申请日2017.12.27
公开(公告)日2018.05.22
IPC分类号B01D39/14; C02F1/00; C02F1/50; C02F1/72; C04B33/04; C04B33/13; C02F101/30
摘要
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种用于生活污水处理的高效过滤池及制备方法，通过将粘土、高铝土、玻璃粉、锌盐与其它助剂充分混合，制浆，并通过喷丝，以丝状形式在纸模池表面形成丝状物堆积，然后烧结，形成具有多孔结构的过滤池;其中的锌、钛、镍以氧化物形式在丝中分布，大幅提升对污水的过滤净化效果，不仅可以直接过滤污水中的颗粒物质，还可以分解污水中的有机污染物，并杀菌消毒。特别适合于对生活污水、医院洗手池污水的净化处理。
权利要求书
1.一种用于生活污水处理的高效过滤池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将粘土、高铝土、玻璃粉、锌盐、镍盐、表面活性剂、有机钛酸酯研磨至微米级，然后与水性聚氨酯乳液调配得到浆体;
(2)以纸浆倒模形成滤池模板，将步骤(1)得到的浆体经喷丝装置喷丝形成由丝状物堆积的池形状，然后在500~700℃下煅烧1~5h，得到用于生活污水处理的高效过滤池。
2.根据权利要求1所述的用于生活污水处理的高效过滤池的制备方法，其特征在于，用于制备生活污水处理的高效过滤池的原料按重量份计：粘土100~150重量份、高铝土20~50重量份、玻璃粉15~45重量份、锌盐5~20重量份、镍盐3~15重量份、表面活性剂5~15重量份、有机钛酸酯20~45重量份、水性聚氨酯乳液100~200重量份。
3.根据权利要求所述的用于生活污水处理的高效过滤池的制备方法，其特征在于，所述锌盐选自氯化锌、醋酸锌、硫酸锌、硝酸锌、硫化锌中的至少一种。
4.根据权利要求所述的用于生活污水处理的高效过滤池的制备方法，其特征在于，所述镍盐选自氯化镍、醋酸镍、硫酸镍、硝酸镍、硫化镍中的至少一种。
5.根据权利要求所述的用于生活污水处理的高效过滤池的制备方法，其特征在于，所述有机钛酸酯选自钛酸正丁酯、钛酸异丙酯、聚钛酸丁酯、钛酸四异辛酯、异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、三异硬脂酸钛酸异丙酯、三异硬脂酸钛酸异丙酯复配物、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯中的至少一种。
6.根据权利要求所述的用于生活污水处理的高效过滤池的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂选自十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基硫酸铵、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸、月桂基硫酸三乙醇胺、脂肪醇羟乙基磺酸钠、N-月桂酰肌胺酸钠、椰子酰甲基牛磺酸钠、N-月桂酰基谷胺酸钠、酰胺基聚氧乙烯醚硫酸镁、月桂醇聚氧乙烯醚羧酸钠、十二烷基磷酸酯钾盐、十二醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠、椰油酰胺丙基甜菜碱、椰油酰胺丙基羟磺酸甜菜碱等中的至少一种。
7.根据权利要求所述的用于生活污水处理的高效过滤池的制备方法，其特征在于，所述水性聚氨酯乳液的固含量为30-40%。
8.一种用于生活污水处理的高效过滤池，其特征在于，根据权利要求1~7中任意一项所述的制备方法制备得到。
说明书
一种用于生活污水处理的高效过滤池及制备方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种用于生活污水处理的高效过滤池及制备方法。
背景技术
近年来随着城市化进程的加快，经济的飞速发展和人口的的不断增长，对水资源的需求量与日俱增，造成水资源日益紧张。大量污水废水的排放严重污染了环境和水源，造成水质日益恶化。当前水体污染已成为环境污染中的一个具有普遍性的重大问题，水质恶化已影响到我国许多城镇饮用水的质量，甚至危及人类的生活，因此迫切需要采取有效措施净化污染水体。目前我国绝大部分的城市污水处理厂均采用传统的二级活性污泥法处理工艺，而高额的工程投资和运转费用制约了其推广和应用，尤其是对欠发达地区，资金短缺问题普遍存在，许多中小城镇仍没有完善的污水处理系统。大量的研究结果表明，即使是在资金有保障的前提下，仅靠建立污水处理厂对点源进行处理，也很难使水污染得到有效控制。
