藻胶生产废水絮凝处理技术

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随着对海洋资源的开发越来越广泛，我国沿海城市出现了许多利用海带生产褐藻胶的工厂。在生产褐藻胶的过程中会产生大量的脱钙废水，其中含有K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等无机盐，主要的大分子污染物为褐藻胶、海带淀粉、褐藻多糖、蛋白质等有机物，水质混浊，COD在2000～3000mg/L，随着放置时间的延长废水会发臭。目前，褐藻胶生产废水多未经处理直接排放于环境中，严重地污染了水体和周边土壤。 　　目前对于褐藻胶生产废水的处理方法常见的为絮凝法，选用的絮凝剂主要包括以铝盐、铁盐及其共聚物为基础的无机絮凝剂和以聚丙烯酰胺为代表的合成有机高分子絮凝剂。投加无机絮凝剂会对人体产生危害，如长期饮用含铝盐的水会引起阿尔茨海默病;而且大量含有铝盐的污泥也会产生二次污染。有机高分子絮凝剂特别是聚丙烯酰胺衍生物在自然环境中不易降解，且单体丙烯酰胺具有强烈的神经毒性和致癌致突变作用。因此，找到可降解、安全、无二次污染的传统絮凝剂替代物是目前絮凝剂研究与开发的热点。生物絮凝剂因具有易于降解和对环境无害的特点显示出替代传统絮凝剂的潜力。 　　本研究首先分离筛选出一株絮凝剂高产菌株B-12，然后对B-12所产复合型生物絮凝剂BF-12的活性及组成成分进行了研究，考察了BF-12在不同条件下对褐藻胶生产废水的絮凝效果，并由此得出该絮凝剂对褐藻胶生产废水的最佳处理条件。该研究为褐藻胶生产废水的无害化处理提供了新思路。 　　1材料和方法 　　1.1材料 　　1.1.1实验用水 　　实验所用褐藻胶生产废水取自山东寻山水产集团。其水质为：CODCr2600mg/L，BOD51200mg/L，SS350mg/L，NH3-N65mg/L，pH7.0~7.5。 　　1.1.2产絮凝剂菌株的来源与筛选用培养基 　　产絮凝剂菌株的来源：本实验中产絮凝剂菌株是从西安市第五污水处理厂提供的活性污泥中分离筛选得到，并于实验室保存。 　　筛选用无机盐培养基的成分：葡萄糖40g，(NH4)2SO41g，K2HPO40.5g，NaCl0.05g，FeCl30.01g，MgSO4?7H2O0.5g，CaCl20.5g，酵母提取物0.1g，蛋白胨0.1g。于121℃下高温灭菌30min后备用。 　　1.1.3高岭土悬浊液 　　称取1g高岭土放入1L水中，充分搅匀并静置120min后吸取上清液，该上清液即为所需的高岭土悬浊液。 　　1.2实验方法 　　1.2.1产絮凝剂菌株的筛选与初步鉴定 　　按1.1.2中的配方制备筛选用无机盐液体培养基和无机盐固体培养基，初始pH调整为7.0。将100mL无机盐液体培养基装于250mL锥形瓶中，然后将采集到的活性污泥样品制备成悬浊液并接入此液体培养基中。将锥形瓶放入摇床中以180r/min的转速，于30℃下培养3d。将富集得到的菌液转接入固体培养基中，于30℃下培养3d。对固体培养基中长出的菌株进行絮凝活性测定，挑选出絮凝活性最高的菌株。通过菌体形态和生理生化反应对筛选出的菌株作初步的鉴定。 　　1.2.2复合生物絮凝剂的纯化 　　为得到纯化的絮凝剂首先将培养菌用的发酵液用同体积的蒸馏水稀释，然后于6000r/min下离心15min除去菌体;向上清液中加入4倍体积的0℃乙醇沉淀，然后于3000r/min下离心15min，收集沉淀并将其再次溶于蒸馏水中。重复3次。然后用去离子水透析12h以上，冻干，即获得纯化的复合生物絮凝剂。 　　1.2.3褐藻胶生产废水絮凝处理方法 　　于250mL烧杯中加入褐藻胶生产废水100mL，然后加入一定量的BF-12和质量分数为1%的CaCl2，混匀后调节絮凝体系初始pH，在强力电动搅拌器上快速搅拌(250r/min)30s，慢速搅拌(70r/min)5min，静置15min，期间测定絮凝沉淀速率和光密度的变化。根据絮凝沉淀速率和光密度的变化来衡量絮凝剂BF-12对褐藻胶生产废水的絮凝性能。 　　1.3分析及测定方法 　　1.3.1絮凝剂活性的评估 　　本实验用絮凝率来评估菌株所产絮凝剂的活性大小，并最终筛选出絮凝活性最大的菌株。具体方法是以高岭土作为悬浮物来测定絮凝剂的活性〔3〕。在烧杯中加入1mL质量分数为1%的CaCl2溶液和100mL高岭土悬浊液，磁力搅拌3min(250r/min);后加入0.1mL的菌液;调整高岭土悬浊液的pH到7.0，于300r/min下搅拌30s，再于100r/min下搅拌1min，最后在室温下静置5min，至絮凝物形成。取上清液用VIS-7220N分光光度计在550nm处测定吸光度，计算絮凝率。 [ 本帖最后由 haojun201287 于 2015-7-15 09:13 编辑 ]

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