CN106277084B - 一种用于生活污水处理的复合石灰水及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于生活污水处理的复合石灰水的制备方法，包括以下步骤：a、依次将生石灰、水和次氯酸钙加入搅拌釜中，混合均匀；b、将步骤a所得到的混合物料抽至压滤机中，将混合物料去渣除杂，得到过滤浆料；c、待步骤b所得到的过滤浆料冷却至5‑35℃时，加入pH值调节剂，搅拌均匀，然后加入次氯酸钠和双氧水，再次搅拌均匀，即得到复合石灰水。本发明还公开了一种用于生活污水处理的复合石灰水。本发明所提供的用于生活污水处理的复合石灰水，其能有效地去除污水中的粪大肠菌群，使污水处理厂排出污水中的粪大肠菌群数量达到一级A标准；该复合石灰水用于去除污水处理中的氨氮时，对污水中氨氮的处理效率高达40％。

Description

一种用于生活污水处理的复合石灰水及其制备方法
技术领域
本发发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种用于生活污水处理的复合石灰水及其制备方法。
背景技术
污水处理为使污水达到某一水体排放或再次使用的水质要求，对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。
按污水来源分类，污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等，而生活污水就是日常生活产生的污水，是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物，包括：漂浮和悬浮的大小固体颗粒；胶状和凝胶状扩散物；纯溶液。
按水污染的性质来分，水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。污染物主要有：一、未经处理而排放的工业废水；二、未经处理而排放的生活污水；三、大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水；四、堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾；五、水土流失；六、矿山污水等等。处理污水的方法很多，一般可归纳为物理法、化学法和生物法等。
现有技术中，生活污水中的粪大肠菌群处理方法主要采用以下方式：先把氯化钠固体溶解后，与盐酸在二氧化氯发生器发生反应，然后通过水射器与污水混合消毒。该处理方式设备投入及维护量大，对操作人员的技术水平要求高，对人体有较大的副作用，需要动力水运行，能耗高，且容易发生堵塞，导致二氧化氯发生器设备爆炸，二氧化氯泄漏，产生严重的安全隐患；而生活污水中氨氮的处理方式，则主要采用风机曝气的方法，能耗高，且气温低时效果差。
所以，研究对人体无副作用、使用设备简单无需维护，安全环保且消毒能力高的生活污水处理产品，是当务之急。
发明内容
针对现有技术中对于污水中的粪大肠菌群和氨氮的污水处理方法存在的缺陷，本发明提供了一种用于生活污水处理的复合石灰水。本发明还提供了该复合石灰水的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种用于生活污水处理的复合石灰水的制备方法，包括以下步骤：
a、依次将生石灰、水和次氯酸钙加入搅拌釜中，搅拌分散均匀，得到混合物料；
b、将步骤a所得到的混合物料抽至压滤机中，将混合物料去渣除杂以去除60目以下的各种固体杂质，取压滤机的出液孔流出的混合物料，得到过滤浆料；
c、待步骤b所得到的过滤浆料冷却至5-35℃时，加入pH值调节剂，搅拌分散均匀，且控制过滤浆料的pH值为9-13，然后加入次氯酸钠和双氧水，再次搅拌分散均匀，即得到复合石灰水。
优选地，其中步骤a中，所述生石灰、水和次氯酸钙的质量比为1：(5-45)：(0.5-10)，所述搅拌的速度为5-15rpm。
优选地，其中步骤c中，所述次氯酸钠与生石灰的质量比为(0.3-5):1，所述双氧水与生石灰的质量比为(0.2-5):1，所述搅拌的速度为5-15rpm。
