复合生物絮凝剂CBF-1的制备及其絮凝特性
摘要：采用机械混合的方法,将微生物絮凝剂MBF8与植物胶粉羧甲基改性絮凝剂CG-A复合制备了新型高效复合生物絮凝剂CBF-1.采用FT-IR、zeta(ξ)电位、透射电镜分析,确定了CBF-1的特征官能团、电荷性及分子胶束形态等物化性质;采用烧杯絮凝实验,探究了CBF-1的絮凝特性.结果表明,制备CBF-1的最佳CG-A∶MBF8质量复合比为4∶6;CBF-1为含少量沉淀物的淡黄色液体(不溶物0.013%),有效成分为0.5%,pH 6.1,相对粘度 1.72;有效成分0.1%时等电点约pH 1.5;主要特征官能团有羟基、羧基、氨基、酰胺基及磷酸基.采用PAC(3 mg·L-1)+CBF-1(1.0~8.0 mg·L-1)复配絮凝,适用的pH为6.0~10.0,离子强度为0.5~5.0 mmol·L-1;对浊度100 NTU的高岭土悬浊液,在最佳条件PAC(3.0 mg·L-1)+CBF-1(1.0~2.0 mg·L-1),pH 8.0,离子强度3.0 mmol·L-1下,浊度去除率>92%,残余铝<75 μg·L-1;对浊度6~300 NTU的水,浊度去除率为61%~98%.
关键词：微生物絮凝剂 植物胶粉改性絮凝剂 复合生物絮凝剂 絮凝特性
近年来,研制成分多样、低成本高效复合型生物絮凝剂(Compound bioflocculant,CBF)成为微生物絮凝剂研究的新方向. 一般意义上的复合生物絮凝剂是产絮菌群发酵产出微生物絮凝剂混合物,其絮凝效能优于单一微生物发酵制备的絮凝剂. Wang和马放等(2011)利用产絮菌群F2-F6 混合发酵制备出絮凝率> 90% 的复合生物絮凝剂CBF-F26. 王伊娜等(2007)以制酒废水为基质,4 株酵母类产絮菌混合发酵制备出对制钞废水、淀粉废水等有良好絮凝效果的复合生物絮凝剂MBF4. 但该类技术对复合生物絮凝剂有效成分种类和比例的调控困难.此外,把不同性质的絮凝剂按比例机械混合是制备复合絮凝剂的另一种有效方法. avant,Wibowo 和Torres 等用壳聚糖分别与多种阴离子有机高分子絮凝剂(角叉菜胶、果胶、海藻酸盐)制备出多种复合絮凝剂,对干酪乳清及鱼糜生产废水有良好的除浊效果(Savant et al. ,2000;Wibowo et al. ,2007). Wei等(2009)用聚合氯化铁与阳离子PDMDAAC 混合制得复合絮凝剂PFC-PDADMAC 对腐殖酸模拟废水有85%以上的去除率. 因此,寻找合适有机物与微生物絮凝剂进行复合是制备高效复合生物絮凝剂的新思路.
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