專利名稱：工業(yè)污水應(yīng)用于微藻養(yǎng)殖的前處理技術(shù)流程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)污水應(yīng)用于微藻養(yǎng)殖，特別涉及對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化工業(yè)污水進(jìn)行前處理技術(shù)流程。
背景技術(shù)：
水資源危機(jī)是21世紀(jì)人類面臨的最人挑戰(zhàn)之一。隨著人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的發(fā)展，氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量排入水體，引起水體富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致藻類異常繁殖和水質(zhì)惡化。水資源危機(jī)是21世紀(jì)人類面臨的最人挑戰(zhàn)之一。隨著人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的發(fā)展，氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量排入水體，引起水體富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致藻類異常繁殖和水質(zhì)惡化。與此同時(shí)，全球40%的國家與地區(qū)面臨著缺水問題，水資源的可持續(xù)利川迫在眉睫。利用再生水作為城市第二水源為解決城市水資源的緊缺問題提供了一條新途徑，但再生水中較高含量的氮磷容易引起淺水型景觀水體的富營(yíng)養(yǎng)化，影響再生水的景觀利用。因此，開發(fā)高效、低成本的水質(zhì)深度凈化技術(shù)， 是解決當(dāng)前水資源危機(jī)的重要手段之一.
近年來世界范圍內(nèi)的人口增長(zhǎng)與工業(yè)發(fā)展，帶來了資源與能源過度消耗、面臨枯竭的困境。另一方面，化石能源的燃燒加劇了溫室氣體的排放。自上世紀(jì)50年代起，C02濃度水平和全球溫度都有了明顯的升高。因此，尋找可持續(xù)再生、環(huán)境友好的新犁能源勢(shì)在必行。微藻具有生長(zhǎng)速率快、收獲時(shí)期短、光合利用效率高等特點(diǎn)，每年固定的C02約占全球光合作用的40%，是目前所知的唯一可能代替化石能源的原料。同時(shí)，微藻生長(zhǎng)過程中會(huì)吸收大量氮磷，可作為污水廠三級(jí)處理單元深度凈化污水。正是結(jié)合了上述優(yōu)勢(shì)，近年來微藻技術(shù)的應(yīng)用引起了越米越多的關(guān)注。微藻培養(yǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，為水質(zhì)深度凈化、氮磷高效去除和生物能源生產(chǎn)提供了可能。微藻的生長(zhǎng)和繁殖需要富營(yíng)養(yǎng)水環(huán)境，尤其是氮磷等元素的含量。在工業(yè)污水和生活污水中氮磷含量都達(dá)到較高的程度，在某些時(shí)候甚至可以達(dá)到富營(yíng)養(yǎng)化得程度，從而導(dǎo)致水生植物的擴(kuò)張性繁殖，因此很適合應(yīng)用于微藻養(yǎng)殖。但是這類污水中的有毒元素，如Pb， Cr, Cd和Hg等往往也有較高含量，同時(shí)水中其他的雜質(zhì)，如某些細(xì)菌群落，污泥成分等對(duì)微藻養(yǎng)殖形成干擾。如果直接以這類未經(jīng)處理的污水進(jìn)行微藻養(yǎng)殖，往往出現(xiàn)所需藻種死亡， 而不需要的植物種類過度繁殖的現(xiàn)象。工業(yè)污水中的主要成分有重金屬，污泥，以及有機(jī)物雜質(zhì)。其中的有機(jī)物雜質(zhì)成分最為復(fù)雜，包括芳香類有機(jī)物，脂肪族有機(jī)物，氮雜環(huán)，硫雜環(huán)等物質(zhì)。對(duì)于微藻養(yǎng)殖而言， 有機(jī)物雜質(zhì)可以提供大量的營(yíng)養(yǎng)成分，因而是有利于微藻繁殖的。而無極雜質(zhì)和污泥成分是必須去除的。按照污水處理的一般原則，是先處理粒徑最大的污泥，其次是有機(jī)物雜質(zhì) PPm級(jí)別，因此在處理工藝上需要特別處理。

發(fā)明內(nèi)容
1、所要解決的技術(shù)問題
使工業(yè)污水經(jīng)過處理適合微藻繁殖。
2、技術(shù)方案
本發(fā)明提供了一種一種工業(yè)污水應(yīng)用于微藻養(yǎng)殖的前處理技術(shù)流程，包括以下步驟 第一步，采用無機(jī)絮凝劑硫酸鋁鉀和有機(jī)絮凝劑殼聚糖結(jié)合的技術(shù)方式處理污水中的污泥成分，其中，硫酸鋁鉀與殼聚糖的質(zhì)量比在100-200:1，殼聚糖的分子量在800-2000之間，加入絮凝劑后反應(yīng)時(shí)間控制在2小時(shí)，沉降24小時(shí)；
