论文部分内容阅读
近年来,针对微生物絮凝剂在成本及絮凝效果的局限性,以廉价培养基制备微生物絮凝剂、微生物絮凝剂与其他絮凝剂复配絮凝成为研究热点。本论文以啤酒废水、发酵废水做廉价培养基发酵产微生物絮凝剂,并将微生物絮凝剂与阳离子改性壳聚糖复配絮凝,探明阴/阳离子天然高分子絮凝剂复配絮凝特性及作用机理,考察复配絮凝处理实际废水的效能,建立生物絮凝剂实际应用数据库。得到以下主要结论:(1)通过水溶液自由基聚合反应将AM、DMDAAC接枝到CTS分子上制得CAD。CAD为淡黄色液体,有效成分2.6%, pH3.7,阳离子度16.7,等电点(0.1%溶液)pH10.5。CAD分子结构中含有羟基、氨基、季铵基、酰胺基等官能团;相对分子质量分布广泛,高分子量组分的平均相对分子质量达到3133066Da。(2)采用响应面正交法(RSM)得到廉价混合培养基发酵产絮凝剂运行因素排序:碳氮比>磷酸盐浓度>总糖浓度。最佳反应条件:pH6.0,温度30℃,磷酸二氢钾2g/L,磷酸氢二钾5g/L,总糖浓度4g/L,碳氮比75。采用10L发酵罐培养56h,发酵液便具有较好的絮凝效果。絮凝剂保藏条件:干粉受湿度的影响最大,温度次之,光照最小;絮凝剂溶液受抑菌剂的影响最大,温度次之,光照最小。(3)PAC+MBF8+CAD复配絮凝高岭土悬浊液,投加顺序依次为PAC、MBF8和CAD;MBF、CAD最佳质量比为5:3;适用pH范围为6.0~10.0。pH8.0下,PAC(3.0mg.L-1)+MBF8+CAD(1.0mg.L-1)复配絮凝110NTU的高岭土悬浊液,浊度去除率>97%,残余铝<0.08mg.L-1,复配絮凝絮体大、沉降快,絮凝效果优于PAC+阴/阳离子PAM。(4)采用PAC+MBF8+CAD复配絮凝处理有机废水、重金属废水、市政污水等,结果表明,复配絮凝较单独使用PAC,出水效果提升明显。采用C/S架构,以C#作为开发语言,建立生物絮凝剂实际应用数据库,通过数据库可以方便的查询不同废水适用的生物絮凝剂及使用方法,并可随时添加新数据。(5)啤酒废水、发酵废水混合后做廉价培养基制备MBF8,发酵原料成本为0.0143元/g;CAD原料成本为0.0455元/g;仅以原料价格计算,复配絮凝剂成本约为26.0元/kg。