CN107640794B - 一种用于生活污水的高效复合污水处理剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于生活污水的高效复合污水处理剂，由以下按照重量份的原料组成：聚丙烯酰胺15‑20份、聚硅硫酸铝10‑14份、聚合硫酸铝铁18‑22份、硫酸亚铁6‑10份、碳酸钠3‑7份、改性硅藻土20‑25份、改性玉米芯32‑36份、次磷酸镁1‑2份。本发明还公开了所述用于生活污水的高效复合污水处理剂的制备方法。本发明制备的复合污水处理剂能够大大降低生活污水中的COD、BOD、SS，有效改善生活污水水质，且用量少，能够满足市场对污水处理剂的性能要求，具有广阔的市场前景。

Description

一种用于生活污水的高效复合污水处理剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体是一种用于生活污水的高效复合污水处理剂及其制备方法。

背景技术

我国污水处理产业发展进步较晚，建国以来到改革开放前，我国污水处理的需求主要是以工业和国防尖端使用为主。改革开放后，国民经济的快速发展，人民生活水平的显著提高，拉动了污水处理的需求。进入二十一世纪后，我国污水处理产业进入快速发展期，污水处理需求的增速远高于全球水平。生活污水是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。若将生活污水不经处理直接排放至自然界，必然对自然界产生污染。

随着人们生活水平的提高，生活污水排放量越来越高。如何对生活污水进行处理，成为污水处理行业研究的热点。对生活污水的处理方法有很多，化学处理方法就是其中重要的一种。化学处理方法是通过添加化学处理药剂来对生活污水进行处理，但现有的生活污水处理药剂添加量大、成本高，且处理效果不尽如人意。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于生活污水的高效复合污水处理剂及其制备方法，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：

一种用于生活污水的高效复合污水处理剂，由以下按照重量份的原料组成：聚丙烯酰胺15-20份、聚硅硫酸铝10-14份、聚合硫酸铝铁18-22份、硫酸亚铁6-10份、碳酸钠3-7份、改性硅藻土20-25份、改性玉米芯32-36份、次磷酸镁1-2份。

作为本发明进一步的方案：由以下按照重量份的原料组成：聚丙烯酰胺16-19份、聚硅硫酸铝11-13份、聚合硫酸铝铁19-21份、硫酸亚铁7-9份、碳酸钠4-6份、改性硅藻土21-24份、改性玉米芯33-35份、次磷酸镁1.3-1.7份。

作为本发明再进一步的方案：由以下按照重量份的原料组成：聚丙烯酰胺17份、聚硅硫酸铝12份、聚合硫酸铝铁20份、硫酸亚铁8份、碳酸钠5份、改性硅藻土23份、改性玉米芯34份、次磷酸镁1.5份。

作为本发明再进一步的方案：所述改性硅藻土由以下方法制得：称取硅藻土，粉碎，投入至30%硝酸溶液中，搅拌1-2h，静置5-6h，滤过，水洗，烘干，加入硅酸胶体，超声波处理55-60min，然后送入煅烧炉中，在620-650℃下煅烧处理1-2h，获得改性硅藻土。

作为本发明再进一步的方案：所述硝酸溶液的加入量为硅藻土总重量的1.2-1.5倍；所述硅酸胶体的加入量为硅藻土总重量的25-30%。

作为本发明再进一步的方案：所述改性玉米芯由以下方法制得：称取玉米芯，粉碎，投入至反应釜中，加入水和棕榈酸，在150-200rpm下，升温至65-70℃，保温20-30min，自然冷却后，出料，滤水，将滤水后的固体物料投入至干馏装置中，在270-300℃下干馏处理1-2h，取干馏后的固体产物，即得改性玉米芯。

作为本发明再进一步的方案：所述水的加入量为玉米芯总重量的8-10倍；所述棕榈酸的加入量为玉米芯总重量的10-12%。

所述用于生活污水的高效复合污水处理剂的制备方法，步骤如下：

1）称取硫酸亚铁、改性硅藻土、改性玉米芯和次磷酸镁，合并后，以无水乙醇作为研磨液，球磨混合1-2h，出料，获得第一混合物；

2）称取碳酸钠和聚丙烯酰胺，加入至第一混合物中，在300-500rpm下搅拌混合50-60min，出料，获得第二混合物；

3）将第二混合物进行减压蒸发以回收无水乙醇，减压蒸发完毕后，获得第三混合物；

4）称取聚硅硫酸铝和聚合硫酸铝铁，加入至第三混合物中，搅拌混合均匀后，即可。

上述污水处理剂能够用于处理生活污水。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明制备的复合污水处理剂能够大大降低生活污水中的COD、BOD、SS，有效改善生活污水水质，且用量少，能够满足市场对污水处理剂的性能要求，具有广阔的市场前景。本发明制备的复合污水处理剂，使用方便，操作方便，且不会产生二次污染，实用性强，易于推广使用。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种用于生活污水的高效复合污水处理剂，由以下按照重量份的原料组成：聚丙烯酰胺15份、聚硅硫酸铝10份、聚合硫酸铝铁18份、硫酸亚铁6份、碳酸钠3份、改性硅藻土20份、改性玉米芯32份、次磷酸镁1份。