第二步，處理后的污水在加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值到9，將沉淀物先過濾，沉降時(shí)間，12-24小時(shí)；
第三步，分子篩柱子去除水中的Cd，Cr，Hg， Pb等重金屬離子，選用的分子篩為 ZSM-5Na分子篩，硅鋁比為1:1.5-2.5。3、有益效果
經(jīng)過處理的工業(yè)污水，保留了有機(jī)雜質(zhì)，去除了無機(jī)雜質(zhì)和污泥成分，適合微藻繁殖。
具體實(shí)施例方式第一步，要去除工業(yè)污水中的污泥成分。水中的污泥顆粒往往以膠體顆粒形式存在，粒徑小于100納米。常規(guī)的過濾和沉降是無法處理的。需要加入絮凝劑。在本發(fā)明中采用無機(jī)絮凝劑硫酸鋁鉀和有機(jī)絮凝劑殼聚糖結(jié)合的技術(shù)方式處理污水中的污泥成分。其中，硫酸鋁鉀與殼聚糖的質(zhì)量比在 100-200:1，殼聚糖的分子量在800-2000之間。加入絮凝劑后反應(yīng)時(shí)間控制在2小時(shí)，沉降 24小時(shí)。第二步，處理后的污水在加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值到9，將沉淀物先過濾，沉降時(shí)間，12-24小時(shí)。處理后的污水在加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值到9。這一過程會(huì)導(dǎo)致一些重金屬離子形成沉淀。這一反應(yīng)時(shí)間很短，只需要幾秒鐘。但是由于沉淀在水中的比例較低，因此需要較長(zhǎng)時(shí)間沉降，沉降時(shí)間在12-24小時(shí)。第三步，分子篩柱子去除水中的Cd，Cr，Hg， Pb等重金屬離子。經(jīng)過上述處理的污水基本是透明的水溶液，含有機(jī)物雜質(zhì)和痕量的重金屬離子。 此時(shí)分子篩柱子去除水中的重金屬離子。選用的分子篩為高硅疏水性ZSM-5Na分子篩，鋁硅摩爾比為1:1. 5-2. 5，對(duì)Pb，Cr，Cd，Hg等元素有特殊的選擇性。過柱流速控制在5-10L/
mirio實(shí)施例1 絮凝劑處理無機(jī)絮凝劑硫酸鋁鉀和有機(jī)絮凝劑殼聚糖質(zhì)量比在100:1， 殼聚糖的分子量在800。加入絮凝劑后反應(yīng)時(shí)間控制在2小時(shí)，沉降24小時(shí)。處理后的污水在加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值到9。沉降時(shí)間在12小時(shí)。過分子篩交換柱。選用的分子篩為高硅疏水性ZSM-5Na分子篩，過柱流速控制在5L/min。實(shí)施例2 絮凝劑處理，無機(jī)絮凝劑硫酸鋁鉀和有機(jī)絮凝劑殼聚糖質(zhì)量比在 200:1，殼聚糖的分子量在2000。加入絮凝劑后反應(yīng)時(shí)間控制在2小時(shí)，沉降24小時(shí)。處理后的污水在加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值到9。沉降時(shí)間在12小時(shí)。過分子篩交換柱。選用的分子篩為高硅疏水性ZSM-5Na分子篩，過柱流速控制在lOL/min。實(shí)施例3 絮凝劑處理，無機(jī)絮凝劑硫酸鋁鉀和有機(jī)絮凝劑殼聚糖質(zhì)量比在 150:1，殼聚糖的分子量在1500。加入絮凝劑后反應(yīng)時(shí)間控制在2小時(shí)，沉降24小時(shí)。
處理后的污水在加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值到9。沉降時(shí)間在12小時(shí)。過分子篩交換柱。選用的分子篩為高硅疏水性ZSM-5Na分子篩，過柱流速控制在lOL/min。實(shí)施例4 絮凝劑處理，無機(jī)絮凝劑硫酸鋁鉀和有機(jī)絮凝劑殼聚糖質(zhì)量比在 150:1，殼聚糖的分子量在2000。加入絮凝劑后反應(yīng)時(shí)間控制在2小時(shí)，沉降24小時(shí)。處理后的污水在加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值到9。沉降時(shí)間在24小時(shí)。過分子篩交換柱。選用的分子篩為高硅疏水性ZSM-5Na分子篩，過柱流速控制在5L/min。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，但它們并不是用來限定本發(fā)明的，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，自當(dāng)可作各種變化或潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求保護(hù)范圍所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)污水應(yīng)用于微藻養(yǎng)殖的前處理技術(shù)流程，包括以下步驟第一步，采用無機(jī)絮凝劑硫酸鋁鉀和有機(jī)絮凝劑殼聚糖結(jié)合的技術(shù)方式處理污水中的污泥成分，其中，硫酸鋁鉀與殼聚糖的質(zhì)量比在100-200:1，殼聚糖的分子量在800-2000之間，加入絮凝劑后反應(yīng)時(shí)間控制在2小時(shí)，沉降24小時(shí)；第二步，處理后的污水在加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值到9，將沉淀物先過濾，沉降時(shí)間，12-24小時(shí)；第三步，分子篩柱子去除水中的Cd，Cr, Hg, Pb等重金屬離子。
