CN105036218A

CN105036218A - 一种环保型污水处理剂及制备方法

Info

Publication number: CN105036218A
Application number: CN201510569147.7A
Authority: CN
Inventors: 韩功篑
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-09-09
Filing date: 2015-09-09
Publication date: 2015-11-11

Abstract

本发明公开了一种环保型污水处理剂，按照重量份的原料为：污水处理厂活性污泥70-110份、麦饭石30-50份、纳米二氧化硅15-25份、纳米氧化镁10-15份、高岭土10-20份、沼渣35-60份、质量浓度为90%以上的浓硫酸3-7份、氧化钙12-18份、磷酸三纳10-25份、碳酸钾10-25份、高铁酸钾10-15份、二氧化锰12-18份。本发明成分简单，处理效果好，且环保节约水资源。应用其处理城市污水，处理后城市污水的排放质量远超国家一级标准；且综合处理池底部的污水处理厂活性污泥可用于制备有机肥料和/或生物质燃料。

Description

一种环保型污水处理剂及制备方法

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体是一种环保型污水处理剂及制备方法。

背景技术

环境保护直接影响着我国国民经济的可持续发展。在我国过去几十年的经济发展中，由于忽视了发展中的环境保护，导致了现阶段环境污染十分严重的状况。近几年虽采取了大量的控制措施，但环境进一步变劣的趋势仍在继续。我国是世界上环境污染最为严重的国家之一，无论是城市，还是乡村，我国的大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。贵阳、重庆、北京、兰州等五个城市位于世界十大空气污染最严重的城市之列，全国600多个城市中，大气质量符合国家一级标准的不足10个。全国范围内酸雨危害的程度和区域也日益扩大。

全国每年污水排放中，仅10%的生活污水和70%的工业污水得到处理，且其中约有一半工业污水处理设施的出水达不到国家排放标准，其余未处理的污水则直接排入江河湖泊中，致使我国的水环境遭受了严重污染和破坏；城镇生活污水的排放量正随着城镇建设与发展而呈递增的趋势。据统计，全国七大水系和内陆河流的110个重点河段中，属4类和5类水体的占39%；城市地面水污染普遍严重，并呈进一步恶化的趋势，136条流经城市的河流中，属4类、5类和超过5类标准的高达76.8%；约50%的城市地下水受到不同程度的污染；全国较大的淡水湖如滇池、太湖和巢湖等富营养化程度逐年加剧；一些地区的饮用水源受到严重污染，对人民健康造成严重危害。城市垃圾和工业固体废弃物与日俱增，工业废弃物累计堆积量已超过66亿吨，占地超过5万公顷，使200多个城市陷入垃圾包围之中。

就污水处理投资费用及运行费用而言，按吨水造价1500-2000元以及运行费用0.8-1.4元/吨进行计算，我国尚未投建的城市污水处理厂需一次性投资1000亿元，加上市政管网建设，投资超过2000亿元，年运行费又要250亿元。而我国城市污水处理厂建设的资金，90%来自于各种贷款，每年200亿元用于污水厂建设，每个项目平均还贷期10年，几年后本息将超过300亿元，运行费和本息占我国GDP的1%；而目前的城市污水处理，只有社会效益，并无经济效益，因此，这样庞大的投资和运行费用，对经济不发达的中国，无疑是一个沉重的负担。

而决定城市污水处理厂投资和运行成本的主要因素是污水处理工艺和技术的选择，目前我国城市污水处理工艺普遍采用的是传统活性污泥法、氧化沟、SBR等，这些成熟而有效的处理工艺，在各地被广泛应用。但一段时期以来，因能耗大、运行费用高而阻碍着我国城市污水处理厂的建设，同时一些建成的污水处理厂也因能耗高的原因，长期处于停产和半停产状态。在今后相当长的一段时期内，能耗问题将成为城市污水处理的瓶颈。能否解决污水厂的能耗问题，合理进行能源分配，已成为决定污水处理厂运行效益好坏的关键因素，也是未来新的污水处理厂可行性分析的决定性因素，开发适合我国国情的高效、低耗以及能满足排放要求，且基建和运行费用低的污水处理新技术和新工艺，必将是未来污水处理厂设计和运行的必由之路，具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保型污水处理剂及制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种环保型污水处理剂，按照重量份的原料为：污水处理厂活性污泥70-110份、麦饭石30-50份、纳米二氧化硅15-25份、纳米氧化镁10-15份、高岭土10-20份、沼渣35-60份、质量浓度为90%以上的浓硫酸3-7份、氧化钙12-18份、磷酸三纳10-25份、碳酸钾10-25份、高铁酸钾10-15份、二氧化锰12-18份。

