申请日2019.07.04
公开(公告)日2019.08.20
IPC分类号C02F1/00; C02F1/28; C02F1/52; C02F1/56
摘要
本发明公开了一种城市生活污水处理剂及污水处理工艺，所述城市生活污水处理剂包括以下原料：聚合氯化铝、聚合硫酸铁、硅酸钠、活性炭、沸石粉、消泡剂、表面活性剂、水。本发明城市生活污水处理剂，原料来源广泛，活性炭具有较强的吸附作用可有效吸附水体中的无机盐，聚合氯化铝和聚合硫酸铁具有较强的絮凝作用，可显著降低污水中的悬浮物与小颗粒，制备工艺简单，使用方法简单，具有很好的吸附、絮凝和沉淀作用，污水处理效率高，是一种性能非常稳定的综合性污水处理用药剂。本发明污水处理工艺简单、高效，对水体中总氮、总磷、氨氮、COD、BOD、SS均有优异的去除效果，不会造成二次污染。
权利要求书
1.一种城市生活污水处理剂，其特征在于，包括以下原料：聚合氯化铝、聚合硫酸铁、硅酸钠、活性炭、沸石粉、消泡剂、表面活性剂、水。
2.一种城市生活污水处理剂，其特征在于，由以下质量百分比的原料制备而成：聚合氯化铝8-10%、聚合硫酸铁18-20%、硅酸钠1-3%、活性炭5-9%、沸石粉4-6%、有机吸附絮凝剂6-8%、消泡剂0.5-1.5%、表面活性剂2-4%，余量为水。
3.如权利要求2所述城市生活污水处理剂，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或非离子型聚氨酯Gemini表面活性剂。
4.如权利要求2所述城市生活污水处理剂，其特征在于，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷乳液消泡剂。
5.如权利要求2所述城市生活污水处理剂，其特征在于，所述有机吸附絮凝剂为功能化瓜尔胶、功能化淀粉中的至少一种。
6.如权利要求5所述城市生活污水处理剂，其特征在于，所述功能化瓜尔胶的制备方法为：将瓜尔胶9.5-10.5g、水1000-2000mL加入平底烧瓶中以转速为90-150r/min搅拌50-70min，再加入120-160g丙烯酰胺、0.7-1.3g2-二乙氨基氯乙烷盐酸盐、0.05-0.15g三氯化铈以转速为90-150r/min搅拌20-30min，接着使平底烧瓶中充满氮气30-50min饱和以除去水中溶解氧，然后水浴加热至温度为65-75℃，加入1.5-2.5g过硫酸钾保持温度为65-75℃以转速为90-150r/min搅拌反应3-5h，得到反应混合物;将体积分数为80-90%的乙醇水溶液加入反应混合物中使反应后的瓜尔胶沉淀，抽滤，然后用体积分数为80-90%的乙醇水溶液洗涤2-5次，在温度为50-60℃、绝对压强为0.01-0.02MPa真空干燥至含水率为5-11wt%，粉碎过40-50目筛，即得。
7.如权利要求5所述城市生活污水处理剂，其特征在于，所述功能化淀粉的制备方法为：将500-1000g马铃薯淀粉在氮气氛围中以微波功率为300-500W、微波频率为2400-2500MHz进行微波处理4-7min，将微波处理后的马铃薯淀粉、三聚磷酸钠、柠檬酸、水按质量比为1：(0.01-0.03)：(0.01-0.03)：(15-25)混合，在温度为30-50℃以转速为100-300r/min搅拌3-7h，然后以转速为3000-9000r/min离心20-40min，弃上清液取沉淀真空干燥，得到预处理淀粉;将预处理淀粉加入预处理淀粉重量3-4倍的质量分数为20-25%的乙醇水溶液中以转速为100-300r/min搅拌10-30min，再加入预处理淀粉重量14-18倍的质量分数为3.4-3.8%的氢氧化钠水溶液，在转速为100-300r/min搅拌下以升温速率6-7℃/min加热至60-65℃，再加入预处理淀粉重量8.1-8.3%的环氧氯丙烷，保持温度为60-65℃以转速为100-300r/min搅拌反应4-6h，然后加入预处理淀粉重量5-5.5%的N,N'-亚甲基双丙烯酰胺保持温度为60-65℃以转速为100-300r/min搅拌反应2.5-3h，最后在温度为50-60℃、绝对压强为0.01-0.02MPa真空干燥至含水率为5-11wt%，粉碎过40-50目筛，即得。
8.如权利要求2所述城市生活污水处理剂，其特征在于，由以下方法制备而成：按质量百分比称取各原料：聚合氯化铝8-10%、聚合硫酸铁18-20%、硅酸钠1-3%、活性炭5-9%、沸石粉4-6%、有机吸附絮凝剂6-8%、消泡剂0.5-1.5%、表面活性剂2-4%，余量为水;将聚合氯化铝、聚合硫酸铁、硅酸钠、消泡剂、表面活性剂加入水中在温度为20-30℃以转速为100-300r/min搅拌10-20min，再加入活性炭、沸石粉、有机吸附絮凝剂在温度为20-30℃以转速为100-300r/min搅拌5-10min，得到混合物;将混合物在温度为35-45℃、绝对压强为0.01-0.02MPa真空干燥至含水率为5-11wt%，粉碎过40-50目筛，即得。