优选地，其中所述pH值调节剂选自由盐酸、草酸、硫酸、硝酸、柠檬酸以及乳酸组成的组中的一种或多种。
优选地，其中所述次氯酸钙的有效氯含量不低于65wt％。
优选地，其中所述次氯酸钠的有效氯含量为8-13wt％。
优选地，其中步骤c中还包括沸石粉，所述沸石粉与生石灰的质量比为(0.1-2.5)：1。
基于上述提供的用于生活污水处理的复合石灰水的制备方法，本发明还提供了一种用于生活污水处理的复合石灰水，以Ca2+计，其中所述复合石灰水的氢氧化钙含量不低于150mg/L。
优选地，其中所述复合石灰水的水不溶性物质为不大于3.5wt％。
优选地，其中所述复合石灰水的密度为1.0-1.4g/cm3。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
(1)本发明所提供的用于生活污水处理的复合石灰水，其自身具有较好的贮存稳定性，不会对生产和污水处理过程中使用的泵/阀/排污管等造成堵塞，且使用时，使用设备简单，维护成本低，节能安全；
(2)本发明所提供的用于生活污水处理的复合石灰水，其去除粪大肠菌群能力强，且处理用时短，能有效地去除污水中的粪大肠菌群，使污水处理厂排出污水中的粪大肠菌群数量达到一级A标准；该复合石灰水用于去除污水处理中的氨氮时，对污水中氨氮的处理效率高达40％，同时，该复合石灰水对污水中氮磷的含量也有一定的降低作用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围，除另有说明外，所有份数和百分比均按重量计。
以下实施例中，所采用的石灰，由重庆市万州区佳磊钙业有限公司生产，石灰是一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料，通过采用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的原料，经900～1100℃煅烧而成，石灰中氧化钙的含量不低于80wt％，颗粒的目数为5-20目。
次氯酸钙是由广州市启华化工有限公司生产，其分子式为Ca(ClO)2，白色粉末，有效氯含量不低于65wt％。
次氯酸纳由济南天硕化工有限公司生产，其分子式为NaClO，为微黄色溶液，有效氯含量为8-13wt％。
双氧水是由广州市思翰化工有限公司生产，其化学式为H2O2，俗称双氧水。外观为无色透明液体，是一种强氧化剂，有效含量不低于27.5wt％。
沸石粉是由巩义市万家净化环保材料有限公司生产，沸石粉是天然的沸石岩磨细而成，可去除水中95％的氨氮，净化水质，缓解转水现象，其吸附率不低于98.5％，孔隙率不低于48％，二氧化硅含量不低于75％。
PH值调节剂为商购产品。
实施例1：
一种上述的用于生活污水处理的复合石灰水的制备方法，包括以下步骤：
a、依次将2kg生石灰、69kg水和20kg次氯酸钙加入搅拌釜中，以5rpm的转速搅拌均匀，得到混合物料；
b、将步骤a所得到的混合物料抽至压滤机中，将混合物料去渣除杂，去除60目以下的各种固体杂质，取压滤机的出液孔流出的混合物料，得到过滤浆料；
c、待步骤b所得到的过滤浆料冷却至5℃时，加入浓度为1.5wt％的盐酸，以5rpm的转速搅拌均匀，且控制过滤浆料的pH值为11，然后加入5kg次氯酸钠和4kg双氧水，以2rpm的转速搅拌均匀，即得到复合石灰水。
实施例2：
一种上述的用于生活污水处理的复合石灰水的制备方法，包括以下步骤：
a、依次将5.5kg生石灰、70kg水和6.5kg次氯酸钙加入搅拌釜中，以10rpm的转速搅拌均匀，得到混合物料；
b、将步骤a所得到的混合物料抽至压滤机中，将混合物料去渣除杂，去除60目以下的各种固体杂质，取压滤机的出液孔流出的混合物料，得到过滤浆 料。
c、待步骤b所得到的过滤浆料冷却至10℃时，加入质量比为1:2:1，浓度为1.5wt％的盐酸、浓度为15wt％的乳酸和浓度为45wt％的柠檬酸的混合物，以8rpm的转速搅拌均匀，且控制过滤浆料的pH值为12.5，然后加入8kg次氯酸钠和10kg双氧水，以5rpm的转速搅拌均匀，即得到复合石灰水。