进一步的方案，按照重量份的原料为：污水处理厂活性污泥80-100份、麦饭石40-45份、纳米二氧化硅18-23份、纳米氧化镁12-14份、高岭土12-18份、沼渣40-50份、质量浓度为90%以上的浓硫酸4-6份、氧化钙13-17份、磷酸三纳15-20份、碳酸钾15-20份、高铁酸钾12-14份、二氧化锰15-17份。

进一步的方案，按照重量份的原料为：污水处理厂活性污泥70份、麦饭石30份、纳米二氧化硅15份、纳米氧化镁10份、高岭土10份、沼渣35份、质量浓度为90%以上的浓硫酸3份、氧化钙12份、磷酸三纳10份、碳酸钾10份、高铁酸钾10份、二氧化锰12份。

进一步的方案，按照重量份的原料为：污水处理厂活性污泥110份、麦饭石50份、纳米二氧化硅25份、纳米氧化镁15份、高岭土20份、沼渣60份、质量浓度为90%以上的浓硫酸7份、氧化钙18份、磷酸三纳25份、碳酸钾25份、高铁酸钾15份、二氧化锰18份。

更进一步的方案，按照重量份的原料为：污水处理厂活性污泥80份、麦饭石40份、纳米二氧化硅18份、纳米氧化镁12份、高岭土12份、沼渣40份、质量浓度为90%以上的浓硫酸4份、氧化钙13份、磷酸三纳15份、碳酸钾15份、高铁酸钾12份、二氧化锰15份。

更进一步的方案，按照重量份的原料为：污水处理厂活性污泥100份、麦饭石45份、纳米二氧化硅23份、纳米氧化镁14份、高岭土18份、沼渣50份、质量浓度为90%以上的浓硫酸6份、氧化钙17份、磷酸三纳20份、碳酸钾20份、高铁酸钾14份、二氧化锰17份。

更进一步的方案，按照重量份的原料为：污水处理厂活性污泥90份、麦饭石43份、纳米二氧化硅20份、纳米氧化镁13份、高岭土15份、沼渣45份、质量浓度为90%以上的浓硫酸5份、氧化钙15份、磷酸三纳18份、碳酸钾18份、高铁酸钾13份、二氧化锰16份。

上述一种环保型污水处理剂的制备方法，其特征在于，

具体步骤为：

（1）向污水处理厂活性污泥中加水，使其含水率为70%-80%；将麦饭石粉、纳米二氧化硅、纳米氧化镁、高岭土粉碎至150-300目，得混合物；将沼渣粉碎至150-300目；

（2）将步骤（1）中得到的得混合物与浓硫酸混合均匀，堆积18-35小时后得到第一混合产物；

（3）将第一混合产物与步骤（1）中得到污水处理厂活性污泥和沼渣混合均匀，然后在搅拌的同时微波加热，当微波加热到150℃-250℃后，再保温3-5小时，冷却后得到第二混合产物；其中微波加热频率为1800-3200MHz；

（4）将第二混合产物与颗粒大小为150-250目的氧化钙混合均匀，在90℃-140℃下烘干，冷却后得到含水率≤8%的第三混合产物；

（5）将第三混合产物与磷酸三纳、碳酸钾、高铁酸钾和二氧化锰混合磨粉，即得产品。

进一步的方案，步骤（3）所述的微波加热温度为200℃，保温时间为4小时，微波加热频率为2400MHz。

更进一步的方案，步骤（4）所述的烘干温度为120℃。

本发明提供的用于污水处理的制剂，其原料来源广泛、成本低。本明制备工艺简单、成本低。本发明中可将污水中的悬浮颗粒、不易溶于水的颗粒吸除，磷酸三纳、碳酸钾、高铁酸钾和二氧化锰的组合，可起到杀菌、分解水中脂肪、蛋白质、重金属等成分。

本发明成分简单，处理效果好，且环保节约水资源。应用其处理城市污水，处理后城市污水的排放质量远超国家一级标准；且综合处理池底部的污水处理厂活性污泥可用于制备有机肥料和/或生物质燃料。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种环保型污水处理剂，按照重量份的原料为：污水处理厂活性污泥70份、麦饭石30份、纳米二氧化硅15份、纳米氧化镁10份、高岭土10份、沼渣35份、质量浓度为90%以上的浓硫酸3份、氧化钙12份、磷酸三纳10份、碳酸钾10份、高铁酸钾10份、二氧化锰12份。

其制备方法，具体步骤为：

（1）向污水处理厂活性污泥中加水，使其含水率为70%；将麦饭石粉、纳米二氧化硅、纳米氧化镁、高岭土粉碎至150目，得混合物；将沼渣粉碎至150目；

（2）将步骤（1）中得到的得混合物与浓硫酸混合均匀，堆积18小时后得到第一混合产物；

（3）将第一混合产物与步骤（1）中得到污水处理厂活性污泥和沼渣混合均匀，然后在搅拌的同时微波加热，当微波加热到150℃后，再保温3小时，冷却后得到第二混合产物；其中微波加热频率为1800MHz；