9.一种污水处理工艺，将权利要求1-8中任一项所述城市生活污水处理剂撒入城市生活污水中搅拌混合后沉降即可。
说明书
一种城市生活污水处理剂及污水处理工艺
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种城市生活污水处理剂及污水处理工艺。
背景技术
污水通常是指受到一定污染的、来自生活和生产排出的废水，污水内含有的主要污染物包括有机污染物、耗氧污染物、厌氧污染物、植物污染物、有毒污染物、放射性污染物，等等。
生活污水主要是人类生活中使用的各种厨房用水、洗涤用水和卫生间用水所产生的排放水，多为无毒的无机盐类。人类生活过程中产生的污水，是水体的主要污染源之一。主要是粪便和洗涤污水。城市每人每日排出的生活污水量为150-400L，其量与生活水平有密切关系。生活污水中含有大量有机物，如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白质等;也常含有病原菌、病毒和寄生虫卵;无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、钙、镁等。总的特点是含氮、含硫和含磷高，在厌氧细菌作用下，易生恶臭物质。
申请号为201711248309.2的专利公开了一种微生物污水处理剂，由下述重量份的原料制备而成：沸石粉15-25份、活性炭25-35份、钾长石5-15份、月桂基三甲基溴化铵5-15份、硫酸镁5-15份、红平红球菌1-5份、黄孢原毛平革菌1-5份、酱油曲霉1-5份、硫杆菌1-5份、磷酸钾盐5-15份。
申请号为201711293531.4的专利公开了一种生活污水处理方法，包括以下步骤，S1、去除污水中大尺寸漂浮物和颗粒物;S2、加入氯化亚铁、双氧水，搅拌均匀，其中氯化亚铁的质量分数为2-4%，双氧水的质量分数为5-8%;S3、调节pH至8-9，加入羧基化石墨烯，45-55℃，超声30-60分钟，所述石墨烯与污水的质量比为2-5:100;S4、微波处理，除去沉淀物，完成污水处理;通过催化氧化还原反应和沉降反应，可有效降低污水中微小颗粒物和氨氮含量，避免污水排出导致河流湖泊富营养化。
申请号为201510587240.0的专利公开了一种印染污水处理剂，其主要由以下重量份比例的组分所制成：聚丙烯酸钠10份、淀粉5-25份、膨润土30-50份、硫酸铁5-15份、明矾5-15份、硫酸铝0.5-1.5份、活性炭1-9份、碱式氧化铝1-7份、硫酸亚铁0.5-1.5份、硝酸镍0.2-0.8份、壳聚糖10-20份、聚山梨酯0.02-0.08份。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种城市生活污水处理剂及污水处理工艺，解决污水量逐渐增多，现有污水处理剂污水处理效果不好的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种城市生活污水处理剂，包括以下原料：聚合氯化铝、聚合硫酸铁、硅酸钠、活性炭、沸石粉、消泡剂、表面活性剂、水。
进一步地，一种城市生活污水处理剂，由以下质量百分比的原料制备而成：聚合氯化铝8-10%、聚合硫酸铁18-20%、硅酸钠1-3%、活性炭5-9%、沸石粉4-6%、有机吸附絮凝剂6-8%、消泡剂0.5-1.5%、表面活性剂2-4%，余量为水。
聚合氯化铝是一种净水材料，无机高分子混凝剂，又被简称为聚铝，英文缩写为PAC，由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。在形态上又可以分为固体和液体两种。固体按颜色不同又分为棕褐色、米黄色、金黄色和白色，液体可以呈现为无色透明、微黄色、浅黄色至黄褐色。主要特点：1、絮凝体成型快，活性好，抽滤性好。2、不需加碱性助剂，如遇潮解，其效果不变。3、适应PH值宽，适应性强，用途广泛。4、处理过的水中盐份少。5、能除去重金属及放射性物质对水的污染。6、有效成份高，便于储存，运输。
聚合硫酸铁简称PFS，形态性状是淡黄色无定型粉状固体，极易溶于水，10%(重量)的水溶液为红棕色透明溶液，吸湿性。聚合硫酸铁广泛应用于饮用水、工业用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。本产品广泛应用于生活饮用水，工业循环水及化工、石油、矿山、造纸、印染、酿造、钢铁、煤气等行业工业废水的净化处理，对不同地区不同种类的水源均能达到理想的效果。聚合硫酸铁与其他无机絮凝剂相比具有以下特点：1、新型、优质、高效铁盐类无机高分子絮凝剂;2、混凝性能优良，矾花密实，沉降速度快;3、净水效果优良，水质好，不含铝、氯及重金属离子等有害物质，亦无铁离子的水相转移，无毒、无害、安全可靠;4、除浊、脱色、脱油、脱水、除菌、除臭、除藻效果显著，去除水中COD、BOD、重金属离子等功效显著;5、适应水体PH值范围宽为4-11，最佳PH值范围为6-9，净化后原水的PH值与总碱度变化幅度小，对处理设备腐蚀性小;6、对微污染、含藻类、低温低浊原水净化处理效果显著，对高浊度原水净化效果尤佳;7、投药量少，成本低廉，处理费用可节省20%-50%。