实施例3：
一种上述的用于生活污水处理的复合石灰水的制备方法，包括以下步骤：
a、依次将7kg生石灰、78kg水和4kg次氯酸钙加入搅拌釜中，以12rpm的转速搅拌均匀，得到混合物料；
b、将步骤a所得到的混合物料抽至压滤机中，将混合物料去渣除杂，去除60目以下的各种固体杂质，取压滤机的出液孔流出的混合物料，得到过滤浆料。
c、待步骤b所得到的过滤浆料冷却至15℃时，加入质量比为2:1，且浓度为0.5wt％的硫酸与浓度为28wt％的乳酸的混合物，以10rpm的转速搅拌均匀，且控制过滤浆料的pH值为10.9，然后加入3kg次氯酸钠、3kg双氧水和3kg沸石粉，以10rpm的转速搅拌均匀，即得到复合石灰水。
实施例4：
一种上述的用于生活污水处理的复合石灰水的制备方法，包括以下步骤：
a、依次将8kg生石灰、65kg水和8kg次氯酸钙加入搅拌釜中，以12rpm的转速搅拌均匀，得到混合物料；
b、将步骤a所得到的混合物料抽至压滤机中，将混合物料去渣除杂，去除60目以下的各种固体杂质，取压滤机的出液孔流出的混合物料，得到过滤浆料。
c、待步骤b所得到的过滤浆料冷却至25℃时，加入浓度为0.8wt％硝酸，以13rpm的转速搅拌均匀，且控制过滤浆料的pH值为9.6，然后加入8kg次氯酸钠、8kg双氧水和2kg沸石粉，以9.4rpm的转速搅拌均匀，即得到复合石灰水。
实施例5：
一种上述的用于生活污水处理的复合石灰水的制备方法，包括以下步骤：
a、依次将6kg生石灰、85kg水和4kg次氯酸钙加入搅拌釜中，以15rpm的转速搅拌均匀，得到混合物料；
b、将步骤a所得到的混合物料抽至压滤机中，将混合物料去渣除杂，去除60目以下的各种固体杂质，取压滤机的出液孔流出的混合物料，得到过滤浆料。
c、待步骤b所得到的过滤浆料冷却至35℃时，加入浓度为60wt％的草酸，以15rpm的转速搅拌均匀，且控制过滤浆料的pH值为11.3，然后加入3kg次氯酸钠和2kg双氧水，以10rpm的转速搅拌均匀，即得到复合石灰水。
对本发明实施例1-5得到的复合石灰水的性能进行测试，结果如表1所示：
表1本发明实施例1-5得到的复合石灰水的性能测试结果
备注：表1中所述的标准要求为Q/JL 1-2016。
由表1可以看出，本发明所提供的用于生活污水处理的复合石灰水，氢氧化钙含量(以Ca2+计)的高低跟产品的杀菌性能成正相关，氢氧化钙含量(以Ca+计)的含量低于150mg/L时，杀菌能力差，且氢氧化钙含量(以Ca2+计)的含量越高，消除粪大肠菌群的能力越强(粪大肠菌群的适宜PH值为4.5-8.0)，本发明的复合石灰水中氢氧化钙含量(以Ca2+计)均远远高于150mg/L的标准要求，杀大肠菌群的能力强；该复合石灰水的pH值直接关系到处理生活污水出水是否符合标准要求，本发明的复合石灰水的pH值设为9-13，保证复合石灰水在保证杀菌能力的同时，又保证了污水处理厂排出水符合GB18918-2002的pH值要求；该复合石灰水的密度直接关系到产品的使用性能，其密度大容易造成泵/阀/排污管等造成堵塞，密度小则说明有效含量低，杀菌能力差，本发明的复合石灰水为了保证了生产、使用工艺的正常进行，密度值为1.0-1.4；该复合石灰水的水不溶性物质关系到产品的使用性能。其水不溶性物质含量高时，容易造成泵/阀/排污管等的堵塞，同时也可以说明产品的贮存稳定性，为此，本发明复合石灰水中的水不溶性物质不高于3.5wt％。综上所述，本发明所提供的复合石灰水具有较强的杀粪大肠菌群的作用，同时产品稳定性高，产品不沉淀堆积，保证污水处理厂的排出污水符合国家标准的同时，又保证了产品在生产和使用过程中不堵塞泵/阀/排污管等堵塞，安全稳 定。
为了确认上述的制造的本发明所提供的用于生活污水处理的复合石灰水(实施例5作为检测用样品A)对污水处理厂污水中粪大肠菌群的杀菌能力和去除污水中氨氮的效果，测试如下，具体的试验方法为：
消除粪大肠菌群能力和污水中氨氮量的测试：