2.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)污水應(yīng)用于微藻養(yǎng)殖的前處理技術(shù)流程，其特征在于選用的分子篩為ZSM-5Na分子篩，硅鋁摩爾比為1:1. 5-2. 5，過柱流速控制在5L-10L/min。
3.如權(quán)利要求1或2任一權(quán)利要求所述的工業(yè)污水應(yīng)用于微藻養(yǎng)殖的前處理技術(shù)流程，其特征在于無機(jī)絮凝劑硫酸鋁鉀和有機(jī)絮凝劑殼聚糖質(zhì)量比在100:1，殼聚糖的分子量在800，加入絮凝劑后反應(yīng)時(shí)間控制在2小時(shí)，沉降24小時(shí)，處理后的污水在加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值到9，沉降時(shí)間在12小時(shí)，過高硅疏水性ZSM-5Na分子篩交換柱，過柱流速控制在 5L/min。
4.如權(quán)利要求1或2任一權(quán)利要求所述的工業(yè)污水應(yīng)用于微藻養(yǎng)殖的前處理技術(shù)流程，其特征在于無機(jī)絮凝劑硫酸鋁鉀和有機(jī)絮凝劑殼聚糖質(zhì)量比在200:1，殼聚糖的分子量在2000，加入絮凝劑后反應(yīng)時(shí)間控制在2小時(shí)，沉降12小時(shí)，處理后的污水在加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值到9，沉降時(shí)間在12小時(shí)，過高硅疏水性ZSM-5Na分子篩交換柱，過柱流速控制在 10L/min。
5.如權(quán)利要求1或2任一權(quán)利要求所述的工業(yè)污水應(yīng)用于微藻養(yǎng)殖的前處理技術(shù)流程，其特征在于無機(jī)絮凝劑硫酸鋁鉀和有機(jī)絮凝劑殼聚糖質(zhì)量比在150:1，殼聚糖的分子量在1500，加入絮凝劑后反應(yīng)時(shí)間控制在2小時(shí)，沉降12小時(shí)，處理后的污水在加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值到9，沉降時(shí)間在12小時(shí)，過高硅疏水性ZSM-5Na分子篩交換柱，過柱流速控制在 10L/min。
6.如權(quán)利要求1或2任一權(quán)利要求所述的工業(yè)污水應(yīng)用于微藻養(yǎng)殖的前處理技術(shù)流程，其特征在于無機(jī)絮凝劑硫酸鋁鉀和有機(jī)絮凝劑殼聚糖質(zhì)量比在150:1，殼聚糖的分子量在2000，加入絮凝劑后反應(yīng)時(shí)間控制在2小時(shí)，沉降24小時(shí)，處理后的污水在加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值到9，沉降時(shí)間在24小時(shí)，過高硅疏水性ZSM-5Na分子篩交換柱，過柱流速控制在 5L/min。
全文摘要
本發(fā)明涉及工業(yè)污水應(yīng)用于微藻養(yǎng)殖，特別涉及對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化工業(yè)污水進(jìn)行前處理技術(shù)流程。一種工業(yè)污水應(yīng)用于微藻養(yǎng)殖的前處理技術(shù)流程，包括以下步驟第一步，采用無機(jī)絮凝劑硫酸鋁鉀和有機(jī)絮凝劑殼聚糖結(jié)合的技術(shù)方式處理污水中的污泥成分，其中，硫酸鋁鉀與殼聚糖的質(zhì)量比在100-200:1，殼聚糖的分子量在800-2000之間，加入絮凝劑后反應(yīng)時(shí)間控制在2小時(shí)，沉降24小時(shí)；第二步，處理后的污水在加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值到9，將沉淀物先過濾，沉降時(shí)間,12-24小時(shí)；第三步，分子篩柱子去除水中的Cd，Cr，Hg, Pb等重金屬離子。經(jīng)過處理的工業(yè)污水，保留了有機(jī)雜質(zhì)，去除了無機(jī)雜質(zhì)和污泥成分，適合微藻繁殖。
文檔編號(hào)C02F1/52GK102502996SQ20111036145
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者張雷, 邱志榮 申請(qǐng)人:鎮(zhèn)江綠能環(huán)保科技有限公司