CN106629931B - 一种城市污水处理剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市污水处理剂，由以下原料按照重量份组成：质量分数为12‑18％的硅酸钠溶液5‑12份、水葫芦3‑8份、芦苇2‑6份、明矾5‑10份、硅藻土10‑16份、纳米膨润土6‑15份、立德粉2‑8份、粉煤灰1.5‑6份、石墨7‑18份和桂花4‑8份，立德粉为硫化锌和硫酸钡的混合物。本发明还公布了该处理剂的制备方法。本发明的原料来源广泛，制备工艺简单，使用方便，适宜普及推广和工业化生产；本发明制备的产品无毒、无污染，原材料价格低廉，选择性大，对降低污水处理厂成本、提高污水处理质量有显著效果，避免对周围环境造成的影响。

Description

一种城市污水处理剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体是一种城市污水处理剂。

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。

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，其中约有一半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。2002年全国工业和城镇生活废水排放总量为439.5亿吨，比上年增加1.5％，其中工业废水排放量207.2亿吨，比上年增加2.3％；城镇生活污水排放量232.3亿吨，比上年增加0.9％，而城镇生活污水中仅有10％得到处理。根据2002年的估计数据，我国城市生活污水排放总量大于500亿吨/年，从1999年开始，城市生活污水COD排放量已经超过工业废水的COD排放量，说明城市水环境质量在进一步下降。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，能耗问题将成为城市污水处理的瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于提供一种城市污水处理剂，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：

一种城市污水处理剂，由以下原料按照重量份组成：质量分数为12-18％的硅酸钠溶液5-12份、水葫芦3-8份、芦苇2-6份、明矾5-10份、硅藻土10-16份、纳米膨润土6-15份、立德粉2-8份、粉煤灰1.5-6份、石墨7-18份和桂花4-8份，立德粉为硫化锌和硫酸钡的混合物。

作为本发明进一步的方案：立德粉中硫化锌和硫酸钡的质量之比为3-6:2。

作为本发明进一步的方案：石墨采用石墨粒和石墨球中的一种或者两者的混合物。

所述城市污水处理剂的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将水葫芦和芦苇粉碎并且加入水制成溶液，将溶液在80-95摄氏度下进行热交换，将得到的溶液进行固相和液相分离，将液相收集，即可得到水葫芦提取物和芦苇提取物；

步骤二，将明矾、硅藻土、立德粉、粉煤灰和石墨放入球磨机中并且加入球磨球，球磨球和物料的重量之比为30-45:1，球磨1-4小时，得到第一混合物；

步骤三，将桂花粉碎并且加入至质量分数为60-85％的乙醇溶液中进行回流提取，得到桂花提取液；

步骤四，将硅酸钠溶液加入至第一混合物中，搅拌加热至70-130摄氏度，保持30-45分钟，得到第二混合物；

步骤五，将桂花提取液、水葫芦提取物和芦苇提取物以120-270rpm的转速搅拌18-30分钟，再向其中加入纳米膨润土并且搅拌均匀，得到第三混合物；

步骤六，将第二混合物和第三混合物放入反应釜中并且加入总重量3-6倍的去离子水，向反应釜中充入氮气，升温至75-100摄氏度并且保温2-5小时，即可得到成品。

作为本发明进一步的方案：步骤二中的球磨温度为50-70摄氏度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的原料来源广泛，制备工艺简单，使用方便，适宜普及推广和工业化生产；本发明制备的产品无毒、无污染，原材料价格低廉，选择性大，对降低污水处理厂成本、提高污水处理质量有显著效果，避免对周围环境造成的影响。

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

一种城市污水处理剂，由以下原料按照重量份组成：质量分数为14％的硅酸钠溶液5份、水葫芦3份、芦苇2份、明矾5份、硅藻土10份、纳米膨润土6份、立德粉2份、粉煤灰1.5份、石墨7份和桂花4份，立德粉为硫化锌和硫酸钡的混合物。立德粉中硫化锌和硫酸钡的质量之比为5:2。

所述城市污水处理剂的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将水葫芦和芦苇粉碎并且加入水制成溶液，将溶液在80摄氏度下进行热交换，将得到的溶液进行固相和液相分离，将液相收集，即可得到水葫芦提取物和芦苇提取物；

