申请日2010.04.02
公开(公告)日2010.09.08
IPC分类号C02F1/56; C02F1/52
摘要
本发明提供了一种利用纳米材料快速净化污水的方法及其装置。该方法在污水中投加纳米材料如邻羟苯亚基对苯二胺(P-BSP)、加有邻羟苯亚基对苯二胺(P-BSP)的液体石蜡等，并分散，再往污水中大剂量投加净水药剂如铁盐、铝盐等，净水药剂在形成矾花，吸附污水中的杂质的同时，也吸附了前面投加的纳米材料，当污泥密度小于1g/cm3及水的密度时，污泥即发生上浮，由于污泥上浮的速度比下沉的速度快，可实现污泥的迅速分离。上浮的污泥经集泥装置收集后，排至分离罐外，排出的污泥再经污泥清洗剂如盐酸、硫酸等进行清洗，使污泥由固相变为液相并分层，下层的残液作为净水药剂重复使用，上层液体经过滤器过滤后，得到“干净”的纳米材料，重复使用，滤渣取出另作处理。
权利要求书
1.一种利用纳米材料快速净化污水的方法，其特征在于：利用纳米材料快速净化污水 的方法按如下步骤进行：
(1)、向污水中投加纳米材料，投加量为重量百分比浓度为0.0001-0.0006%纳米材料悬浮液，其中所述的纳米材料为极难溶于水的纳米有机物质，如邻羟苯亚基对苯二胺(P-BSP)、加有邻羟苯亚基对苯二胺(P-BSP)的液体石蜡等，并在容器中与污水一起充分搅拌和分散;
(2)、向已加入纳米材料的污水中加入净水药剂，并充分混合发生反应，使污水破胶、破乳形成微小矾花，矾花吸附污水中的杂质和纳米材料形成污泥，其中净水药剂是铁盐：Fecl3、Fe2(so4)3及聚合硫酸铁、聚合硫酸铝铁，铝盐：Alcl3、碱式氯化铝、聚合铝及高分子有机絮凝剂如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠等，其中所述铁盐、铝盐的加入量为铁盐、铝盐在所述污水中的重量百分比浓度达到0.0002-0.0012%;
(3)当形成的污泥其密度小于1g/cm3且小于水的密度时，污泥上浮，并通过集泥槽排出，污水分离杂质后变为净化水排出;
(4)、集泥槽排出的上浮污泥，集中经污泥消洗剂清洗后，得到的残液再次作为净水药剂投加到污水中，得到的上层带有污泥的纳米材料经过滤后，清除污泥可重复使用，滤后残渣作为污泥处理，其中所述的污泥清洗剂为强酸性物质，包括盐酸、硫酸、氢氟酸等，其加入量为污泥量的3%-5%。
2.一种由分散器(1)、药剂投加泵(2)、混合器(3)、污泥收集槽(4)、污水净化罐(5)、外输泵(6)、过滤器(7)、污泥收集罐(17)、污泥清洗装置(10)、残液收集罐(11)、纳米材料回收泵(12)、残液回收泵(13)、污泥泵(14)、纳米材料过滤器(16)、纳米材料储罐(18)和纳米材料投加泵(19)构成的利用纳米材料快速净化污水的装置，其特征在于：在污水来水管(20)上装有分散器(1)，分散器(1)与药剂投加泵(2)相连接，药剂投加泵(2)与混合器(3)相连接，混合器(3)用管道与污水净化罐(5)的底部相连接，污水净化罐(5)的顶部装有污泥收集槽(4)，污水净化罐(5)底部的另一端用管道与外输泵(6)相连接，外输泵(6)用管道与过滤器(7)相连接，过滤器(7)的底部装有净化水外输管(8)，污泥收集槽(4)与污泥收集罐(17)相连接，污泥收集罐(17)的另一端与污泥泵(14)相连接，污泥泵(14)用管道与污泥清洗装置(10)相连接，且在连接管道上装有清洗剂投料口(9)，污泥清洗装置(10)的底部有管道与残液收集罐(11)相连接，残液收集罐(11)底部用管道与残液回收泵(13)相连接，且与污水来水管(20)相连接，污泥清洗装置(10)的顶部用管道与纳米材料回收泵(12)相连接，纳米材料回收泵(12)与纳米材料过滤器(16)相连接，纳米材料过滤器(16)的底部装有残渣排放管(15)，纳米材料过滤器(16)的另一端与纳米材料储罐(18)相连接，纳米材料储罐(18)与纳米材料投加泵(19)相连接，且与污水来水管(20)相连接，形成封闭的循环系统。
