最佳生长条件。另外由于微生物絮凝剂的应用范围很广，不同生长条件的微生物絮凝剂，其应用范围也不同。为了探讨微生物絮凝剂（MBF7）的应用前景，本人利用微生物絮凝剂MBF7处理餐厅废水、印染废水、淀粉废水进行研究。 1、材料与方法： 1.1、菌种：为属于青霉的一株微生物絮凝剂产生菌，其产生的絮凝剂称作MBF7。 1.2、培养基： 葡萄糖培养基PDA medium（g/L）： 葡萄糖20.0g，尿素0.5g，酵母膏2.0g，KH2PO4 2.0g，K2HPO4 5.0g，NaCl 0.1g，（NH4）2SO4 0.2g ,水1000ml，调节pH为7.5～8.5。 蔡氏培养基Czapek Agar(g/L )： 蔗糖30.0g ,KCl 0.5g，K2HPO4 1.0g，MgSO4.7H2O 0.5g，NaNO3 3.0g, FeSO4 0.01g，水1000ml，调节pH为7.0。 1.3、供试水样： 餐厅废水：广州某酒楼排放的餐厅废水，原水浊度为125.6。 印染废水：广州某丝绸印染厂废水，原水色度为34.5。

絮凝剂的种类及作用

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]。铝盐中主要有硫酸铝(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。生物聚合铁(BPFS) 2 有机高分子絮凝剂 有机高分子絮凝剂是20 世纪60 年代开始使用的第二代絮凝剂。与无机高分子絮凝剂相比,有 机高分子絮凝剂用量少, 絮凝速度快, 受共存盐类、污水pH 值及温度影响小, 生成污泥量少, 节约用水。强化废(污)水处理, 并能回收利用。但有机和无机高分子絮凝剂的作用机理不相同, 无机高分子絮凝剂主要通过絮凝剂与水体中胶体粒子间的电荷作用使N 电位降低, 实现胶体粒 子的团聚, 而有机高分子絮凝剂则主要是通过吸附作用将水体中的胶粒吸附到絮凝剂分子链上, 形成絮凝体。有机高分子絮凝剂的絮凝效果受其分子量大小、电荷密度、投加量、混合时间和絮 凝体稳定性等因素的影响。目前有机高分子絮凝剂主要分两大类, 即合成有机高分子絮凝剂和天然改性高分子絮凝剂。2.1 合成有机高分子絮凝剂 合成有机高分子絮凝剂以聚乙烯、聚丙烯类聚合物及其共聚物为主, 其中聚丙烯酞胺类用量 最大, 占有机高分子絮凝剂的80%左右。目前, 国内外有关阳离子型合成高分子絮凝剂的报导比 较多主要是季胺盐类、聚胺盐类以及阳离子型聚丙烯酞胺等, 其中研究与应用最多的是季胺盐类。它们均己研制成功并在工业水处理中得到了广泛的应用。龙柱等人利用协同增效原理将聚和 氯化铝与有机合成高分子复合, 制得一种新型有机—无机复合高分子絮凝剂, 处理造纸废水, 效果优于单独使用聚和氯化铝。由于有机合成高分子絮凝剂的生产成本高, 产品或残留单体有毒, 使其广泛应用受到限制。 2.2 天然改性高分子絮凝剂 天然高分子絮凝剂的使用远小于合成的有机高分子絮凝剂, 原因是其电荷量密度较小, 分子 量较低, 且易发生生物降解而失去其絮凝活性。而经改性后的天然有机高分子絮凝剂与合成的有 机高分子絮凝剂相比, 具有选择性大、无毒、价廉等显著特点。这类絮凝剂按其原料来源的不同, 大体可分为淀粉衍生物、纤维素衍生物、植物胶改性产物、多糖类及蛋白质改性产物等[11] 。由于天然高分子物质具有分子量分布广、活性基团点多、结构多样化等特点, 易于制成性能优良的

