复配生物絮凝剂处理印染废水研究

摘要：为降低处理成本，采用筛选的高效絮凝菌株EW-1与高分子化学絮凝剂复配，对印染废水进行絮凝处理，以提高生物絮凝剂的絮凝效果，并减少化学絮凝剂的用量，减少环境污染｡结果表明：使用单一絮凝剂，EW-1､PAC､PAM､PAFC的投加量分别为4，7，3，4mL时絮凝效果最好；EW-1与PAC以体积比1∶2的比例复配，投加量为6mL时，絮凝效果最好，絮凝率为79.5%，COD去除率为40.2%｡

生物絮凝剂是利用生物技术，从微生物体或其分泌物提取､纯化而获得的一种天然高分子絮凝剂[1]｡该类絮凝剂可使液体中不易降解的固体悬浮颗粒､菌体细胞及胶体粒子等发生凝聚､沉淀[2]，是具有生物分解性和安全性的高效､无毒､无二次污染的绿色水处理剂｡

但是，由于生物絮凝剂存在处理效果不及化学絮凝剂，用量大､价格高等缺点，使其在实践应用中受到较大限制[3]｡因此，将生物絮凝剂与化学絮凝剂复配使用，比单独使用一种絮凝剂效果更优，既可以减少生物絮凝剂的用量，从而降低成本，又可以减少化学絮凝剂对环境的毒害作用[4]｡笔者已在前期研究中筛选出一株高效絮凝菌株EW-1，现研究将该生物絮凝菌株与高分子化学絮凝剂复配使用，以减少处理成本，提高絮凝效果｡

1材料与方法

1.1材料

供试仪器主要有六联搅拌机，UV-1801紫外可见分光光度计，1000μL移液枪，酸度计，电子天平等｡

供试生物絮凝菌株是自某印染废水生化处理池中分离纯化出的高效絮凝菌株EW-1；化学絮凝剂PAC（2%）､PAM（0.1%）､PAFC（1%）；印染废水取自某毛纺厂生化处理池前；发酵培养基：蔗糖50g·L-1，酵母粉1g·L-1，K2HPO41g·L-1，KH2PO41g·L-1，MgSO4·7H2O0.8g·L-1，尿素0.5g·L-1，pH7[5-6]｡

1.2方法

1.2.1生物絮凝剂的制备

接种1%复壮后的高效絮凝菌株EW-1在发酵培养基中，置于30℃恒温振荡培养箱中180r·min-1培养72h，将发酵液4000r·min-1离心分离20min，分离出上清液即为生物絮凝剂，有效浓度5.2g·L-1｡

1.2.2絮凝试验

取100mL调节好pH 的印染废水，分别加入不同的絮凝剂，置于六联搅拌机上150r·min-1搅拌5min，静置沉淀20min后测定其上清液的吸光度及COD，与原水的吸光度及COD对比，得出絮凝率及COD去除率[7-8]｡

絮凝率（%）=（A-B）/B×100

式中：A 为原水在波长560m 处的吸光度值；B为絮凝后上清液在波长560nm处的吸光度值｡

1.2.3数据分析

试验数据采用Origin8.0软件进行处理｡

2结果与分析

2.1单一絮凝剂的絮凝效果

生物絮凝剂EW-1 及化学絮凝剂PAC､PAM､PAFC在不同投加量的条件下，对印染废水的絮凝效果分别见图1｡由图可知，在絮凝剂投加量较低时，絮凝剂效果随着絮凝剂投加量的增大而提高，当EW-1､PAC､PAM､PAFC的投加量分别达到4，7，3，4mL时，絮凝效果最佳，继续增加絮凝剂投加量，絮凝效果则出现不同程度的下降｡4种絮凝剂均属于高分子絮凝剂，其絮凝机理以吸附架桥和吸附电中和为主，絮凝剂投加量过大，会出现再稳现象｡与化学絮凝剂相比，EW-1的絮凝效果较弱，尤其是COD的去除率，分析其原因，除了由于生物絮凝剂成分复杂，受自身特性限制外，同时，也因为EW-1的主要成分是多糖类物质，自身COD值就比较高[9-10]｡

2.2EW-1与化学絮凝剂复配絮凝效果

将EW-1分别与PAC､PAM､PAFC分别以不同的体积比进行复配，取6mL复配絮凝剂与100mL的印染废水进行絮凝试验，分析絮凝剂复配配方对絮凝效果的影响｡由图2可知，EW-1与PAC复配对该印染废水的絮凝效果明显优于图2絮凝剂复配配方对絮凝效果的影响其他复配配方，在体积比为1∶2时的絮凝效果最好，这也与单一絮凝剂的絮凝效果比较吻合｡

2.3复配絮凝剂投加量对絮凝效果的影响

用V（EW-1）∶V（PAC）=1∶2的复配絮凝剂对印染废水进行絮凝剂投加量的絮凝试验，由图3可知，复配絮凝剂投加量为6mL时，絮凝率达到最高79.5%，而絮凝剂投加量对COD去除率的影响较为平稳，在6mL时去除率为40.2%｡

3结论

对于本试验用的印染废水水样，使用单一絮凝剂时，EW-1､PAC､PAM､PAFC的投加量分别为4，7，3，4mL时絮凝率和COD去除率达到最高，絮凝率为54.9%､75.3%､46.9%､75.5%，COD去除率为28.3%､39.2%､33.2%､34.1%，EW-1的絮凝效果较化学絮凝剂PAC和PAFC低，但化学絮凝剂的投加量偏大｡

EW-1分别与PAC､PAM､PAFC 以不同的体积比进行复配絮凝实验，EW-1与PAC复配对该印染废水的絮凝效果明显优于其他复配配方，在体积比为1∶2时的絮凝率最高，为78.6%｡

用V（EW-1）∶V（PAC）=1∶2的复配絮凝剂处理印染废水，最佳投加量为6mL，此时絮凝率为79.5%，COD去除率为40.2%｡

以高效絮凝菌株EW-1与PAC复配处理印染废水时，明显提高生物絮凝剂的絮凝效果，同时也减少了PAC的用量，取得了较好的处理效果｡