说明书
利用纳米材料快速净化污水的方法及其装置
技术领域
本发明涉及到环境保护及污水处理领域，特别涉及到利用纳米材料快速净化污水的方法及其装置。
背景技术
现有含油污水的处理方法是加净水药剂沉降并过滤法。该方法的操作程序是：向污水加入混凝剂和絮凝剂(即净水药剂)，经反应器反应，污水中的胶体得到破乳、破胶，胶体及污水中的悬浮颗粒与所形成的矾花结合，并沉至罐底，形成污泥，污水得到净化，最后经过压力过滤，进一步净化污水。实践证明，此方法处理后水能达到相应的水质标准，但处理过程会产生大量的污泥，带来二次污染。传统污水处理方法是污泥下沉，其下沉的速度小，污泥分离的速度也就小，分离效率不高，往往么增大装置的容积来保证处理效果，致使处理装置体积庞大。且存在药剂不能循环使用，增加了污水处理成本等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用纳米材料快速净化污水的方法及其装置，该方法在处理过程中产生污泥量小，污泥分离速度快，设备处理效率高。
为达到上述目的，本发明的具体技术方案为：
利用纳米材料快速净化污水的方法按如下步骤进行：
1、向污水中投加纳米材料，投加量为重量百分比浓度为0.0001-0.0006%纳米材料悬浮液，其中所述的纳米材料为极难溶于水的纳米有机物质，如邻羟苯亚基对苯二胺(P-BSP)、加有邻羟苯亚基对苯二胺(P-BSP)的液体石蜡等，并在容器中与污水一起充分搅拌和分散。
2、向已加入纳米材料的污水中加入净水药剂，并充分混合发生反应，使污水破胶、破乳形成微小矾花，矾花吸附污水中的杂质和纳米材料形成污泥，其中净水药剂是铁盐：Fecl3、Fe2(so4)3及聚合硫酸铁、聚合硫酸铝铁，铝盐：Alcl3、碱式氯化铝、聚合铝及高分子有机絮凝剂如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠等，其中所述铁盐、铝盐的加入量为铁盐、铝盐在所述污水中的重量百分比浓度达到0.0002-0.0012%。
3、当形成的污泥其密度小于1g/cm3且小于水的密度时，污泥上浮，并通过集泥槽排出，污水分离杂质后变为净化水排出。
4、集泥槽排出的上浮污泥，集中经污泥清洗剂清洗后，得到的残液再次作为净水药剂投加到污水中，得到的上层带有污泥的纳米材料经过滤后，清除污泥可重复使用，滤后残渣作为污泥处理，其中所述的污泥清洗剂为强酸性物质，包括盐酸、硫酸、氢氟酸等，其加入量为污泥量的3%-5%。
利用纳米材料快速净化污水的装置是在污水来水管上装有分散器，分散器与药剂投加泵相连接，药剂投加泵与混合器相连接，混合器用管道与污水净化罐的底部相连接，污水净化罐的顶部装有污泥收集槽，污水净化罐底部的另一端用管道与外输泵相连接，外输泵用管道与过滤器相连接，过滤器的底部装有净化水外输管，污泥收集槽与污泥收集罐相连接，污泥收集罐的另一端与污泥泵相连接，污泥泵用管道与污泥清洗装置相连接，且在连接管道上装有清洗剂投料口，污泥清洗装置的底部有管道与残液收集罐相连接，残液收集罐底部用管道与残液回收泵相连接，且与污水来水管相连接，污泥清洗装置的顶部用管道与纳米材料回收泵相连接，纳米材料回收泵与纳米材料过滤器相连接，纳米材料过滤器的底部装有残渣排放管，纳米材料过滤器的另一端与纳米材料储罐相连接，纳米材料储罐与纳米材料投加泵相连接，且与污水来水管相连接，形成封闭的循环系统。
本发明中所涉及的药剂投加泵、外输泵、纳米材料回收泵、残液回收泵、污泥泵和纳米材料投加泵等，为公知的气动隔膜泵和螺杆泵。
本发明的积极效果为：
1、该方法在处理过程中产生污泥小，是传统的10%，减少污泥排放带来的二次污染;
2、污泥分离速度快，设备处理效率高，使装置占地和容积都大大减少;
3、处理后的水质达到相应的处理标准;
4、净水药剂可循环使用，降低了污水处理成本，处理成本低于传统方法。