微生物絮凝剂的应用及研究进展

微生物絮凝剂的应用及研究进展 刘敏，张兴 作者简介：刘敏(1986-),女，在读研究生，主要研究方向：微生物絮凝剂 通信联系人：张兴(1964-)，男，教授，重要从事环境生物技术的研究. E-mail: kuangdazhang@https://www.wendangku.net/doc/ed9083791.html, （中国矿业大学化工学院，江苏 徐州 221008） 摘要：微生物絮凝剂(MBF)是利用生物技术，从微生物或其分泌物中提取、纯化而获得的一种安全、高效，且能自然降解的新型水处理剂，微生物絮凝剂种类直接利用微生物细胞的絮凝剂、利用微生物细胞提取物的絮凝剂、利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂。微生物絮凝剂可广泛应用于废水处理、饮料工业、生物制药、重金属废水处理及贵重金属回收与选择性絮凝选矿等方面。 关键词：微生物絮凝剂；絮凝；水处理；应用；进展 Development and Application of Microbial Flocculant Liu Min, Zhang Xing (Department of Chenistry,CUMT, JiangSu XuZhou 221008) Abstract: Microbial Flocculant (MBF) is to use biotechnology, is taken from microorganisms or their secretions extract, purification, then get a safe, efficient, and natural degradation of water dispose reagent and oakum of the main coagulant directly from the cells flocculant, using microorganisms's cell extract flocculant, using flocculant bring by microorganisms cell metabolism. Microbial flocculant widely applied in waste treatment and beverage industry, the biological waste treatment and pharmaceutical, the heavy metal waster water treatment , metal reclaim noble metal and selectivity flocculant mill run. Keywords:MBF;flocculate;water treatment;application;development 0 引言 微生物的絮凝作用首先是由路易斯·帕斯特于1876年在酵母菌中观察到的，两年后类似现象亦在细菌中发现。1976年J. Nakamura 等从霉菌、细菌、放线菌和酵母菌等214种菌株中筛选出19种具有絮凝能力的微生物，其中以酱油曲霉(Asperillussojae)AJ7002产生的絮凝剂效果最好。1985年H. Takagi 等研究了拟青霉属(Paecilomyces sp ．I-1)微生物产生的絮凝剂，精制获得PF-101絮凝剂。1986年R. Kurane 等从能降解酞酸酯的微生物中筛选出日本旱田土壤中常见的红平红球菌(Rhodococcuserythropolis)，并利用该菌研制开发了絮凝剂NOC-1。该絮凝剂对大肠杆菌、酵母、泥浆水、河水、粉煤灰水、活性碳水、膨胀污泥、纸浆废水均有良好的絮凝和脱色效果[1~4]。 生物絮凝剂能絮凝处理的对象广泛，包括粉煤灰、活性污泥、木炭、墨水、泥水、饮用水、河低沉积物、高岭土、印染废水、果汁、细菌、酵母菌以及各种生产废水等。如现已研制成的生物絮凝NOC —1是以红平红球菌为主体，在Ca 2+存在下，对大肠杆菌、酵母、泥浆水、河底泥水、河底沉积物、粉煤灰、活性炭粉水、畜产废水、膨胀污泥、瓦长废水、纸浆废水、染料废水有极好的絮凝和脱色效果，该产品已商业化。生物絮凝对悬浊液絮凝速度快、用量少、效果好，对胶体、溶液均有较好的絮凝效果，对富含有机质的屠宰水等也有较好的絮凝、去色效果，而其它絮凝剂由于各自的特点在某些应用领域的应用受到限制。不足之处是，生物絮凝的效果容易受到有毒物质的干扰，菌体生长受影响较多，因此，被处理废

