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一種從活性污泥中提取細菌藻酸鹽的方法

　　技術領域

　　本發(fā)明涉及一種從活性污泥中提取高穩(wěn)定性細菌藻酸鹽的方法，屬于環(huán)境工程污水處理技術領域。

　　背景技術

　　近幾年來，我國的污水處理工作有了*的發(fā)展，污水處理廠在解決我國水污染問題方面取得了巨大的進步，在很大程度上緩解了我國水污染的危機，但產(chǎn)生的大量污泥也面臨處理困難的問題，根據(jù)報道，污泥處理費用占到了污水處理廠總體運行費用的20%至45%，有的甚至高達60%，因此，如何有效的處理污泥，將其轉變?yōu)橐环N具備經(jīng)濟價值的再生資源，是眾多污水處理廠迫切需要解決的問題。

　　研究表明，胞外多糖是活性污泥胞外聚合物中的重要成分，而細菌藻酸鹽又是胞外多糖中重要的多糖組分。細菌藻酸鹽可以作為海藻酸鹽的潛在替代物，有廣泛的應用價值。比如用作紡織品的上漿劑和印花漿，同時作為增稠劑、穩(wěn)定劑、乳化劑大量應用于食品工業(yè)中;用于增加血容量和維持血壓，排除燒傷所產(chǎn)生的組胺類毒素以及對創(chuàng)傷失血、手術前后循環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定、大量出血性休克、燒傷性休克、高燒和急性痢疾所導致的全身脫水等有良好的治療效果，還具有使*排出體外，抑制Pb、Cd、Sr被人體吸收以及保護腸胃道整腸、減肥、降血糖的作用。

該方法將污泥用去離子水清洗并烘干至恒重，在將污泥置于Na2CO3溶液中，于80℃高溫下消化至有氣泡溢出，然后冷卻至室溫，過濾得到上清液，之后向其加入酸液調節(jié)pH至2，獲得藻酸沉淀，離心收集沉淀后，加入NaOH溶解沉淀，Z后再加入無水乙醇與之混合產(chǎn)生細菌藻酸鈉沉淀，收集產(chǎn)生的沉淀于60-70℃下烘干后即得細菌藻酸鈉固體。該方法雖能有效的提取細菌藻酸鹽，但取用的污泥需烘干至恒重，而目前絕大多數(shù)污水處理廠的剩余污泥含水率很高，降低污泥含水量成本很大，經(jīng)機械脫水后污泥含水率也在97%左右，因此，這種以烘干后的污泥為細菌藻酸鹽的提取原料成本過大，勢必無法用于污水處理廠剩余污泥的二次利用，且后續(xù)消化過程中為維持80℃水浴也必然導致能耗較大，不適用于諸多沒有條件進行水浴加熱的現(xiàn)場，加上提取過程中為了調節(jié)pH至2，需消耗大量酸，之后又需加入大量堿以獲得藻酸鈉，不但成本較大，且根據(jù)相關報道，酸化過程中生成的藻酸沉淀不穩(wěn)定、易降解，之后加入大量的堿液還會引起藻酸鈉堿性降解，因此，該方法的產(chǎn)品收率和獲得的產(chǎn)品質量都不高，并不適合實際生產(chǎn)。因此一種能提高產(chǎn)品產(chǎn)率和產(chǎn)品質量的提取方法的開發(fā)很有必要。

發(fā)明目的：本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種提取細菌藻酸鹽的方法，該方法成本低，且得到的產(chǎn)物具有高的穩(wěn)定性。

　　為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案為：

　　一種從活性污泥中提取細菌藻酸鹽的方法，具體包括如下步驟：

　　步驟1，取污水處理廠的剩余污泥作為污泥樣本;

　　步驟2，將步驟1的污泥樣本轉移至Na2CO3溶液中，于40～50W超聲波下進行預處理;將污泥樣本和Na2CO3溶液置于超聲中反應能夠*地分散活性污泥細胞，增大其與*溶液的接觸，從而提高反應效率;

　　步驟3，將步驟2處理后的活性污泥-*混合液于室溫下消解6～8h(超聲反應后沉置一段時間);

　　步驟4，將消解后的混合液于12000rpm下離心得到上清液;

　　步驟5，調節(jié)上清液的pH值為6～7，然后加入一定量的氯化鈣溶液進行鈣析，離心得到細菌藻酸鈣沉淀，將細菌藻酸鈣沉淀進行多次清洗處理以去除殘留無機鹽，避免影響后續(xù)得到的海藻酸鈉的純度;

　　步驟6，離子交換脫鈣：將步驟5的細菌藻酸鈣沉淀置于NaCl溶液中，再往NaCl溶液中加入一定量的鈉型陽離子交換樹脂，連續(xù)攪拌進行離子交換脫鈣，Z后于10000rpm下離心得到細菌藻酸鈉溶液;離子交換脫鈣為可逆反應，采用鈉型陽離子交換樹脂既可去除脫鈣過程產(chǎn)生的Ca2+，又能釋放Na+，從而保證混合液中Na+的含量，使離子交換脫鈣過程進行地更為*;

　　步驟7，向步驟6的細菌藻酸鈉溶液中加入一定量的無水乙醇，并于12000rpm下離心得到絮狀沉淀，將絮狀沉淀烘干后即可得到所需的細菌藻酸鈉固體。

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