步骤二，将明矾、硅藻土、立德粉、粉煤灰和石墨放入球磨机中并且加入球磨球，球磨球和物料的重量之比为34:1，球磨1.5小时，得到第一混合物；

步骤三，将桂花粉碎并且加入至质量分数为65％的乙醇溶液中进行回流提取，得到桂花提取液；

步骤四，将硅酸钠溶液加入至第一混合物中，搅拌加热至80摄氏度，保持33分钟，得到第二混合物；

步骤五，将桂花提取液、水葫芦提取物和芦苇提取物以150rpm的转速搅拌20分钟，再向其中加入纳米膨润土并且搅拌均匀，得到第三混合物；

步骤六，将第二混合物和第三混合物放入反应釜中并且加入总重量5倍的去离子水，向反应釜中充入氮气，升温至84摄氏度并且保温3小时，即可得到成品。

城市污水中的COD为11.60mg/L，悬浮固形物XG为147.5mg/L，pH值为7.55，按照每吨污水投入1Kg的量，将稀释50倍后的实施例1的产品投入待处理的城市污水中，高速搅拌并且充分反应，对反应后的污水进行测定，测COD降至5.83mg/L，固体悬浮物降至71.3mg/L，pH值为7.16，达到排放标准。

实施例2

一种城市污水处理剂，由以下原料按照重量份组成：质量分数为16％的硅酸钠溶液9份、水葫芦5份、芦苇3.5份、明矾7份、硅藻土12份、纳米膨润土10份、立德粉4份、粉煤灰3份、石墨11份和桂花5份，立德粉为硫化锌和硫酸钡的混合物。石墨采用石墨粒。

所述城市污水处理剂的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将水葫芦和芦苇粉碎并且加入水制成溶液，将溶液在88摄氏度下进行热交换，将得到的溶液进行固相和液相分离，将液相收集，即可得到水葫芦提取物和芦苇提取物；

步骤二，将明矾、硅藻土、立德粉、粉煤灰和石墨放入球磨机中并且加入球磨球，球磨球和物料的重量之比为38:1，在57摄氏度下球磨3小时，得到第一混合物；

步骤三，将桂花粉碎并且加入至质量分数为72％的乙醇溶液中进行回流提取，得到桂花提取液；

步骤四，将硅酸钠溶液加入至第一混合物中，搅拌加热至95摄氏度，保持43分钟，得到第二混合物；

步骤五，将桂花提取液、水葫芦提取物和芦苇提取物以190rpm的转速搅拌22分钟，再向其中加入纳米膨润土并且搅拌均匀，得到第三混合物；

步骤六，将第二混合物和第三混合物放入反应釜中并且加入总重量6倍的去离子水，向反应釜中充入氮气，升温至86摄氏度并且保温3小时，即可得到成品。

城市污水中的COD为12.30mg/L，悬浮固形物XG为152.1mg/L，pH值为7.69，按照每吨污水投入1Kg的量，将稀释50倍后的实施例2的产品投入待处理的城市污水中，高速搅拌并且充分反应，对反应后的污水进行测定，测COD降至4.65mg/L，固体悬浮物降至65.8mg/L，pH值为7.03，达到排放标准。

实施例3

一种城市污水处理剂，由以下原料按照重量份组成：质量分数为15％的硅酸钠溶液9份、水葫芦7份、芦苇5份、明矾9份、硅藻土15份、纳米膨润土13份、立德粉7份、粉煤灰5份、石墨14份和桂花7份，立德粉为硫化锌和硫酸钡的混合物。立德粉中硫化锌和硫酸钡的质量之比为3:1。石墨采用石墨球。

所述城市污水处理剂的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将水葫芦和芦苇粉碎并且加入水制成溶液，将溶液在92摄氏度下进行热交换，将得到的溶液进行固相和液相分离，将液相收集，即可得到水葫芦提取物和芦苇提取物；

步骤二，将明矾、硅藻土、立德粉、粉煤灰和石墨放入球磨机中并且加入球磨球，球磨球和物料的重量之比为44:1，球磨2小时，得到第一混合物；

步骤三，将桂花粉碎并且加入至质量分数为78％的乙醇溶液中进行回流提取，得到桂花提取液；

步骤四，将硅酸钠溶液加入至第一混合物中，搅拌加热至108摄氏度，保持36分钟，得到第二混合物；

步骤五，将桂花提取液、水葫芦提取物和芦苇提取物以210rpm的转速搅拌24分钟，再向其中加入纳米膨润土并且搅拌均匀，得到第三混合物；

步骤六，将第二混合物和第三混合物放入反应釜中并且加入总重量4倍的去离子水，向反应釜中充入氮气，升温至92摄氏度并且保温3小时，即可得到成品。

城市污水中的COD为10.82mg/L，悬浮固形物XG为142.3mg/L，pH值为7.76，按照每吨污水投入1Kg的量，将稀释50倍后的实施例3的产品投入待处理的城市污水中，高速搅拌并且充分反应，对反应后的污水进行测定，测COD降至3.56mg/L，固体悬浮物降至47.3mg/L，pH值为7.10，达到排放标准。

