生物絮凝剂技术详版

生物蛋白絮凝剂产品介绍

一、产品概述

生物蛋白絮凝剂生物蛋白絮凝剂是以动植物蛋白为原料，在生物工程提取的蛋白酶的催化作用下，经过酶催化合成、分级提纯，最终形成的有机高分子聚合物。产品纯度高、分子量大、分子量分布均匀，相比微生物絮凝剂，其可大大降低了生产成本，填补了国内外工业化生产生物絮凝剂的空白。

动力粘度（25℃）2000-12000cps，分子链线性程度≥95%，化学性质稳定，耐酸碱（pH5-11），适用温度范围广（0-50℃），极易溶于水，可生物降解。分子链上有大量活性功能团，能有效与废水中的胶体颗粒表面产生氢键和范德华力，具有极强的吸附、架桥和网捕能力。生物蛋白絮凝剂还可与聚铝或聚铁产品协同使用，降低聚铝或聚铁的使用量，减少上清液中铁离子或铝离子的残留。 二、产品优势 1、高效广谱 生物絮凝剂系列产品分子量高，分子链上携带大量活性功能基团，絮凝效果佳，不仅能大幅降低水体浊度和COD，还具有优越的除臭、除磷和降NH-N等功能。产品广泛应用于水处理行业的各个领域，对城市生活污水、工业废水、养殖废水、饮用水原水及河道污水处理等领域均具有良好的处理效果。除此之外，产品在活性污泥和煤泥水浓缩、尾矿处理、有色金属浮选等方面也具有显着效果。 2、环境友好 生物絮凝剂性质稳定、不挥发、无毒无害，具有极好的生物降解性，使用在水中不存在二次污染。污水经絮凝沉淀后，上清液中基本无残留，上清可循环使用，属于环境友好型产品。 3、成层沉降 在絮凝沉淀时，PAM一般与水体中的胶体形成大颗粒而进行抱团沉降，压缩性较差，底泥含水率高，不利于污泥深度处理。生物絮凝剂产品通过电荷中和、吸附、架桥和卷扫作用与水中胶体颗粒形成紧密均匀的絮体，进行成层沉降，压缩性好，泥水分离界面清晰，能更大程度去除水中污染物。 三、生物絮凝剂的应用范围 1、污水处理 污水处理可分为三级，一级处理主要去除污水中的悬浮固体污染物，一般采用格栅法或混凝沉淀法。二级处理主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物（BOD、COD物质），大多采用生化处理法，COD去除率可达90%以上。如二级处理后，出水仍无法达到排放或回用标准，需进入三级处理，如活性炭吸附法、砂滤法、混凝沉淀法或膜过滤法等。由于混凝沉淀法占地面积小、工艺简单、投资小、运营廉价且效果显着，在污水一级处理或三级处理中应用非常普遍。相比传统絮凝剂PAC和PAM，生物絮凝剂具有高效广谱、环境友好、价格合理、使用简便等优势，可被广泛应用于各类工业污水和生活污水处理中，包括城市生活污水、印染废水、造纸废水、食品加工废水、化工废水、含油废水以及河道污水等，充分发挥其降COD、除浊、除色、除油等作用。尤其应用在市政污水、造纸废水的三级处理中，应用案例丰富，效果稳定，根据水质参数上下微调絮凝药剂配方即可。

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2、 饮用水原水处理 饮用水原水是指所有集中式供水的饮用水地表水源和地下水源。中国近14亿人口中，70%饮用地下水。而据了解，全国90%城市地下水已受到污染。地表水源由于直接暴露于空气中，受污染的机会相比地下水源大得多，受污染的程度亦更严重。被污染的饮用水原水在进入城市自来水管道到达万千百姓家中之前，需要经过多级处理，一般采用混凝沉淀——过滤——消毒的处理方法。针对地表水水源，部分水厂设计在絮凝沉淀后，再加一个自然氧化的过程，进一步降解其中的污染物。在混凝沉淀环节，基本所有的自来水厂均采用PAC作为絮凝剂，导致处理后的出水铝含量超标严重。

