復(fù)合型生物絮凝劑絮凝特性及絮體分形特征研究.pdf

1、近年來，生物絮凝劑（BFs）因其高效、無毒而成為國內(nèi)外的研究熱點。復(fù)合型生物絮凝劑概念的提出，是生物絮凝劑研究領(lǐng)域的里程碑。通過查閱大量的文獻(xiàn)，復(fù)合型生物絮凝劑的研究還是停留在常規(guī)的絮凝特性研究上，比如，對絮凝劑的活性分布、成分分析及熱穩(wěn)定性等方面的研究，研究重點只注重絮凝劑本身的開發(fā)，因而有必要對生物絮凝劑與化學(xué)絮凝劑復(fù)配的復(fù)合型生物絮凝劑的絮凝特性展開系統(tǒng)研究。
　　本課題首先對BFs絮凝效果的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，并分析其結(jié)構(gòu)和

2、絮凝機理；其次將BFs分別與AlCl3和FeCl3進(jìn)行復(fù)配，研究復(fù)合型生物絮凝劑絮凝效果的穩(wěn)定性及BFs與無機絮凝劑的最佳復(fù)配比例，在此基礎(chǔ)上，考察復(fù)合型生物絮凝劑的最佳水力條件和復(fù)配藥劑的投量；最后將復(fù)合型生物絮凝劑應(yīng)用到水處理中，并對其絮凝的水力條件和處理不同水質(zhì)的投藥量進(jìn)行研究，檢驗其處理效果。為了能夠更準(zhǔn)確地定量描述與解釋絮凝過程、預(yù)測絮凝結(jié)果，本課題對絮凝過程中絮體的分形維數(shù)進(jìn)行了探討。
　　經(jīng)過大量的實驗，發(fā)現(xiàn)同樣發(fā)酵

3、條件不同發(fā)酵批次 BFs的水處理絮凝效果出現(xiàn)一定程度的不穩(wěn)定性；通過把 BFs與化學(xué)絮凝劑復(fù)配獲得復(fù)合型生物絮凝劑來改善其絮凝效果的不穩(wěn)定性，結(jié)果表明，無論處理高濁水還是低濁水，當(dāng)處理效果和穩(wěn)定性最優(yōu)時，BFs與AlCl3復(fù)配比例均為5比1， BFs與FeCl3復(fù)配比例均為20比1；復(fù)合型生物絮凝劑處理高嶺土配制的原水，其最佳水力條件為：快攪速度為175r/min、快攪時間為60s、慢攪速度為60r/min、慢攪時間為180s。復(fù)合型生

4、物絮凝劑處理不同濁度原水的最佳投藥量分別為：濁度為100NTU的原水最佳投藥量為5.25ml/L，濁度為200NTU的原水最佳投藥量為6.3ml/L，濁度為300NTU的原水最佳投藥量為7.35ml/L，濁度為400NTU的原水最佳投藥量為8.4ml/L，濁度為500NTU的原水最佳投藥量為9.45ml/L。
　　通過對復(fù)合型生物絮凝劑的應(yīng)用研究，發(fā)現(xiàn) BFs的絮凝過程和電性中和機理關(guān)系甚微，濁度的去除率小于鋁鹽或鐵鹽，但是，BF

5、s的最佳混凝投藥量能夠維持在一個很寬的范圍內(nèi)（5～19ml/L），另外，采用 BFs混凝處理的出水幾乎檢測不到金屬陽離子的存在。向 BFs中投加少量的金屬鹽離子（Fe或 Al）獲得復(fù)合型生物絮凝劑，能夠顯著提高濁度的去除效果，主要是由于強化了電性中和及吸附架橋的共同作用，另外，加入的金屬離子為顆粒的絮凝提供了晶核，形成更加密實的絮體，單獨使用生物絮凝劑的分形維數(shù)（D2=1.2927）小于加鐵絮凝劑的分形維數(shù)（D2=1.5966）。

6、>　　復(fù)合型生物絮凝劑處理生活污水，各種污染物的去除率均在65％以上，其中污水中相對個體較大的物質(zhì)如 SS等的去除能力較強，出水能夠達(dá)到國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)；通過對復(fù)合型生物絮凝劑處理泥漿廢水的研究，確定了 BFs分別與AlCl3、PAC和PAM復(fù)配處理泥漿廢水的最佳投加量，在大量減少 BFs和化學(xué)絮凝劑投加量的情況下，使絮凝率保持在98%以上；BFs與化學(xué)絮凝劑聯(lián)合作用的絮凝效果比單獨使用 BFs的效果要好，并使兩種絮凝劑的使用量都有所降

7、低，可消除或降低由于無機化學(xué)絮凝劑的使用給人類帶來的危害，化學(xué)絮凝劑用量的降低也能夠減少出水中殘余有毒金屬。復(fù)合型生物絮凝劑處理工業(yè)廢水結(jié)果表明，BFs與FeCl3復(fù)配處理煤氣廢水的最佳投藥量為，BFs投加10ml、FeCl3投加1.7ml；處理造紙廢水的最佳投藥量為，BFs投加12ml、FeCl3投加2.8ml，復(fù)合型生物絮凝劑對兩種工業(yè)廢水中各項污染物質(zhì)的去除率均能達(dá)到55％以上。
　　通過對絮體分形維數(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行水力條