1.一种污泥钝化剂,其特征在于,由重量百分比计的:改性木质素混合物85-94%、生石灰1-3%、海藻酸钠5-12%制成;
具体制备方法是:
(1)制备改性木质素混合物:将木质素、木质素磺酸钠和谷氨酸-木质素按照质量比4:
2:3的比例混合;
所述木质素是:在碱性造纸黑液中加入0.1-0.5mg/L助凝剂,所述助凝剂是聚丙烯酰胺、粉煤灰或高岭土的一种或者两种等量混合的混合物,用质量浓度为13-17%的硫酸溶液作为酸析剂,调节pH 值为2-3,控制温度为60-70℃,黑液絮凝分层后过滤,得滤饼,将滤饼烘干,研碎,得木质素;
所述木质素磺酸是:以造纸厂纸浆废液为原料,加入废液重量体积10%的石灰乳,在92-
97℃下加热28-32 min,静置沉降得沉淀物,沉淀物滤出得上清液,水洗后加入上清液体积
45-50%的硫酸,过滤,除去硫酸钙,再向滤液中加入Na2CO3,直到没有沉淀生成为止,85-95℃下反应1.5-2.5 h,使木质素磺酸钙转成磺酸钠,静置后过滤,滤液浓缩,冷却结晶得木质素磺酸;所述重量体积是指固体按g计,液体按ml计;
所述谷氨酸-木质素是:将1.5-2.5 g木质素溶于15-25mL碱液中,搅拌后加入3-4mL质量浓度为35-40%的甲醛溶液,搅拌8-12 min,30min内滴加18-22mL质量分数为8-12%的谷氨酸钠溶液,调pH至9-10,置于50-70℃水浴反应3.5-4.5 h,产物中加入8-12ml硫酸,4500-
5500 r/min离心8-12分钟,沉淀用质量浓度18-22%的硫酸洗涤3-5次,再用水充分洗涤至pH为7.3-7.7,45-55℃干燥后研磨,得谷氨酸-木质素;
(2)将生石灰与海藻酸钠混合:
向生石灰中加入其重量体积1 2.2%的水,海藻酸钠加入其重量体积4 15%的水,再将两~ ~者搅拌均匀,直到溶液粘稠多孔为止,得粘稠溶液;
(3)将步骤(1)所得的改性木质素混合物加入步骤(2)制备的粘稠溶液中,搅拌8-
12min,
均匀,得混合液,其中改性木质素混合物质量分数为80-92%;
(4)将步骤(3)溶液制成包埋小球:
用无菌注射器吸取20-25ml步骤(3)制备的混合液,慢慢滴入摩尔浓度0.05mol/l的CaCl2溶液中, 4℃下过夜,取出后用无菌生理盐水洗涤两次,制成直径为1.5-2.5mm的固定化胶珠,改性木质素包埋在海藻糖酸钙凝胶中,即得污泥钝化剂。
2.根据权利要求1所述的污泥钝化剂,其特征在于,由重量百分比计的:改性木质素混合物85%、生石灰3%、海藻酸钠12%制成;
具体制备方法是:
(1)制备改性木质素混合物:将木质素、木质素磺酸钠和谷氨酸-木质素按照质量比4:
2:3的比例混合;
所述木质素是:在碱性造纸黑液中加入0.1mg/L助凝剂聚丙烯酰胺,用质量浓度为13%的硫酸溶液作为酸析剂,调节pH 值为2,控制温度为60℃,黑液絮凝分层后过滤,得滤饼,将滤饼烘干,研碎,得木质素;
所述木质素磺酸是:以造纸厂纸浆废液为原料,加入废液重量体积10%的石灰乳,在92℃下加热32 min,静置沉降得沉淀物,沉淀物滤出得上清液,水洗后加入上清液体积45%的硫酸,过滤,除去硫酸钙,再向滤液中加入Na2CO3,直到没有沉淀生成为止,85℃下反应2.5 h,使木质素磺酸钙转成磺酸钠,静置后过滤,滤液浓缩,冷却结晶得木质素磺酸;所述重量体积是指固体按g计,液体按ml计;
所述谷氨酸-木质素是:将1.5g木质素溶于15mL碱液中,搅拌后加入3mL质量浓度为
35%的甲醛溶液,搅拌8min,30min内滴加18mL质量分数为8%的谷氨酸钠溶液,调pH至9,置于
50℃水浴反应4.5 h,产物中加入8ml硫酸,4500r/min离心12分钟,沉淀用质量浓度18%的硫酸洗涤3次,再用水充分洗涤至pH为7.3,45℃干燥后研磨,得谷氨酸-木质素;
(2)将生石灰与海藻酸钠混合
向生石灰中加入其重量体积1%的水,海藻酸钠加入其重量体积4%的水,再将两者搅拌均匀,直到溶液粘稠多孔为止,得粘稠溶液;
(3)将步骤(1)所得的改性木质素混合物加入步骤(2)制备的粘稠溶液中,搅拌8min,均匀,得混合液,其中改性木质素混合物质量分数为80%;
(4)将步骤(3)溶液制成包埋小球:
用无菌注射器吸取20ml步骤(3)制备的混合液,慢慢滴入摩尔浓度0.05mol/l的CaCl2溶液中, 4℃下过夜,取出后用无菌生理盐水洗涤两次,制成直径为1.5mm的固定化胶珠,改性木质素包埋在海藻糖酸钙凝胶中,即得污泥钝化剂。