其中，所述改性硅藻土由以下方法制得：称取硅藻土，粉碎，投入至30%硝酸溶液中，搅拌1h，静置5h，滤过，水洗，烘干，加入硅酸胶体，超声波处理55min，然后送入煅烧炉中，在620℃下煅烧处理1h，获得改性硅藻土；所述硝酸溶液的加入量为硅藻土总重量的1.2倍；所述硅酸胶体的加入量为硅藻土总重量的25%。

所述改性玉米芯由以下方法制得：称取玉米芯，粉碎，投入至反应釜中，加入水和棕榈酸，在150rpm下，升温至65℃，保温20min，自然冷却后，出料，滤水，将滤水后的固体物料投入至干馏装置中，在270℃下干馏处理1h，取干馏后的固体产物，即得改性玉米芯；所述水的加入量为玉米芯总重量的8倍；所述棕榈酸的加入量为玉米芯总重量的10%。

本实施例中，所述用于生活污水的高效复合污水处理剂的制备方法，步骤如下：

1）称取硫酸亚铁、改性硅藻土、改性玉米芯和次磷酸镁，合并后，以无水乙醇作为研磨液，球磨混合1h，出料，获得第一混合物；

2）称取碳酸钠和聚丙烯酰胺，加入至第一混合物中，在300rpm下搅拌混合50min，出料，获得第二混合物；

3）将第二混合物进行减压蒸发以回收无水乙醇，减压蒸发完毕后，获得第三混合物；

4）称取聚硅硫酸铝和聚合硫酸铝铁，加入至第三混合物中，搅拌混合均匀后，即可。

实施例2

一种用于生活污水的高效复合污水处理剂，由以下按照重量份的原料组成：聚丙烯酰胺16份、聚硅硫酸铝11份、聚合硫酸铝铁21份、硫酸亚铁9份、碳酸钠4份、改性硅藻土21份、改性玉米芯35份、次磷酸镁1.7份。

其中，所述改性硅藻土由以下方法制得：称取硅藻土，粉碎，投入至30%硝酸溶液中，搅拌1.5h，静置5h，滤过，水洗，烘干，加入硅酸胶体，超声波处理56min，然后送入煅烧炉中，在630℃下煅烧处理1h，获得改性硅藻土；所述硝酸溶液的加入量为硅藻土总重量的1.3倍；所述硅酸胶体的加入量为硅藻土总重量的28%。

所述改性玉米芯由以下方法制得：称取玉米芯，粉碎，投入至反应釜中，加入水和棕榈酸，在170rpm下，升温至65℃，保温23min，自然冷却后，出料，滤水，将滤水后的固体物料投入至干馏装置中，在280℃下干馏处理1h，取干馏后的固体产物，即得改性玉米芯；所述水的加入量为玉米芯总重量的9倍；所述棕榈酸的加入量为玉米芯总重量的11%。

本实施例中，所述用于生活污水的高效复合污水处理剂的制备方法，步骤如下：

1）称取硫酸亚铁、改性硅藻土、改性玉米芯和次磷酸镁，合并后，以无水乙醇作为研磨液，球磨混合1.5h，出料，获得第一混合物；

2）称取碳酸钠和聚丙烯酰胺，加入至第一混合物中，在400rpm下搅拌混合54min，出料，获得第二混合物；

3）将第二混合物进行减压蒸发以回收无水乙醇，减压蒸发完毕后，获得第三混合物；

4）称取聚硅硫酸铝和聚合硫酸铝铁，加入至第三混合物中，搅拌混合均匀后，即可。

实施例3

一种用于生活污水的高效复合污水处理剂，由以下按照重量份的原料组成：聚丙烯酰胺17份、聚硅硫酸铝12份、聚合硫酸铝铁20份、硫酸亚铁8份、碳酸钠5份、改性硅藻土23份、改性玉米芯34份、次磷酸镁1.5份。