生物絮凝剂，应用效果显着，添加量少、沉淀快速、上层液清透、沉淀体积小，底泥的清理量降低，上清对后续过滤工艺的阻力小。此外，生物絮凝剂产品具有无毒无害、绿色环保的特性，使其在饮用水原水处理领域具有极强的应用可行性。 3、泥水分离 活性污泥浓缩、尾矿脱水、洗煤水回用处理、水域蓝藻处理等均涉及到泥水分离，即固液分离技术。常用的方法是采用絮凝剂絮凝沉淀，底层沉淀物再进行压滤或离心脱水。如污水处理厂的活性污泥，因其含水率极高，通常可达到99%以上，经过添加絮凝剂PAC和PAM浓缩后，底泥含水率在97%以上，进压滤机或离心机前需要再一次添加絮凝剂PAM，促进压滤脱水。而煤泥水、尾矿泥水等含无机成分较高的泥水，含水率相对较低，一般在85%-95%左右，此类泥水在加药浓缩后可直接进行压滤或者离心脱水。 在泥水分离领域，使用生物蛋白絮凝剂产品，添加量相比（PAC+PAM）大大降低，絮体颗粒大、沉降速度快、底泥压缩性好、上层液清透，可减少后续机械脱水的工作量、提高脱水效率、降低机械动力消耗，完全可以替代传统药剂配方。 4、 应急除藻： 在藻类爆发的河湖水体中，投加生物絮凝剂，可将水体中的藻类迅速絮凝而漂浮于水体表面，再采用打捞的方法将絮凝的漂浮藻类捞出，水体中的藻类去除率会达到90%以上，从而实现水体的净化，并不产生二次污染。 三、应用案例 1、某洗膜公司进膜水客户提供的水样呈黄色，含少量悬浮物，目前采用先絮凝后反渗透过滤的工艺处理，所用絮凝剂为PAC，但长时间后发现反渗透膜中残留大量黄色固体（分析为铝残留），降低了反渗透膜的通率，客户希望用溶解性强且用量少的生物絮凝剂产品来替代PAC。 试验数据如下： COD(mg/L) COD去除率（%） 水样 浊度（NTU） 浊度去除率（%） 原水 处理140 52 —— 62,9 256 45 —— 82.5 后 2、某酸性煤场污染水源

煤矿开采过程中，大量的铁、锰等金属渗入地下水，或随山泉流入居民饮用水中，导致饮用水金属离子超标。收集被严重污染的水样，外观呈淡黄色，Fe、Fe及Mn含量严重超标。客户采用曝气氧化和（PAC+PAM）絮凝的处理方案，但效果不佳。针对该水样特征，不改变客户原有工艺，仅将絮凝剂（PAC+PAM）改为生物絮凝剂，絮凝处

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理后，水中Fe、Fe和Mn含量显着降低，达到了国家规定的饮用水源地金属离子含量要求。

处理后上清液数据： 水样 铁含量（mg/L） 锰含量（mg/L） 沉淀时间(min) 原水 处理后 去除率（%） 1113.5 15 ＞98.6 左为原水，右为絮凝后

8.3 0.15 98.1 —— 2 —— 3、某厂家聚氨酯生产废水该化工厂生产过程中排放两种性质相近的废水，均呈乳白色，浊度大、有刺鼻气味，COD高达30000mg/L以上。 CODNH-N COD去除率 NH-N去除率 水样 (mg/L) （mg/L） （%） （%） 1#原水 1#处理后 34460 1032 342.0 125 左为原水，右为絮凝 —— 97 —— 63.4 4、某造纸黑液造纸过程中产生的制浆蒸煮废液统称为造纸黑液，其所含污染物占造纸厂排污的90%以上，是造纸厂的最大污染源。造纸原料——植物秸秆等的28%半纤维素、25%木质素以及木糖、钾、氮、磷等物质进入黑液被废弃，这些物质均难以被微生物降解。造纸黑液有机物含量高、色度高、pH值高，已成为水处理行业的一大难题。 CODNH-N 水样 色度 浊度 pH (mg/L) (mg/L) （倍数） （NTU） 处理前 处理后 15000 305.6 300 56 8000 100 3600 102 8.0 7.0 左为原水，中为中间工艺出水，右为最终出水

5、某污水厂污水

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市政生活污水生化后污泥呈黑色，含水率极高，达99%以上，有轻微臭味。通过往污泥中加入少量生物蛋白絮凝剂，低速搅拌、混凝沉降，并和PAM（等加药量）对比，检测两组泥样的污泥沉降比（SV30），试验数据如下： 水样 SV30（%） 自然沉降 生物絮凝剂浓缩 PAM浓缩 86.92 52.94 65.39 数据显示，相同加药量下，生物蛋白絮凝剂对污泥的压缩沉降比可达52%，而PAM