3.根据权利要求1所述的污泥钝化剂,其特征在于,由重量百分比计的:改性木质素混合物88%、生石灰2%、海藻酸钠10%制成;
具体制备方法是:
(1)制备改性木质素混合物:将木质素、木质素磺酸钠和谷氨酸-木质素按照质量比4:
2:3的比例混合;
所述木质素是:在碱性造纸黑液中加入0.3mg/L助凝剂粉煤灰,用质量浓度为15%的硫酸溶液作为酸析剂,调节pH 值为2.5,控制温度为65℃,黑液絮凝分层后过滤,得滤饼,将滤饼烘干,研碎,得木质素;
所述木质素磺酸是:以造纸厂纸浆废液为原料,加入废液重量体积10%的石灰乳,在95℃下加热30 min,静置沉降得沉淀物,沉淀物滤出得上清液,水洗后加入上清液体积47%的硫酸,过滤,除去硫酸钙,再向滤液中加入Na2CO3,直到没有沉淀生成为止,90℃下反应2h,使木质素磺酸钙转成磺酸钠,静置后过滤,滤液浓缩,冷却结晶得木质素磺酸;所述重量体积是指固体按g计,液体按ml计;
所述谷氨酸-木质素是:将2.0g木质素溶于20mL碱液中,搅拌后加入3.5mL质量浓度为
38%的甲醛溶液,搅拌10min,30min内滴加20mL质量分数为10%的谷氨酸钠溶液,调pH至9.5,置于60℃水浴反应4.0h,产物中加入10ml硫酸,5000 r/min离心10分钟,沉淀用质量浓度
20%的硫酸洗涤4次,再用水充分洗涤至pH为7.5,50℃干燥后研磨,得谷氨酸-木质素;
(2)将生石灰与海藻酸钠混合
向生石灰中加入其重量体积1.8%的水,海藻酸钠加入其重量体积10%的水,再将两者搅拌均匀,直到溶液粘稠多孔为止,得粘稠溶液;
(3)将步骤(1)所得的改性木质素混合物加入步骤(2)制备的粘稠溶液中,搅拌10min,均匀,得混合液,其中改性木质素混合物质量分数为86%;
(4)将步骤(3)溶液制成包埋小球:
用无菌注射器吸取22ml步骤(3)制备的混合液,慢慢滴入摩尔浓度0.05mol/l的CaCl2溶液中, 4℃下过夜,取出后用无菌生理盐水洗涤两次,制成直径为2.0mm的固定化胶珠,改性木质素包埋在海藻糖酸钙凝胶中,即得污泥钝化剂。
4.根据权利要求1所述的污泥钝化剂,其特征在于,由重量百分比计的:改性木质素混合物94%、生石灰1%、海藻酸钠5%制成;
具体制备方法是:
(1)制备改性木质素混合物:将木质素、木质素磺酸钠和谷氨酸-木质素按照质量比4:
2:3的比例混合;
所述木质素是:在碱性造纸黑液中加入0.5mg/L助凝剂即粉煤灰和高岭土等量混合的混合物,用质量浓度为17%的硫酸溶液作为酸析剂,调节pH 值为3,控制温度为70℃,黑液絮凝分层后过滤,得滤饼,将滤饼烘干,研碎,得木质素;
所述木质素磺酸是:以造纸厂纸浆废液为原料,加入废液重量体积10%的石灰乳,在97℃下加热28 min,静置沉降得沉淀物,沉淀物滤出得上清液,水洗后加入上清液体积50%的硫酸,过滤,除去硫酸钙,再向滤液中加入Na2CO3,直到没有沉淀生成为止,95℃下反应1.5h,使木质素磺酸钙转成磺酸钠,静置后过滤,滤液浓缩,冷却结晶得木质素磺酸;所述重量体积是指固体按g计,液体按ml计;
所述谷氨酸-木质素是:将2.5 g木质素溶于25mL碱液中,搅拌后加入4mL质量浓度为
40%的甲醛溶液,搅拌12 min,30min内滴加22mL质量分数为12%的谷氨酸钠溶液,调pH至10,置于70℃水浴反应3.5 h,产物中加入12ml硫酸,5500 r/min离心8分钟,沉淀用质量浓度
22%的硫酸洗涤5次,再用水充分洗涤至pH为7.7,55℃干燥后研磨,得谷氨酸-木质素;
(2)将生石灰与海藻酸钠混合
向生石灰中加入其重量体积2.2%的水,海藻酸钠加入其重量体积15%的水,再将两者搅拌均匀,直到溶液粘稠多孔为止,得粘稠溶液;
(3)将步骤(1)所得的改性木质素混合物加入步骤(2)制备的粘稠溶液中,搅拌12min,均匀,得混合液,其中改性木质素混合物质量分数为92%;
(4)将步骤(3)溶液制成包埋小球:
用无菌注射器吸取20-25ml步骤(3)制备的混合液,慢慢滴入摩尔浓度0.05mol/l的CaCl2溶液中,4℃下过夜,取出后用无菌生理盐水洗涤两次,制成直径为2.5mm的固定化胶珠,改性木质素包埋在海藻糖酸钙凝胶中,即得污泥钝化剂。
5.权利要求1或2-4任一项所述的污泥钝化剂在污水处理中的应用。