申请日2018.03.04
公开(公告)日2018.07.24
IPC分类号C02F9/14; C02F1/28; B01J20/20; B01J20/28; B01J20/30
摘要
本发明一种低成本高效的生活废水处理方法，该方法包括以下步骤：将废水首先进行过滤，除去悬浮性颗粒，然后进入到油水分离的分离器，通过鼓气分离出泡沫，进而物理方法除去泡沫以此来处理废水中的表面活性剂，然后将下层水体进入到物理吸附剂阶段进行吸附，选用秸秆和粘土碳化物做吸附剂，吸附效率较高，而且成本低廉，紧接着用紫外灯对水体进行杀毒处理，最后通过酵素澄清水体，过滤，得到可净化的水体。本发明所采用的吸附剂选自秸秆和粘土的混合物、来源广泛、成本低廉，比表面积大，吸附效率较高，而且本处理方法简便、工艺流程简单，不产生废弃物，处理成本较低。
权利要求书
1.一种低成本高效的生活污水处理方法，其具体实施方案为：
a.将生活废水引入格栅井，经过机械细格栅过滤，过滤废水中颗粒性物质或漂浮类物质，栅渣集中定期外运;
b.将步骤1中的废水引入装载于泡沫分离塔中进行鼓泡处理，并分离泡沫，取下层生活废水;
c.将步骤2中的下层水体通过吸附池中，在高速搅拌下，加入吸附剂，进行高速搅拌，搅拌转速控制在500-1000转/分钟，保持1-2小时后，过滤掉滤渣，处理过的水体进行下一步处理过程;
d.将步骤3中的水体引入到消毒池里进行消毒处理;
e.对步骤4中的水体进行酵素处理，待处理1-2小时后，用过滤膜过滤水体，制备可回收的净化水。
2.根据权利要求1中所述的格栅井的间隙为2-5 um。
3.根据权利要求1中所述的气体与废水比例为6:1-8:1，每隔10-30分钟对泡沫进行一次搜集，每次重复3-8次。
4.根据权利要求1中所述的吸附剂由农作秸秆和粘土混合物的碳化物制备，其中农作秸秆和粘土的重量比例控制在10:1-30:1之间，炭化后的吸附物与待处理的水体重量比例控制在1:100-1:250之间。
5.根据权利要求4中所述的炭化物质制备方法为：将秸秆和粘土混合均匀后，加入到炭化炉中，炭化温度控制在560-680℃之间，炭化3-5小时后，取出，研磨至粒径10-50um之间。
6.根据权利要求1中所述消毒方法为选自254和365nm的紫外灯进行消毒。
7.根据权利要求1中所述的过滤膜直径在2-5um，每隔10小时更换一次。
8.根据权利要求1-7提供一种生活废水的处理方法，此方法具有低成本、高效的特点。
说明书
一种低成本高效的生活废水处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体地涉及一种高效低成本的生活废水处理方法。
背景技术
随着我们经济的快速发展，目前生活用水量都在逐渐递增，随之排除的废水量也在不断增加。由于生活用水的复杂性，在这些生活废水中，大多都含有颗粒性杂质、蛋白质类物质、油污、表面活性剂、细菌等有害杂志。为了保护日益被破坏的环境，必须对这些生活废水进行净化处理。
现有的生活废水净化方法主要有絮凝法、微生物降解法、物理吸附法等。絮凝沉淀法是通过头家大量的絮凝剂，通过絮凝剂的吸附、物理沉降的方法进行净化水体，然后絮凝剂往往价格较高，而且选用铝盐，铝往往很难除净，导致二次污染;微生物降解法选用不同的微生物对废水中的有机物进行分解，流程复杂、管理难度高、效果不稳定，最后难以保证水质的达标;而物理吸附法由于其投资成本低、运行和维护费用较低，物理吸附剂可以循环使用等特点，是目前研究较多的废水处理方法，但是往往使用较贵的物理吸附剂、造成废水处理成本较高。
发明内容
本发明是针对上述废水物理吸附法存在物理吸附剂成本较高、运行费用较高等问题而提出的一种技术解决方案。
本发明的技术方案是：一种低成本高效的生活废水处理方法，通过将常见的秸秆和粘土高温炭化制备吸附剂，通过物理吸附作用除去生活废水中的表面活性剂、蛋白质、油污等，吸附剂来源广泛、效果较好、成本较低等特点。