（4）将第二混合产物与颗粒大小为150目的氧化钙混合均匀，在90℃下烘干，冷却后得到含水率≤8%的第三混合产物；

实施例2

一种环保型污水处理剂，按照重量份的原料为：污水处理厂活性污泥110份、麦饭石50份、纳米二氧化硅25份、纳米氧化镁15份、高岭土20份、沼渣60份、质量浓度为90%以上的浓硫酸7份、氧化钙18份、磷酸三纳25份、碳酸钾25份、高铁酸钾15份、二氧化锰18份。

其制备方法，具体步骤为：

（1）向污水处理厂活性污泥中加水，使其含水率为80%；将麦饭石粉、纳米二氧化硅、纳米氧化镁、高岭土粉碎至300目，得混合物；将沼渣粉碎至300目；

（2）将步骤（1）中得到的得混合物与浓硫酸混合均匀，堆积35小时后得到第一混合产物；

（3）将第一混合产物与步骤（1）中得到污水处理厂活性污泥和沼渣混合均匀，然后在搅拌的同时微波加热，当微波加热到250℃后，再保温5小时，冷却后得到第二混合产物；其中微波加热频率为3200MHz；

（4）将第二混合产物与颗粒大小为250目的氧化钙混合均匀，在140℃下烘干，冷却后得到含水率≤8%的第三混合产物；

实施例3

一种环保型污水处理剂，按照重量份的原料为：污水处理厂活性污泥80份、麦饭石40份、纳米二氧化硅18份、纳米氧化镁12份、高岭土12份、沼渣40份、质量浓度为90%以上的浓硫酸4份、氧化钙13份、磷酸三纳15份、碳酸钾15份、高铁酸钾12份、二氧化锰15份。

其制备方法，具体步骤为：

（1）向污水处理厂活性污泥中加水，使其含水率为73%；将麦饭石粉、纳米二氧化硅、纳米氧化镁、高岭土粉碎至200目，得混合物；将沼渣粉碎至200目；

（2）将步骤（1）中得到的得混合物与浓硫酸混合均匀，堆积20小时后得到第一混合产物；

（3）将第一混合产物与步骤（1）中得到污水处理厂活性污泥和沼渣混合均匀，然后在搅拌的同时微波加热，当微波加热到160℃后，再保温3小时，冷却后得到第二混合产物；其中微波加热频率为2000MHz；

（4）将第二混合产物与颗粒大小为180目的氧化钙混合均匀，在100℃下烘干，冷却后得到含水率≤8%的第三混合产物；

实施例4

一种环保型污水处理剂，按照重量份的原料为：污水处理厂活性污泥100份、麦饭石45份、纳米二氧化硅23份、纳米氧化镁14份、高岭土18份、沼渣50份、质量浓度为90%以上的浓硫酸6份、氧化钙17份、磷酸三纳20份、碳酸钾20份、高铁酸钾14份、二氧化锰17份。

其制备方法，具体步骤为：

（1）向污水处理厂活性污泥中加水，使其含水率为78%；将麦饭石粉、纳米二氧化硅、纳米氧化镁、高岭土粉碎至280目，得混合物；将沼渣粉碎至280目；

（2）将步骤（1）中得到的得混合物与浓硫酸混合均匀，堆积30小时后得到第一混合产物；

（3）将第一混合产物与步骤（1）中得到污水处理厂活性污泥和沼渣混合均匀，然后在搅拌的同时微波加热，当微波加热到220℃后，再保温5小时，冷却后得到第二混合产物；其中微波加热频率为3000MHz；

（4）将第二混合产物与颗粒大小为220目的氧化钙混合均匀，在130℃下烘干，冷却后得到含水率≤8%的第三混合产物；

实施例5

一种环保型污水处理剂，按照重量份的原料为：更进一步的方案，按照重量份的原料为：污水处理厂活性污泥90份、麦饭石43份、纳米二氧化硅20份、纳米氧化镁13份、高岭土15份、沼渣45份、质量浓度为90%以上的浓硫酸5份、氧化钙15份、磷酸三纳18份、碳酸钾18份、高铁酸钾13份、二氧化锰16份。

其制备方法，具体步骤为：

（1）向污水处理厂活性污泥中加水，使其含水率为75%；将麦饭石粉、纳米二氧化硅、纳米氧化镁、高岭土粉碎至250目，得混合物；将沼渣粉碎至250目；

（2）将步骤（1）中得到的得混合物与浓硫酸混合均匀，堆积25小时后得到第一混合产物；

（3）将第一混合产物与步骤（1）中得到污水处理厂活性污泥和沼渣混合均匀，然后在搅拌的同时微波加热，当微波加热到200℃后，再保温4小时，冷却后得到第二混合产物；其中微波加热频率为2500MHz；