微生物絮凝剂的污泥脱水性能研究

第28卷　第3期 2009年 5月环　境　化　学ENV I RONMENT AL CHE M I ST RY Vol .28,No .3M ay 2009 　2008年6月13日收稿. 　3广东省科技计划项目(2005B33301004)133通讯联系人. 微生物絮凝剂的污泥脱水性能研究 3叶何兰1　叶锦韶1,233　钟子嘉1　尹　华1　彭　辉1　张　娜 1(1　暨南大学环境工程系,广州,510632;2　中国科学院广州地球化学研究所,有机地球化学国家重点实验室,广州,510640)摘　要　采用酱油曲霉发酵制备的微生物絮凝剂对广州市猎德污水处理厂浓缩污泥的脱水性能进行研究1实验结果表明,酱油曲霉分泌的微生物絮凝剂对浓缩污泥有较好的脱水效果,调理后的污泥比阻可降至819×1011m ?kg -1,显著地改善了污泥的脱水性能1与对照样相比,脱水率提高了7%,含水率降低了6%1当絮凝剂的投加量为污泥体积的5%、干重质量浓度为518mg ?l -1时,污泥的脱水效果最佳,污泥脱水率从7516%提高到8216%,污泥含水率从8214%降到7614%1微生物絮凝剂和聚丙烯酰胺(P AM )复合使用有助于改善污泥的脱水性能,当10mL 116mg ?l -1微生物絮凝剂和6mL 1g ?l -1P AM 复合使用时,污泥的脱水率为8219%,脱水后污泥的含水率为7611%1 关键词　酱油曲霉,微生物絮凝剂,污泥1 城市污水厂的浓缩污泥含水率高,脱水性能差,不利于储藏、运输和消纳1因此,污泥的脱水技术和脱水效果直接决定了污泥的处置容积和污泥资源化的价值1脱水前,通过投加絮凝剂进行调理是改善污泥脱水性能最常用的方法1聚丙烯酰胺(P AM )和聚合氯化铝(P AC )等常用的无机和有机高分子絮凝剂,具有生物毒性、难以被生物降解,微生物絮凝剂(MBF )是利用生物技术从微生物体或其分泌物中提取、纯化而获得的一类安全、高效,且能自然降解、无二次污染的新型水处理剂和污泥调理剂,在污泥无害化脱水中,具有广阔的应有前景[1—8] 1 本文采用酱油曲霉(A spergillus sojae )发酵制备的MBF,对广州市猎德污水处理厂浓缩污泥的脱水性能进行研究,将有助于拓展MBF 的研究和应用,增强污泥的资源化利用价值11　实验方法 将酱油曲霉(A sperg illus sojae )菌体接种于250m l 培养液中,置于32℃恒温摇床培养箱内,以150r ?m in -1振荡培养3d 1培养物于3000r ?m in -1 离心机中离心5m in,然后进行污泥絮凝脱水实验1 取离心后的发酵液以真空干燥法浓缩至原体积的20%左右,放置在4℃冰箱中预冷1然后用2倍体积预冷至4℃的无水乙醇沉淀提取,在冰箱中放置16h 后离心,弃去上清液,用75%的乙醇洗涤沉淀,将沉淀真空冷冻干燥,得到生物絮凝剂,确定絮凝剂的质量浓度(质量浓度=生物絮凝剂质量/发酵液体积). 取200m l 浓缩污泥置于烧杯中,投加定量微生物絮凝剂,以150r ?m in -1 快速搅拌3m in,再以50r ?m in -1慢速搅拌6m in 1将絮凝调理后的污泥倒入装有滤布的离心管中,以3000r ?m in -1离心7m in 1然后取滤布上的污泥称重,计算污泥脱水率,脱水率=(脱水前污泥质量-脱水后污泥质量)/脱水前污泥质量1 将离心后的污泥于103—105℃烘箱中烘干至恒重,测含水率,含水率=(烘干前污泥质量-烘干后污泥质量)/烘干前污泥质量. 2　微生物絮凝剂投加量对污泥脱水效果的影响 于2007年7月至10月,采集广州市猎德污水处理厂的浓缩污泥池的污泥1污泥的含水率、比阻 和沉降比分别为9713%±017%(017%),517×1013m ?kg -1±117×1013m ?kg -1(2918%)和41%±311%(716%).由于污泥比阻高达(517±117)×1013m ?kg -1,所以猎德污水处理厂的浓缩污泥