归纳起来，目前在城市生活污水处理研究和应用领域，普遍存在的问题有：(1)采用传统的活性污泥法，往往基建费、运行费高，能耗大，管理较复杂，易出现污泥膨胀现象;工艺设备不能满足高效低耗的要求。(2)随着污水排放标准的不断严格，对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高，传统的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺多以活性污泥法为主，往往需要将多个厌氧和好氧反应池串联，形成多级反应池，通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的，这势必要增加基建投资的费用及能耗，并且使运行管理较为复杂。(3)目前城市污水的处理多以集中处理为主，庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资，因此建设大型的污水处理厂，集中处理生活污水，从污水再生回用的角度来说不一定是唯一可取的方案。因此，如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理，以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展。已成为目前水处理技术研究和应用领域共同关注的问题，就要求污水处理不应仅仅满足单一的水质改善，同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题，且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提。
发明内容
针对目前部分地区生活污水难以集中收集处理的缺陷，本发明提出一种用于生活污水处理的高效过滤池及制备方法，它可以直接过滤生活污水，而且具有过滤效率高、使用寿命长的特点。
为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
本发明还提供一种用于生活污水处理的高效过滤池的制备方法，包括以下步骤：
(1)将粘土、高铝土、玻璃粉、锌盐、镍盐、表面活性剂、有机钛酸酯研磨至微米级，然后与水性聚氨酯乳液调配得到浆体;
(2)以纸浆倒模形成过滤池模板，将步骤(1)得到的浆体经喷丝装置喷丝形成由丝状物堆积的池形状，然后在500~700℃下煅烧1~5h，得到用于生活污水处理的高效过滤池。
优选的，用于制备生活污水处理的高效过滤池的原料按重量份计：粘土100~150重量份、高铝土20~50重量份、玻璃粉15~45重量份、锌盐5~20重量份、镍盐3~15重量份、表面活性剂5~15重量份、有机钛酸酯20~45重量份、水性聚氨酯乳液100~200重量份。
本发明将粘土、高铝土、玻璃粉、锌盐与其它助剂充分混合，然后烧结，形成具有多孔结构的过滤池，不仅可以直接过滤污水中的颗粒物质，还可以分解污水中的有机污染物，具有处理工艺简单，处理效率高的特点，且使用寿命长。
根据本发明，锌盐能够催化降解污水中的有机污染物，起到净化污水的作用，为了优化所述过滤池对污水的处理效果，优选条件下，所述锌盐选自氯化锌、醋酸锌、硫酸锌、硝酸锌、硫化锌中的至少一种。
根据本发明，镍盐能够催化降解污水中的有机污染物，起到净化污水的作用，为了优化所述过滤池对污水的处理效果，优选条件下，所述镍盐选自氯化镍、醋酸镍、硫酸镍、硝酸镍、硫化镍中的至少一种。
根据本发明，有机钛酸酯能够在高温下反应生成二氧化钛，二氧化钛能够在催化降解污水的污染物，起到净化污水的作用，优选条件下，所述有机钛酸酯选自钛酸正丁酯、钛酸异丙酯、聚钛酸丁酯、钛酸四异辛酯、异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、三异硬脂酸钛酸异丙酯、三异硬脂酸钛酸异丙酯复配物、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯中的至少一种。
根据本发明，优选条件下，所述表面活性剂选自十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基硫酸铵、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸、月桂基硫酸三乙醇胺、脂肪醇羟乙基磺酸钠、N-月桂酰肌胺酸钠、椰子酰甲基牛磺酸钠、N-月桂酰基谷胺酸钠、酰胺基聚氧乙烯醚硫酸镁、月桂醇聚氧乙烯醚羧酸钠、十二烷基磷酸酯钾盐、十二醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠、椰油酰胺丙基甜菜碱、椰油酰胺丙基羟磺酸甜菜碱等中的至少一种。
根据本发明，所述水性聚氨酯乳液的固含量为30-40%。
由上述方法制备得到的用于生活污水处理的高效过滤池。
本发明用于生活污水处理的高效过滤池及制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
本发明通过将粘土、高铝土、玻璃粉、锌盐与其它助剂充分混合，制浆，并通过喷丝，以丝状形式在纸模池表面形成丝状物堆积，然后烧结，形成具有多孔结构的过滤池;其中的锌、钛、镍以氧化物形式在丝中分布，大幅提升对污水的过滤净化效果，不仅可以直接过滤污水中的颗粒物质，还可以分解污水中的有机污染物，并杀菌消毒。特别适合于对生活污水、医院洗手池污水的净化处理。通常污水在池中不会快速排走，而是缓慢渗漏，通过丝状排布氧化物进行过滤和催化降解，降低有机物浓度，去除部分氨氮，杀灭细菌。具有制备工艺简单，污水处理效率高，使用寿命长的特点。