仅为65%，可见前者对污泥的浓缩性能强于PAM。除此之外，经阳离子生物絮凝剂浓缩后，污泥上清液清透无杂物，有利于上清液回流。 左为PAM浓缩后，右为生物絮凝剂浓缩后 左图的局部放大图 6、江苏某印染废水该污水处理厂专门负责某纺织工业园印染企业排放的污水和园区周边部分生活污水的处理。现有处理工艺为预处理—生化—混凝沉淀—砂滤—活性炭过滤—出水。客户寄来的水样为生化处理后二沉池出水，呈黄色，含少量悬浮物，要求处理后COD＜65mg/L。 COD（mg/L） COD去除率（%） 水样 原水 处理后 82.22 46.65 —— 43.26 左为二沉池出水原水，右为絮凝后 7、某藻水分离站蓝藻水：随着近年来周边生产和生活废水的大量涌入，水体富营养化日趋严重。每到夏季，蓝藻就大规模生长，严重影响湖区水产养殖和太湖水的使用。为解决这一问题，需要对蓝藻进行处理，主要包括蓝藻收集、藻水分离和藻渣脱水。该藻水分离站采用加药PAC气浮进行藻水分离，藻渣收集后添加PAM离心脱水。但PAC和PAM都存在残留量较大、易造成二次污染的问题，影响处理后影响水的使用。在藻水分离环节采用阳离子型生物絮凝剂，得到更大的絮体和更清透的回水；在藻渣脱水环节使用阴离子型生物絮凝剂，脱水效率大幅提升。采用生物絮凝剂避免了二次污染。下图为生物絮凝处理蓝藻水前后对比照片： 8、某铁矿尾泥

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铁矿尾矿在从选矿车间排出后，一般呈液态泥浆状，含水率较高，在进行二次利用前，还需要进行脱水、干化处理。为节省新水消耗、降低选矿厂供水和尾矿输送设施的投资及经营费用，常在厂区内设计浓缩池，对尾矿进行浓缩，然后底流进压滤机脱水，最后作烘干处理。其中，在浓缩环节和进压滤机前环节，均采用投加絮凝剂的方法，提高浓缩脱水效率。在浓缩环节，利用絮凝剂对泥粒的絮凝作用，增大泥粒大小，加速水与泥粒分离，降低尾泥含水率。进压滤机前环节，投加絮凝剂的作用是增加浓缩池底泥的粒径，降低后续压滤环节的跑泥量、提高压滤脱水率。

目前，该矿企在铁矿尾泥浓缩和脱水环节均采用PAM，但处理效果均一般，主要表现为：

1.浓缩环节：投加量大、絮凝生成的絮体小、沉淀分离速度慢、底流含水率较高、回用水质量不佳（含较多悬浮颗粒）； 2.压滤前环节：絮凝颗粒较小易从滤孔流失、絮团锥度较差易造成泥浆从滤布两侧流走、易堵塞滤布，脱水效果较差，处理效率较低。 生物絮凝剂系列产品在铁矿尾泥浓缩和脱水两个环节均可发挥较好的作用，在不改变现有工艺的基础上，采用生物絮凝剂产品既可减少絮凝剂用量，又能提高泥浆的处理效率。将生物絮凝剂和现场PAM进行对比试验： （1）浓缩池泥浆 添加量相同的情况下，两者压缩性基本相当，但是添加生物絮凝剂后可使上清更清透、絮体颗粒更大： 测定上清数据如下： 絮凝后上清指标 上清浊度（NTU） 絮团含水率（%） SV30（%） 生物絮凝剂 PAM 19.77 39.52 45.22 49.99 12 14 （2）进压滤机前泥浆（浓缩池底流） 添加量相同的情况下，1生物絮凝剂对该泥浆的压缩效果好于PAM，且絮体颗粒大、上清更清透，实验结果如下： 絮凝后水样 絮体直径 上清浊度 絮团含水率 泥浆脱水率 （mm） （NTU） （%） （%） 生物絮凝剂 PAM 4.62 2.56 6.53 10.11 35.23 38.09 56.67 46.08 左为添加阴离子型生物絮凝剂后，右为添加现场PAM后

