论文部分内容阅读
本研究利用城市污泥和养殖废水资源化制备了两种絮凝剂，分别为红平红球菌在廉价培养基中发酵制备的为微生物絮凝剂和污泥絮凝剂（SF）。对于发酵制备微生物絮凝剂，当发酵初始pH值为7.0，接种量为2%，Na2HPO4的投加量为0.5g/L，污泥与养殖废水体积比值为7:1时，最大的絮凝率可以达到87.6%。在13种不同的污泥预处理方法中，最佳的为热-碱复合预处理。经过乙醇提纯后，大约可以获取1.6g/L的纯化微生物絮凝剂。该微生物絮凝剂对于直接和分散染料废水的脱色率能保持在80%以上，但是对于活性染料的去除只有23%左右。微生物絮凝剂的红外光谱图分析得出其所包括的官能团有-OH,-NH2和-CONH2。经分析得出该微生物絮凝剂中含有多糖91.2%，蛋白质7.6%以及DNA1.2%。当该微生物絮凝剂与硫酸铜复合处理染料废水时，经过响应面分析法（RSM）优化后，确定最佳脱色处理条件为: pH值为11，微生物絮凝剂投加量为40mg/L以及CuSO4投加量为80mg/L，该条件下脱色率可以达到93.9%。对于利用污泥直接制备污泥絮凝剂，本研究研究了多种污泥预处理，例如热处理，酸处理，碱处理，超声处理以及它们的联合处理。经过热处理所制备的污泥絮凝剂（SF）的絮凝率高达99.0%。其活性物质主要为多糖，且主要分布于污泥颗粒相中，而不是在上清液中。在pH为2.0-12.0之间，絮凝率能保持在90%以上。当该絮凝剂应用与直接染料，分散染料和活性染料的模拟染料废水中时，脱色率分别为83.2%，68.8%和30.2%。经过响应面分析法优化，当应用SF与聚合氯化铝（PAC）联合处理实际染料废水时，最佳脱色条件为pH7.0，SF投加量为30mg/L和PAC投加量为25mg/L，在该条件下，脱色率为95%。最佳的COD去除条件则为pH11.0，SF投加量为21mg/L和PAC投加量为47mg/L，该条件下，COD去除率为96.5%。与高成本的传统的标准培养基发酵制备微生物絮凝剂相比，本研究中的方法不仅可以有效地将城市污泥和养殖废水资源化制备成发酵的廉价培养基，同时还能将污泥颗粒制备成污泥絮凝剂。使得最终的发酵液上清液和沉淀都具有较高絮凝活性，且pH适应范围广的絮凝剂。