本发明所涉及具体的生活污水的处理方法为：
a.将生活废水引入格栅井，经过机械细格栅过滤，过滤废水中颗粒性物质或漂浮类物质，栅渣集中定期外运;
所述的格栅间隙为2-5 um，栅渣每周进行清理1-2次;
b.将步骤1中的废水引入装载于泡沫分离塔中进行鼓泡处理，并分离泡沫，去下层生活废水。
由于生活废水中通常含有大量各种的乳化剂，这些具有表面活性的乳化剂长时间存在于水体中，使得生活废水形成了较为稳定的水包油的乳化液。由于乳化剂具有很强的表面活性，当液体产生起泡后，乳化剂会集中于气液界面上，对泡沫进行收集，能够大大降低废水中的乳化剂的含量，从而将生活废水的乳化性能大大降低，水包油体系瓦解，油相和水相分离，便于后续油污的处理。
所述的气体与废水比例为6:1-8:1，每隔10-30分钟对泡沫进行一次搜集，每次重复3-8次。
c.将步骤2中的下层水体通过吸附池中，在高速搅拌下，加入吸附剂，进行高速搅拌，搅拌转速控制在500-1000转/分钟，保持1-2小时后，过滤掉滤渣，处理过的水体进行下一步处理过程。
所述的吸附剂由回收的秸秆和粘土的混合物经过高温炭化制备得到，所述的回收秸秆包括回收的玉米、花生、小麦、黄豆等秸秆，具有成本低廉、来源广泛等特点、经过高温炭化后，能够形成多孔性的碳结构，对多种物质具有吸附作用;所述的粘土选自含有镁/铝等多层结构的物质，是来自天然的物质，成本较低，通过将秸秆和粘土混合后，经过高温炭化，能够将多空碳结构与粘土形成的强度较高的多孔结构，多空结构具有比表面积大、吸附能力强等特点。
所述的秸秆和粘土的重量比例控制在10:1-30:1之间，炭化后的吸附物与待处理的水体重量比例控制在1:100-1:250之间。
所述的秸秆和粘土的制备方法为：将秸秆和粘土混合均匀后，加入到炭化炉中，炭化温度控制在560-680℃之间，炭化3-5小时后，取出，研磨至粒径10-50um之间;
所述的滤渣是由秸秆和粘土碳化物吸附水体中的含氮、含磷等元素的混合物，滤渣可以作为良好的肥料，实现吸附剂的回收利用，同时降低废水处理的成本。
d.将步骤3中的水体引入到消毒池里进行消毒处理;
常见的水体消毒方法包括化学法和物理法，化学法常常采用氧化法对水体进行处理，比如选用双氧水、氯气、次氯酸钠等氧化物，但是往往成本较高，而且造成水体中含有大量的化学物质，处理过程中味道很大，对周围环境造成很大的影响。
本发明所述的消毒方式优选紫外灯来对水体进行杀菌，紫外灯选择波长为254,365nm两种，紫外消毒时间为2-5小时;
e.对步骤4中的水体进行酵素处理，待处理1-2小时后，用过滤膜过滤水体，制备可回收的净化水;
所述的过滤膜直径在2-5um，每隔10小时更换一次;
与现有技术相比，本发明具有如下效果：
本发明采用过滤-鼓泡除沫-物理吸附-消毒-过滤的步骤来处理生活废水，处理后的废水可直接排放，该方法处理效率高、无二次污染，且处理过程中，采用的吸附剂来源广泛、成本较低、无毒环保，而且滤渣可当做农作物肥料，因而大大降低吸附剂的成本，从而降低废水处理的成本。
另一方面，本发明采用回收秸秆和粘土混合物的碳化物作为吸附剂，具有多孔结构，比表面积大、吸附能力强，能够吸附废水中的含磷-含氮、蛋白质等成分，而且其来源成本、成本较低，另外在消毒处理环节，选用更加环保的紫外光对水体进行杀菌，避免化学品带来的负面影响，更加环保、节约成本。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合具体实施案例来阐释本发明
实施例1
以生活废水如COD cr ≤ 300 mg/L, BOD5 ≤ 20 mg/L, SS ≤ 150mg/L， PH 6-9
将此生活废水按照如下方法处理：