（4）将第二混合产物与颗粒大小为200目的氧化钙混合均匀，在120℃下烘干，冷却后得到含水率≤8%的第三混合产物；

分别采用上述实施例1-5的污水处理剂来处理河北省唐山市某处下水道内的生活污水，先按照1.5kg/m³的添加量添加，再搅拌或者曝气使污水处理剂与污水充分混合；静置3小时后，取样检测，结果如下表1。

表1

从上表可知，采用上述实施例的污水处理剂来处理城市污水，各项排放指标均获得明显大幅度降低，其出水水质均可达到国家一级排放标准。

分别采用上述实施例1-5来处理唐山市某纺织厂的重金属超标的工业污水，先按照2kg/m³的添加量添加，然后搅拌或者曝气使污水处理剂与污水充分混合；静置1小时后，取样检测，结果如下表2。

表2

（单位：mg/kg）

从上表可知，上述实施例的污水处理剂可有效去除重金属超标的城市污水中的多种重金属，效果十分显著。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims

1.一种环保型污水处理剂，其特征在于，按照重量份的原料为：污水处理厂活性污泥70-110份、麦饭石30-50份、纳米二氧化硅15-25份、纳米氧化镁10-15份、高岭土10-20份、沼渣35-60份、质量浓度为90%以上的浓硫酸3-7份、氧化钙12-18份、磷酸三纳10-25份、碳酸钾10-25份、高铁酸钾10-15份、二氧化锰12-18份。

2.根据权利要求1所述的一种环保型污水处理剂，其特征在于，按照重量份的原料为：污水处理厂活性污泥80-100份、麦饭石40-45份、纳米二氧化硅18-23份、纳米氧化镁12-14份、高岭土12-18份、沼渣40-50份、质量浓度为90%以上的浓硫酸4-6份、氧化钙13-17份、磷酸三纳15-20份、碳酸钾15-20份、高铁酸钾12-14份、二氧化锰15-17份。

3.根据权利要求1所述的一种环保型污水处理剂，其特征在于，按照重量份的原料为：污水处理厂活性污泥70份、麦饭石30份、纳米二氧化硅15份、纳米氧化镁10份、高岭土10份、沼渣35份、质量浓度为90%以上的浓硫酸3份、氧化钙12份、磷酸三纳10份、碳酸钾10份、高铁酸钾10份、二氧化锰12份。

4.根据权利要求1所述的一种环保型污水处理剂，其特征在于，按照重量份的原料为：污水处理厂活性污泥110份、麦饭石50份、纳米二氧化硅25份、纳米氧化镁15份、高岭土20份、沼渣60份、质量浓度为90%以上的浓硫酸7份、氧化钙18份、磷酸三纳25份、碳酸钾25份、高铁酸钾15份、二氧化锰18份。

5.根据权利要求2所述的一种环保型污水处理剂，其特征在于，按照重量份的原料为：污水处理厂活性污泥80份、麦饭石40份、纳米二氧化硅18份、纳米氧化镁12份、高岭土12份、沼渣40份、质量浓度为90%以上的浓硫酸4份、氧化钙13份、磷酸三纳15份、碳酸钾15份、高铁酸钾12份、二氧化锰15份。

6.根据权利要求2所述的一种环保型污水处理剂，其特征在于，按照重量份的原料为：污水处理厂活性污泥100份、麦饭石45份、纳米二氧化硅23份、纳米氧化镁14份、高岭土18份、沼渣50份、质量浓度为90%以上的浓硫酸6份、氧化钙17份、磷酸三纳20份、碳酸钾20份、高铁酸钾14份、二氧化锰17份。

7.根据权利要求2所述的一种环保型污水处理剂，其特征在于，按照重量份的原料为：污水处理厂活性污泥90份、麦饭石43份、纳米二氧化硅20份、纳米氧化镁13份、高岭土15份、沼渣45份、质量浓度为90%以上的浓硫酸5份、氧化钙15份、磷酸三纳18份、碳酸钾18份、高铁酸钾13份、二氧化锰16份。

8.根据权利要求1-7任一权利要求所述的一种环保型污水处理剂的制备方法，其特征在于，

具体步骤为：

9.根据权利要求8任一权利要求所述的一种环保型污水处理剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的微波加热温度为200℃，保温时间为4小时，微波加热频率为2400MHz。

10.根据权利要求9任一权利要求所述的一种环保型污水处理剂的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述的烘干温度为120℃。