沸石由于内部有很多孔径、均匀的管状孔道和内表面积很大的孔穴，因而具有独特的吸附、筛分、交换阴阳离子以及催化性能。它能吸收水中氨态氮、有机物和重金属离子，能有效地降低池底硫化氢毒性，调节pH值，增加水中溶解氧，为浮游植物生长提供充足碳素，提高水体光合作用强度，同时也是一种良好的微量元素肥料。
所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或非离子型聚氨酯Gemini表面活性剂。
所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷乳液消泡剂。
所述有机吸附絮凝剂为功能化瓜尔胶、功能化淀粉中的至少一种。进一步地，所述有机吸附絮凝剂为功能化瓜尔胶、功能化淀粉按质量比为1：(0.4-0.6)的混合物。
所述功能化瓜尔胶的制备方法为：将瓜尔胶9.5-10.5g、水1000-2000mL加入平底烧瓶中以转速为90-150r/min搅拌50-70min，再加入120-160g丙烯酰胺、0.7-1.3g 2-二乙氨基氯乙烷盐酸盐、0.05-0.15g三氯化铈以转速为90-150r/min搅拌20-30min，接着使平底烧瓶中充满氮气30-50min饱和以除去水中溶解氧，然后水浴加热至温度为65-75℃，加入1.5-2.5g过硫酸钾保持温度为65-75℃以转速为90-150r/min搅拌反应3-5h，得到反应混合物;将体积分数为80-90%的乙醇水溶液加入反应混合物中使反应后的瓜尔胶沉淀，抽滤，然后用体积分数为80-90%的乙醇水溶液洗涤2-5次，在温度为50-60℃、绝对压强为0.01-0.02MPa真空干燥至含水率为5-11wt%，粉碎过40-50目筛，即得。
所述功能化淀粉的制备方法为：将500-1000g马铃薯淀粉在氮气氛围中以微波功率为300-500W、微波频率为2400-2500MHz进行微波处理4-7min，将微波处理后的马铃薯淀粉、三聚磷酸钠、柠檬酸、水按质量比为1：(0.01-0.03)：(0.01-0.03)：(15-25)混合，在温度为30-50℃以转速为100-300r/min搅拌3-7h，然后以转速为3000-9000r/min离心20-40min，弃上清液取沉淀真空干燥，得到预处理淀粉;将预处理淀粉加入预处理淀粉重量3-4倍的质量分数为20-25%的乙醇水溶液中以转速为100-300r/min搅拌10-30min，再加入预处理淀粉重量14-18倍的质量分数为3.4-3.8%的氢氧化钠水溶液，在转速为100-300r/min搅拌下以升温速率6-7℃/min加热至60-65℃，再加入预处理淀粉重量8.1-8.3%的环氧氯丙烷，保持温度为60-65℃以转速为100-300r/min搅拌反应4-6h，然后加入预处理淀粉重量5-5.5%的N,N'-亚甲基双丙烯酰胺保持温度为60-65℃以转速为100-300r/min搅拌反应2.5-3h，最后在温度为50-60℃、绝对压强为0.01-0.02MPa真空干燥至含水率为5-11wt%，粉碎过40-50目筛，即得。
上述城市生活污水处理剂，由以下方法制备而成：按质量百分比称取各原料：聚合氯化铝8-10%、聚合硫酸铁18-20%、硅酸钠1-3%、活性炭5-9%、沸石粉4-6%、有机吸附絮凝剂6-8%、消泡剂0.5-1.5%、表面活性剂2-4%，余量为水;将聚合氯化铝、聚合硫酸铁、硅酸钠、消泡剂、表面活性剂加入水中在温度为20-30℃以转速为100-300r/min搅拌10-20min，再加入活性炭、沸石粉、有机吸附絮凝剂在温度为20-30℃以转速为100-300r/min搅拌5-10min，得到混合物;将混合物在温度为35-45℃、绝对压强为0.01-0.02MPa真空干燥至含水率为5-11wt%，粉碎过40-50目筛，即得。
本发明还提供一种污水处理工艺，将城市生活污水处理剂撒入城市生活污水中搅拌混合后沉降即可。
本发明的有益效果是：
本发明城市生活污水处理剂，原料来源广泛，活性炭具有较强的吸附作用可有效吸附水体中的无机盐，聚合氯化铝和聚合硫酸铁具有较强的絮凝作用，可显著降低污水中的悬浮物与小颗粒，制备工艺简单，使用方法简单，具有很好的吸附、絮凝和沉淀作用，污水处理效率高，是一种性能非常稳定的综合性污水处理用药剂。本发明污水处理工艺简单、高效，对水体中总氮、总磷、氨氮、COD、BOD、SS均有优异的去除效果，不会造成二次污染。