申请日2005.12.12
公开(公告)日2007.06.20
IPC分类号C02F1/52; C02F1/50; C02F1/42; C02F1/28
摘要
本发明提供了一种沸石处理剂，并用沸石处理剂处理污水的工艺及其设备。它是在污水中加入以沸石为主要成分，并按比例配入无机盐类絮凝剂的污水处理剂，使污水在特制设备中产生高速旋转和混合后，达到中和、吸附、絮凝、混凝沉淀、离子交换、过滤，分离出清水，分离出的清水再经过离子交换柱和消毒杀菌池处理，达到中水回用标准的出水。本发明提供的污水处理剂具有极强的吸附、絮凝、过滤和沉降作用，处理后的污泥可以全部回收利用，可处理各种生活污水和工业废水使出水达到中水回用的要求，占地小、投资少、能耗低、运转费用少，以沸石处理剂处理各类污水，可以从根本上治理污染物给环境带来的危害，对创建绿色环境，改变生态良性循环有着积极的意义。
权利要求书
1、一种污水处理工艺，其特征在于它由下列工艺步骤组成：
①在污水中加入以沸石为主要成分的污水处理剂，加入量为 每立方米污水0.05-0.2kg的污水处理剂;
②用高速离心水泵将污水经过水泵水管进入第一絮凝室内使 其爆气，去除游离的氨氮，在污水回流中加入沸石处理剂后再次 进入第一絮凝室，在涡流片的作用下进行充分的旋转和混合，并 进行离子交换去除铵，再进入絮凝池和澄清池分离出清水;
③分离出的清水进入装有斜发沸石的离子交换柱，对残余的 氨氮和其它污染物，进行离子交换和吸附、过滤加以清除;
④最后将清水送入消毒杀菌池，经消毒杀菌后，得到符合回 用水要求的中水。
2、根据权利要求1所述工艺使用的一种污水处理剂，其特征 在于它以沸石为主要原材料，并按下列配合比配制：
沸石∶絮凝剂=8-8.5∶2-1.5。
3、根据权利要求2所述的污水处理剂，其特征在于它以沸石 为主要成分，所述沸石的成分及特征为：
二氧化硅 35-60%，三氧化二铝 18-25%，粒径0.07- 0.1mm，堆密度0.40-50，pH值6-9。
4、根据权利要求2所述的污水处理剂，其特征在于所述絮凝 剂为硫酸铝钾或硫酸铝或氯化铝或三氯化铁或其它常用的无机盐 类絮凝剂。
5、一种根据权利要求1所述的污水处理工艺所使用的设备， 其特征在于它由絮凝室内设置的爆气管和涡流片，使污水和处理 剂在絮凝室产生剧烈的旋转和混流，在从絮凝室进入絮凝池的向 下流动中进行絮凝和沉淀，在絮凝池的底部向上流入澄清池，通 过悬浮泥层的过滤并经过滤层分离出清水，升流到池体上部的清 水汇集区。
6、根据权利要求1所述的污水处理工艺所使用的设备，其特 征在于它由根据权利要求5所述的设备与斜发沸石离子交换柱和 消毒杀菌池组成。
说明书
沸石处理剂及其处理污水的工艺和设备
本发明涉及一种污水处理剂及其处理污水的工艺和设备。即 是采用沸石为主要成分的污水处理剂对污水进行絮凝、吸附、沉 淀过滤分离后，再用二氧化氯或氯气杀菌的工艺以及为该工艺设 计的专用设备。
我国是一个水资源短缺的国家，随着城市人口的不断增加和 工业生产的建设和发展，淡水资源供给已经异常紧张，水环境质 量不断恶化，导致了水域生态功能退化，可利用水源的进一步减 少和水资源供需矛盾的加剧。水资源开发利用程度已近极限，制 约城市扩张和经济发展的首要问题是水资源短缺问题，中水回用 是国际公认的“城市第二水源”，在世界许多缺水城市中被广泛采 用，并且被作为节水的重点。
本发明的目的是在于提供一种以沸石为主要成分的污水处理 剂。
本发明的再一个目的在于提供一种将城市生活污水和工业废 水处理为满足中水回用要求所需的污水处理工艺。
本发明的另一个目的在于提供一种这种污水处理工艺所使用 的设备。
本发明的污水处理工艺是这样实现的：
①在污水中加入上述污水处理剂，加入量为每立方米污水 0.05-0.2kg;
②用高速离心水泵将污水送入反应池，并使污水与沸石处理 剂在喷嘴回流区充分混合，再进入絮凝池和澄清池分离出清水;
③分离出的清水进入斜发沸石离子交换柱，以过滤和去除残 余的氨氮、重金属等杂质;
④最后将清水送入消毒杀菌池消毒杀菌后，得到符合回用水 要求的中水。
本发明的污水处理剂以沸石为主要原材料，再配入絮凝剂，按 不同的污水水质进行配合，配合比是：
沸石∶絮凝剂=7-8.5∶3-1.5
沸石的化学成分：
沸石化学成分主要由SiO2、Al2O3、H2O和碱、碱土金属离子 四部分组成。四部分比例有很大变化，从而构成了多种沸石矿物。