a.将生活废水引入格栅井，经过机械细格栅(间隙2um)过滤，过滤废水中颗粒性物质或漂浮类物质，栅渣集中定期外运;
b.将步骤1中的废水引入装载于泡沫分离塔中进行鼓泡处理，气体与废水比例为6:1，鼓气10分钟后分离泡沫，重复3次，取下层生活废水;
c.将步骤2中的下层水体通过吸附池中，在高速搅拌下，加入水量的重量的0.5%的吸附剂，进行高速搅拌，搅拌转速控制在800转/分钟，保持2小时后，过滤掉滤渣，处理过的水体进行下一步处理过程;
吸附剂选用秸秆与粘土重量比为15:1，混合混匀后，加入炭化炉中，炭化温度为600℃，炭化4小时后，去除，研磨粒径为< 20um;
d.将步骤3中的水体引入到消毒池里进行利用254nm紫外处理3小时;
e.对步骤4中的水体进行适量酵素处理，待处理2小时后，将水体进一步通过2um的过滤膜过滤，制备可回收的净化水。
制备出的净化水其指标为：
COD cr ≤ 60mg/L, BOD5 ≤ 50mg/L, SS ≤ 40mg/L， PH 6-9
实施例2
以生活废水如COD cr ≤ 300 mg/L, BOD5 ≤ 20 mg/L, SS ≤ 150mg/L， PH 6-9
将此生活废水按照如下方法处理：
a.将生活废水引入格栅井，经过机械细格栅(间隙3um)过滤，过滤废水中颗粒性物质或漂浮类物质，栅渣集中定期外运;
b.将步骤1中的废水引入装载于泡沫分离塔中进行鼓泡处理，气体与废水比例为7:1，鼓气30分钟后分离泡沫，重复4次，取下层生活废水;
c.将步骤2中的下层水体通过吸附池中，在高速搅拌下，加入水量的重量的0.7%的吸附剂，进行高速搅拌，搅拌转速控制在1000转/分钟，保持2小时后，过滤掉滤渣，处理过的水体进行下一步处理过程;
吸附剂选用秸秆与粘土重量比为20:1，混合混匀后，加入炭化炉中，炭化温度为600℃，炭化4小时后，去除，研磨粒径为< 20um;
d.将步骤3中的水体引入到消毒池里进行利用254nm和365nm紫外处理4小时;
e.对步骤4中的水体进行适量酵素处理，待处理2小时后，将水体进一步通过2um的过滤膜过滤，制备可回收的净化水。
制备出的净化水其指标为：
COD cr ≤ 45mg/L, BOD5 ≤ 60mg/L, SS ≤ 35mg/L， PH 6-9
实施例3
以生活废水如COD cr ≤ 300 mg/L, BOD5 ≤ 20 mg/L, SS ≤ 150mg/L， PH 6-9
将此生活废水按照如下方法处理：
a.将生活废水引入格栅井，经过机械细格栅(间隙3um)过滤，过滤废水中颗粒性物质或漂浮类物质，栅渣集中定期外运;
b.将步骤1中的废水引入装载于泡沫分离塔中进行鼓泡处理，气体与废水比例为8:1，鼓气30分钟后分离泡沫，重复8次，取下层生活废水;
c.将步骤2中的下层水体通过吸附池中，在高速搅拌下，加入水量的重量的0.7%的吸附剂，进行高速搅拌，搅拌转速控制在1000转/分钟，保持2小时后，过滤掉滤渣，处理过的水体进行下一步处理过程;
吸附剂选用秸秆与粘土重量比为30:1，混合混匀后，加入炭化炉中，炭化温度为600℃，炭化4小时后，去除，研磨粒径为< 20um;
d.将步骤3中的水体引入到消毒池里进行利用254nm和365nm紫外处理4小时;
e.对步骤4中的水体进行适量酵素处理，待处理2小时后，将水体进一步通过2um的过滤膜过滤，制备可回收的净化水。
制备出的净化水其指标为：
COD cr ≤ 30mg/L, BOD5 ≤ 65mg/L, SS ≤ 25mg/L， PH 6-9
通过实施例可以发现，本发明所提供生活废水的吸附剂和处理方法能够高效的去除生活废水中表面活性剂、油污、蛋白质等其他一些杂质，处理方法简便、所使用的吸附剂来源广、成本低廉、比表面积较大，吸附效率较高，因此具有极大的应用前景。