试验方法：根据污水处理厂的污水与样品A的重量比为1:10000，采用机械隔膜计量泵进行投加，该机械隔膜计量泵可以根据污水处理厂的出水流量的变化而改变样品A的加药量，且可以无人值守，保证了污水处理厂的排水污水水质持续稳定达标排放；测试使用时，把样品A采用机械隔膜计量泵投入污水处理厂中的污水水面下50-100cm处，然后定时用化学分析法对污水处理厂的排出污水中粪大肠菌群的数量进行测定，具体数据如表2所示；
表2粪大肠菌群的具体测试值
去除污水中氨氮的效果
试验方法：根据污水处理厂的污水与样品A的重量比为1:10000，采用机械隔膜计量泵进行投加，测试使用时，把样品A采用机械隔膜计量泵投入污水处理厂中的污水水面下50-100cm处，然后定时用化学分析法对污水处理厂的排出污水中氨氮的含量进行测定，具体数据如表3所示；
表3污水中氨氮的具体测试值
取样日期 取样时间 取样流量 处理前氨氮含量 处理后氨氮含量
2016.6.1 10：40 108m3/h 9.5 5.1
2016.6.1 12：52 70m3/h 11 6.5
2016.6.2 10:45 32m3/h 10.2 5.6
2016.6.2 12:35 30m3/h 9.6 5.3
2016.6.3 09:45 34m3/h 10.6 6.1
2016.6.3 10:35 29m3/h 11.3 7.2
2016.6.23 10:20 42m3/h 10.8 5.4
2016.6.23 13:30 37m3/h 11.5 7.5
由表2和表3可知，该产品可以有效去除污水中的粪大肠菌群，达到一级A标准，同时，该产品还能够有效降低氨氮25％-40％。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种用于生活污水处理的复合石灰水的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、依次将生石灰、水和次氯酸钙加入搅拌釜中，搅拌分散均匀，得到混合物料，所述生石灰、水和次氯酸钙的质量比为1∶(5-45)∶(0.5-10)，所述搅拌的速度为5-15rpm；
b、将步骤a所得到的混合物料抽至压滤机中，将混合物料去渣除杂以去除60目以下的各种固体杂质，取压滤机的出液孔流出的混合物料，得到过滤浆料；
c、待步骤b所得到的过滤浆料冷却至5-35℃时，加入pH值调节剂，搅拌分散均匀，且控制过滤浆料的pH值为9-13，然后加入次氯酸钠、双氧水，再次搅拌分散均匀，即得到复合石灰水，所述次氯酸钠与生石灰的质量比为(0.3-5)∶1，所述双氧水与生石灰的质量比为(0.2-5)∶1，所述搅拌的速度为5-15rpm。
2.根据权利要求1中所述的用于生活污水处理的复合石灰水的制备方法，其特征在于：所述pH值调节剂为盐酸、草酸、硫酸、硝酸、柠檬酸以及乳酸中的一种或更多种。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的用于生活污水处理的复合石灰水的制备方法，其特征在于：所述次氯酸钙的有效氯含量不低于65wt％。
4.根据权利要求1-2中任一项所述的用于生活污水处理的复合石灰水的制备方法，其特征在于：所述次氯酸钠的有效氯含量为8-13wt％。
5.根据权利要求1-2中任一项所述的用于生活污水处理的复合石灰水的制备方法，其特征在于：步骤c中还包括沸石粉，所述沸石粉与生石灰的质量比为(0.1-2.5)∶1。
6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法制备的复合石灰水，其特征在于，以Ca2+计，所述复合石灰水的氢氧化钙含量不低于150mg/L。
7.根据权利要求6所述的复合石灰水，其特征在于，所述复合石灰水的水不溶性物质为不大于3.5wt％。
8.根据权利要求7所述的复合石灰水，其特征在于，所述复合石灰水的密度为1.0-1.4g/cm3。
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