其中，所述改性硅藻土由以下方法制得：称取硅藻土，粉碎，投入至30%硝酸溶液中，搅拌1.5h，静置5.5h，滤过，水洗，烘干，加入硅酸胶体，超声波处理57min，然后送入煅烧炉中，在630℃下煅烧处理1.5h，获得改性硅藻土；所述硝酸溶液的加入量为硅藻土总重量的1.4倍；所述硅酸胶体的加入量为硅藻土总重量的28%。

所述改性玉米芯由以下方法制得：称取玉米芯，粉碎，投入至反应釜中，加入水和棕榈酸，在180rpm下，升温至67℃，保温25min，自然冷却后，出料，滤水，将滤水后的固体物料投入至干馏装置中，在290℃下干馏处理1.5h，取干馏后的固体产物，即得改性玉米芯；所述水的加入量为玉米芯总重量的9倍；所述棕榈酸的加入量为玉米芯总重量的11%。

本实施例中，所述用于生活污水的高效复合污水处理剂的制备方法，步骤如下：

1）称取硫酸亚铁、改性硅藻土、改性玉米芯和次磷酸镁，合并后，以无水乙醇作为研磨液，球磨混合1.5h，出料，获得第一混合物；

2）称取碳酸钠和聚丙烯酰胺，加入至第一混合物中，在400rpm下搅拌混合55min，出料，获得第二混合物；

3）将第二混合物进行减压蒸发以回收无水乙醇，减压蒸发完毕后，获得第三混合物；

4）称取聚硅硫酸铝和聚合硫酸铝铁，加入至第三混合物中，搅拌混合均匀后，即可。

实施例4

一种用于生活污水的高效复合污水处理剂，由以下按照重量份的原料组成：聚丙烯酰胺19份、聚硅硫酸铝13份、聚合硫酸铝铁19份、硫酸亚铁7份、碳酸钠6份、改性硅藻土24份、改性玉米芯33份、次磷酸镁1.3份。

其中，所述改性硅藻土由以下方法制得：称取硅藻土，粉碎，投入至30%硝酸溶液中，搅拌1.5h，静置6h，滤过，水洗，烘干，加入硅酸胶体，超声波处理60min，然后送入煅烧炉中，在640℃下煅烧处理2h，获得改性硅藻土；所述硝酸溶液的加入量为硅藻土总重量的1.4倍；所述硅酸胶体的加入量为硅藻土总重量的28%。

所述改性玉米芯由以下方法制得：称取玉米芯，粉碎，投入至反应釜中，加入水和棕榈酸，在200rpm下，升温至70℃，保温28min，自然冷却后，出料，滤水，将滤水后的固体物料投入至干馏装置中，在290℃下干馏处理1.5h，取干馏后的固体产物，即得改性玉米芯；所述水的加入量为玉米芯总重量的10倍；所述棕榈酸的加入量为玉米芯总重量的12%。

本实施例中，所述用于生活污水的高效复合污水处理剂的制备方法，步骤如下：

1）称取硫酸亚铁、改性硅藻土、改性玉米芯和次磷酸镁，合并后，以无水乙醇作为研磨液，球磨混合2h，出料，获得第一混合物；

2）称取碳酸钠和聚丙烯酰胺，加入至第一混合物中，在400rpm下搅拌混合58min，出料，获得第二混合物；

3）将第二混合物进行减压蒸发以回收无水乙醇，减压蒸发完毕后，获得第三混合物；

4）称取聚硅硫酸铝和聚合硫酸铝铁，加入至第三混合物中，搅拌混合均匀后，即可。

实施例5

一种用于生活污水的高效复合污水处理剂，由以下按照重量份的原料组成：聚丙烯酰胺20份、聚硅硫酸铝14份、聚合硫酸铝铁22份、硫酸亚铁10份、碳酸钠7份、改性硅藻土25份、改性玉米芯36份、次磷酸镁2份。

其中，所述改性硅藻土由以下方法制得：称取硅藻土，粉碎，投入至30%硝酸溶液中，搅拌2h，静置6h，滤过，水洗，烘干，加入硅酸胶体，超声波处理60min，然后送入煅烧炉中，在650℃下煅烧处理2h，获得改性硅藻土；所述硝酸溶液的加入量为硅藻土总重量的1.5倍；所述硅酸胶体的加入量为硅藻土总重量的30%。

所述改性玉米芯由以下方法制得：称取玉米芯，粉碎，投入至反应釜中，加入水和棕榈酸，在200rpm下，升温至70℃，保温30min，自然冷却后，出料，滤水，将滤水后的固体物料投入至干馏装置中，在300℃下干馏处理2h，取干馏后的固体产物，即得改性玉米芯；所述水的加入量为玉米芯总重量的10倍；所述棕榈酸的加入量为玉米芯总重量的12%。