实施例4

一种城市污水处理剂，由以下原料按照重量份组成：质量分数为16％的硅酸钠溶液11份、水葫芦8份、芦苇6份、明矾10份、硅藻土16份、纳米膨润土14份、立德粉8份、粉煤灰6份、石墨16份和桂花8份，立德粉为硫化锌和硫酸钡的混合物。立德粉中硫化锌和硫酸钡的质量之比为3:2。石墨采用石墨粒和石墨球的混合物。

所述城市污水处理剂的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将水葫芦和芦苇粉碎并且加入水制成溶液，将溶液在80-95摄氏度下进行热交换，将得到的溶液进行固相和液相分离，将液相收集，即可得到水葫芦提取物和芦苇提取物；

步骤二，将明矾、硅藻土、立德粉、粉煤灰和石墨放入球磨机中并且加入球磨球，球磨球和物料的重量之比为43:1，在64摄氏度下球磨3小时，得到第一混合物；

步骤三，将桂花粉碎并且加入至质量分数为82％的乙醇溶液中进行回流提取，得到桂花提取液；

步骤四，将硅酸钠溶液加入至第一混合物中，搅拌加热至115摄氏度，保持40分钟，得到第二混合物；

步骤五，将桂花提取液、水葫芦提取物和芦苇提取物以240rpm的转速搅拌27分钟，再向其中加入纳米膨润土并且搅拌均匀，得到第三混合物；

步骤六，将第二混合物和第三混合物放入反应釜中并且加入总重量4倍的去离子水，向反应釜中充入氮气，升温至81摄氏度并且保温4小时，即可得到成品。

城市污水中的COD为6.89mg/L，悬浮固形物XG为126.2mg/L，pH值为7.59，按照每吨污水投入1Kg的量，将稀释50倍后的实施例4的产品投入待处理的城市污水中，高速搅拌并且充分反应，对反应后的污水进行测定，测COD降至3.16mg/L，固体悬浮物降至63.7mg/L，pH值为7.06，达到排放标准。

本发明利用明矾、硅藻土、纳米膨润土、立德粉、粉煤灰和石墨为主料，硅藻土和石墨具有良好的吸附性，明矾具有良好的沉降作用，立德粉具有氧化作用，再配合水葫芦和芦苇的吸附作用，加上桂花的杀菌作用，使得本产品对污水的处理效果好。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种城市污水处理剂，其特征在于，由以下原料按照重量份组成：质量分数为12-18%的硅酸钠溶液5-12份、水葫芦3-8份、芦苇2-6份、明矾5-10份、硅藻土10-16份、纳米膨润土6-15份、立德粉2-8份、粉煤灰1.5-6份、石墨7-18份和桂花4-8份，立德粉为硫化锌和硫酸钡的混合物；

其制备方法包括以下步骤：

步骤一，将水葫芦和芦苇粉碎并且加入水制成溶液，将溶液在80-95摄氏度下进行热交换，将得到的溶液进行固相和液相分离，将液相收集，即可得到水葫芦提取物和芦苇提取物；

步骤二，将明矾、硅藻土、立德粉、粉煤灰和石墨放入球磨机中并且加入球磨球，球磨球和物料的重量之比为30-45:1，球磨1-4小时，得到第一混合物；

步骤三，将桂花粉碎并且加入至质量分数为60-85%的乙醇溶液中进行回流提取，得到桂花提取液；

步骤四，将硅酸钠溶液加入至第一混合物中，搅拌加热至70-130摄氏度，保持30-45分钟，得到第二混合物；

步骤五，将桂花提取液、水葫芦提取物和芦苇提取物以120-270rpm的转速搅拌18-30分钟，再向其中加入纳米膨润土并且搅拌均匀，得到第三混合物；

步骤六，将第二混合物和第三混合物放入反应釜中并且加入总重量3-6倍的去离子水，向反应釜中充入氮气，升温至75-100摄氏度并且保温2-5小时，即可得到成品。

2.根据权利要求1所述的城市污水处理剂，其特征在于，所述立德粉中硫化锌和硫酸钡的质量之比为3-6:2。

3.根据权利要求1或2所述的城市污水处理剂，其特征在于，所述石墨采用石墨粒和石墨球中的一种或者两者的混合物。

4.根据权利要求1所述的城市污水处理剂，其特征在于，所述步骤二中的球磨温度为50-70摄氏度。