左为添加生物絮凝剂，右为添加现场PAM

9、某汽车基地生产废水该基地产生两种废水：电泳废水和乳化废水。两者均有较重

汽油味，前者为乳白色均匀浊液，pH5.0；后者为黑色浊液，内含大量悬浮块状物，pH7.0。采用生物蛋白絮凝剂处理两种废水，均出现较大絮团，电泳废水和乳化废水絮凝后的沉淀体积分别占总体积的10%和30%，上清无色透明。 原水COD（mg/L） 处理后COD（mg/L） COD去除率（%） 水样 电泳废水 10460 5370 48.66 精心整理 乳化废水 19490 左为原水，右为絮凝后

50 71.58 左为原水，右为絮凝后

10、某自来水厂以黄河水为水源，经过混凝除浊后进入水库沉淀，进一步自然降解，随后进行深度消毒处理后，进入城市自来水管网。混凝过程产生的底泥回流至黄河。目前混凝使用聚合氯化铁和阴离子型PAM，两者用量分别为40ppm和1ppm，出水要求为浊度从原水的2000-3000NTU降低至10NTU以下。取黄河原水，现场试验：絮凝沉淀5分钟后取上清液测定浊度，数据如下表： 试验 浊度（NTU） 浊度去除率（%） 原水 絮凝后上清液 2200 4.56 —— 99.79 出水达到浊度＜10NTU的要求，加药量比现场加药大大降低。黄河水处理前后水质照片对比如下： 四、Q&A 1、为什么叫生物蛋白絮凝剂？里面有微生物吗？生物絮凝剂的成分是什么？答：生物蛋白絮凝剂是以动植物蛋白为原料，利用生物酶法合成，并经过多级分离提纯得到的高分子聚合物，不含有微生物，是一种纯物质。由于生产原料为食品级、生产过程无有毒有害物质添加、生产工艺涉及生物工程手段、终产品无毒害、可生物降解，因此称之为生物絮凝剂，属于绿色环保型产品。 2、本产品主要是用来代替PAM吗？效果比PAM好吗？用量和使用成本相比较如何？

答：生物蛋白絮凝剂作为第三代絮凝剂，拥有高效、易降解、无二次污染等特性，这些正是传统有机高分子絮凝剂所欠缺的。尤其是PAM，其在高温或长时间搁置下，会产生丙烯酰胺单体，而丙烯酰胺是2A类致癌物，所以用全新一代的生物絮凝剂来代替PAM是未来发展的必然趋势。使用生物絮凝剂的成本和PAM持平，甚至部分领域偏低。 3、本产品会在上清液中残留吗？会不会增加上清液的COD？答：公司生产的生物絮凝剂吨水加药量极少，且由于其直链上有较多的羟基等活性基团，对废水中的悬浮颗粒或胶体的吸附、架桥、网捕作用极强，絮凝效率非常高，因此在上清液中残留非常少，不会增加上清液的COD。 4、生物絮凝剂絮凝沉淀的原理是什么？跟PAC和PAM一样吗？ 答：PAC的絮凝原理是利用其所携带的电荷与水中带相反电荷的颗粒物中和，导致胶体颗粒脱稳、沉降。PAM的絮凝原理和我公司产品的絮凝原理基本相同，都是通过絮凝剂分子链上的活性基团，与水中胶体颗粒之间发生架桥、卷扫和网捕作用，形成大分子从而得以沉降，不同之处在于两者分子链上所携带的活性功能基团种类和数量。

5、絮凝形成的污泥含水率多大？压缩性好吗？如何将污泥与上清液分离？答：絮凝形成的污泥含水量因废水种类的不同会有差异，一般来说在94%到97%之间，压缩性非常好。沉淀池和气浮装置可以解决沉淀与上清液的分离问题，即在沉淀池中发生污泥的沉淀，或者利用气浮装置曝气，沉淀下来的污泥附着气泡上浮到水面，最后用刮泥板刮掉即可。

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6、 生物絮凝剂目前在哪些领域应用效果最好？

答：生物絮凝剂目前已在生活污水、造纸废水、禽畜废水、饮用水原水和河湖污染水体等处理领域有非常好的稳定处理效果，根据各地水质参数不同，微调药剂配方即可。