微生物絮凝劑與聚合氯化鋁復配處理涂料廢水

更新時間：2014-09-15 09:34 來源：環境工程學報作者: 閱讀：2433

摘要：采用響應面分析法對聚合氯化鋁（PAC）與污泥生產的微生物絮凝劑復配處理涂料廢水的過程進行了優化，設定的響應值為COD和色度去除率。實驗分別擬合了關于COD去除率和色度去除率的二次模型，根據響應值的分布情況，確定涂料廢水的最佳絮凝條件為微生物絮凝劑濃度47mg/L，PAC濃度39mg/L，pH為8.2，CaCl2濃度0.38g/L，攪拌速度210r/min。最佳絮凝條件下，微生物絮凝劑對涂料廢水中COD和色度的去除率分別達到77.6%和68.9%。

我國涂料工業主要集中于長三角、珠三角和環渤海等環境敏感、減排壓力大的區域或流域。涂料工業生產廢水主要是設備清洗廢水，以及生產、運輸、貯存場所物料的跑、冒、滴、漏，其中生產工藝廢水較少。涂料生產廢水中COD為2000~5000mg/L，色度200倍以上，油基涂料廢水還含有Cr6+和Pb2+SM)f等重金屬離子及其化合物，廢水PH為6~9。

目前，對于這類廢水的主要處理方法是絮凝-氣浮-生物氧化。絮凝法是國內外常用的一種提高水質處理效率的方法，主要用于去除廢水中的膠體和懸浮物，包括無機物和有機物，以及一些溶解性的雜質，表觀而言，主要是去除濁度、色度和COD等。

本研究提出了微生物絮凝劑與聚合氯化鋁(PAC)復配處理涂料廢水的技術，將本實驗室采用污泥生產的絮凝劑與PAC復配，運用響應面分析法對實驗進行統計學設計與數據分析，優化絮凝條件，最大限度去除涂料生產廢水中的COD和色度。

1材料與方法

1.1實驗材料

菌種來源及發酵液制備'實驗所用菌種為紅球菌，保藏于中國典型微生物保藏中心，菌種保藏號為ACCC。微生物絮凝劑的制備包括種子培養和發酵培養。種子培養基：蛋白胨10.0g/L，酵母粉5.0g/L，牛肉膏2.0g/L，NaClg/L，PH-7.0。選取少量紅球菌至裝有150mL種子培養基的搖瓶內，于發酵溫度30度，搖床轉速120r/min的條件下培養得到種子液。將上述種子液以2%（v/v）的接種量接種至堿熱處理的污泥培養基中，發酵得發酵液。污泥培養基由豬場廢水和活性污泥經堿熱處理制備，堿熱處理是指使用1.0mol/L的NaOH溶液將污泥(10ml)的PH調節為10.0，再與90mL豬場廢水完全混合后，在121度條件下滅菌處理30min。

實驗采用丙酮(含0.07%的B-巰基乙醇)從發酵液中提取絮凝劑，所得的絮凝劑的紅外光譜結果顯示，微生物絮凝劑中含有羥基、羧基，其中3430cm的吸收峰是—OH的吸收峰，1640cm處的吸收峰為—COO-的反對稱伸縮振動所引起，1400cm處的吸收峰是—COO-的對稱伸縮振動所引起。

實驗廢水和試劑配制'本研究模擬的是水性工業涂料生產廢水與設備、場地清洗用水的混合廢水，根據《涂料工藝水污染物排放標準(二次征求意見稿)》，該廢水主要成分是顏料、填料、乙醇、助劑，主要污染物指標是-COD和色度。模擬涂料廢水，是由亞甲基藍、乙醇、葡萄糖、重質酸鈣、表面活性劑和硅質助劑配制成的水溶液，使其COD為2000MG/L，色度為200倍，SS濃度為40MG/L，PH為8.0。PAC有效成分Al2O3>=.20%，105攝氏度3h后配制成濃度為10G/L的PAC溶液。

1.2實驗方法

微生物絮凝劑和PAC單獨絮凝實驗'實驗操作參照水的混凝、絮凝杯罐實驗方法。對于微生物絮凝劑的絮凝實驗，分別準確稱取一定量的微生物絮凝劑添加至1.0L涂料廢水中，添加CaCl2助凝劑，常溫條件下，200r/min攪拌30min，靜置90min后取上清液，檢測廢水COD和色度，確定最佳投加量。對于PAC絮凝實驗，采用與微生物絮凝劑絮凝相同的方法(不添加CaCl2)。

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