SiO2、Al2O3两种成分约占沸石矿物成分的80%，在不同的沸 石矿物中，硅铝的含量比例不一致。按比值不同，沸石可分为高 硅沸石(SiO2/Al2O3>8)，中硅沸石(4-8)，低硅沸石(<4)。 硅铝比的大小直接影响沸石的某些性能，尤其是离子交换性和耐 酸性。国内斜发沸石、丝光沸石多属高硅沸石(硅酸比在 7.85-11.28)。
沸石的物理性质：
沸石的特殊物理性质取决于沸石的晶格结构，沸石由[SiO2] 和[Al2O3]四面体单元交错排列成空间网络。由于晶体结构的开放 性，沸石含有许多大小不均匀的孔道和空腔。因此沸石具有强烈 的吸附、分子筛过滤、离子交换性能和混凝沉降的作用。
沸石具多孔结构，其孔隙率达到23%-50%，比表面积大，表 面能高，在添加一定的絮凝剂后，是一种理想的污水处理剂。
本发明所述絮凝剂为：硫酸铝钾、硫酸铝或氯化铝或三氯化 铁等常用无机盐类絮凝剂，以便根据不同的水质选择不同的絮凝 剂和不同种类的沸石，由于本发明污水处理剂由上述的沸石和絮 凝剂组成，污水中的污染物，首先被沸石吸附，再通过絮凝剂的 作用，在强大的中和、吸附和絮凝、混凝沉降的作用下，促使污 染物和水分离后，迅速沉降去除，沸石良好的离子交换性能迅速 捕捉和交换污水中残存的铵离子，彻底净化了污水。
本工艺的过程是这样完成的：
(1)本发明所使用的设备为圆形，底部为锥形，污水在水泵抽吸 作用下从锥形底部进入第一絮凝室，再从第二絮凝室的顶部进入絮 凝池的向下流动中进行絮凝和沉淀，在絮凝池的底部向上流入澄清 池，在澄清池内分离出清水，使得在池体中下部形成了一个有1-3 米厚的、十分致密的悬浮泥层，所有经过混凝后分离的污水都必 须通过这个悬浮泥层的过滤，才能升流到澄清池上部的清水汇集 区，它十分成功地起到了污水高级处理工艺中极为重要的过滤作 用，这个悬浮泥层是由污水中的污泥及污水处理剂混凝形成的絮体 本身组成的，当混凝后的出水由下向上穿过此悬浮泥层时，絮体 滤层靠界面物理吸附和电化学特性的作用，将悬浮胶体颗粒、絮 体、细菌菌体等等杂质全部拦截在此悬浮泥层上，清水从澄清池 的顶部流出。
三个池的形状，大小及几何尺寸，是在经过十分精细的水动力 学参数设计计算下的组合系统，形成独特的污水处理净化池，使污 水处理系统使用的污水处理剂组合配方能充分发挥作用。
(2)分离出的污泥通过管道被排到污泥浓缩池，达到饱和的污泥 被压榨后取走。
(3)分离出的清水流入离子交换柱，利用斜发沸石的离子交换性 能和强大的过滤功能，将残余的氨氮、重金属和污物等去除，使用 过的沸石经再生后重复使用。
(4)将经过离子交换处理的清水，送入消毒杀菌池进行彻底的消 毒杀菌，使出水达到中水回用水质的标准，送入中水回用管道。
本发明与现有的或传统的污水处理工艺技术比较，具有无可比 拟的优点和积极地效果：
1、本发明所使用的污水处理剂具有很强的吸附能力，并且絮 凝好，沉降速度快，能彻底去除污水中的污染物，使污水和污染物 快速分离，得到的清水在斜发沸石离子交换柱内去除残余的氨氮和 污物后，经消毒杀菌处理得到优质的回用水。
2、本发明工艺流程简单，能大量连续的处理污水。污泥中所 含的沸石因絮凝沉积了污水中大量的有机营养物质，又容易脱水干 燥，污泥回收经过消毒杀菌处理后，是优质的长效有机复合肥，不 会造成二次污染，又是良好的土壤改良剂;
3、本发明提供的工艺流程，因为在第一絮凝室内装置了爆气 装置，首先去除了大部分的游离氮，污水在锥形底部的回流中与 沸石处理剂混合后进入絮凝室，污染物被絮凝成为絮花，沸石将 污染物絮花吸附后形成致密的污泥从而使污水与污泥分离，铵离 子与沸石进行离子交换，进一步去除污水中的氨氮，免去了传统 的生物硝化反硝化的生化处理程序，无需设置生化池等设施投入 的建设费用和机电运行费用，极大的减少了运行成本。
4、沸石又是良好的除臭剂，具有良好的除臭功能，污水的臭 味被沸石吸收，所以在处理过程中没有臭味，这对保持环境空气 清新和防止疾病传播有着良好的作用。
5、本发明能处理各种生活污水和工业废水，并使之达到规定 的中水回用的排放标准，经本发明工艺处理的污水可以直接用于 除饮用和食品工业用水之外的所有工业与农业及城市回用。从根 本上解决了污水治理的难题，对于节约用水，开辟城市第二水资 源，缓解供水紧张，保护人类生存环境具有极其积极的意义，从 根本上解决了污水治理的难题，真正实现了污水处理的零排放。