本实施例中，所述用于生活污水的高效复合污水处理剂的制备方法，步骤如下：

1）称取硫酸亚铁、改性硅藻土、改性玉米芯和次磷酸镁，合并后，以无水乙醇作为研磨液，球磨混合2h，出料，获得第一混合物；

2）称取碳酸钠和聚丙烯酰胺，加入至第一混合物中，在500rpm下搅拌混合60min，出料，获得第二混合物；

3）将第二混合物进行减压蒸发以回收无水乙醇，减压蒸发完毕后，获得第三混合物；

4）称取聚硅硫酸铝和聚合硫酸铝铁，加入至第三混合物中，搅拌混合均匀后，即可。

对比例

与实施例3相比，将改性硅藻土和改性玉米芯替换为硅藻土和玉米芯，其他与实施例3相同。

效果验证

采集某生活污水水样，该生活污水水样的各项指标为：COD 1024mg/L，BOD 378mg/L，SS 754 mg/L。分别采用实施例1-5及对比例对该生活污水水样进行处理，投加量为每50Kg生活污水投加1Kg污水处理剂，处理结果如下：

实施例1-5的COD去除率达到了91.5-96.8%，BOD去除率达到了89.3-95.4%，SS去除率达到了94.6-98.1%。其中，实施例3效果最佳，COD去除率达到了96.8%，BOD去除率达到了95.1%，SS去除率达到了97.8%。对比例的COD去除率达到了75.5%，BOD去除率达到了73.2%，SS去除率达到了82.7%。

实施例3的处理效果优于对比例。表明，本发明通过对硅藻土和玉米芯按照本发明的改性方法进行改性，有利于提高本发明污水处理剂的处理效果。

本发明制备的复合污水处理剂能够大大降低生活污水中的COD、BOD、SS，有效改善生活污水水质，且用量少，能够满足市场对污水处理剂的性能要求，具有广阔的市场前景。本发明制备的复合污水处理剂，使用方便，操作方便，且不会产生二次污染，实用性强，易于推广使用。

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明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，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种用于生活污水的高效复合污水处理剂，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：聚丙烯酰胺15-20份、聚硅硫酸铝10-14份、聚合硫酸铝铁18-22份、硫酸亚铁6-10份、碳酸钠3-7份、改性硅藻土20-25份、改性玉米芯32-36份、次磷酸镁1-2份，所述改性硅藻土由以下方法制得：称取硅藻土，粉碎，投入至30%硝酸溶液中，搅拌1-2h，静置5-6h，滤过，水洗，烘干，加入硅酸胶体，超声波处理55-60min，然后送入煅烧炉中，在620-650℃下煅烧处理1-2h，获得改性硅藻土，所述改性玉米芯由以下方法制得：称取玉米芯，粉碎，投入至反应釜中，加入水和棕榈酸，在150-200rpm下，升温至65-70℃，保温20-30min，自然冷却后，出料，滤水，将滤水后的固体物料投入至干馏装置中，在270-300℃下干馏处理1-2h，取干馏后的固体产物，即得改性玉米芯。

2.根据权利要求1所述的用于生活污水的高效复合污水处理剂，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：聚丙烯酰胺16-19份、聚硅硫酸铝11-13份、聚合硫酸铝铁19-21份、硫酸亚铁7-9份、碳酸钠4-6份、改性硅藻土21-24份、改性玉米芯33-35份、次磷酸镁1.3-1.7份。

3.根据权利要求2所述的用于生活污水的高效复合污水处理剂，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：聚丙烯酰胺17份、聚硅硫酸铝12份、聚合硫酸铝铁20份、硫酸亚铁8份、碳酸钠5份、改性硅藻土23份、改性玉米芯34份、次磷酸镁1.5份。

4.根据权利要求1所述的用于生活污水的高效复合污水处理剂，其特征在于，所述硝酸溶液的加入量为硅藻土总重量的1 .2-1 .5倍；所述硅酸胶体的加入量为硅藻土总重量的25-30%。

5.根据权利要求1所述的用于生活污水的高效复合污水处理剂，其特征在于，所述水的加入量为玉米芯总重量的8-10倍；所述棕榈酸的加入量为玉米芯总重量的10-12%。

6.一种如权利要求1-5任一所述的用于生活污水的高效复合污水处理剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：

1）称取硫酸亚铁、改性硅藻土、改性玉米芯和次磷酸镁，合并后，以无水乙醇作为研磨液，球磨混合1-2h，出料，获得第一混合物；

2）称取碳酸钠和聚丙烯酰胺，加入至第一混合物中，在300-500rpm下搅拌混合50-60min，出料，获得第二混合物；

3）将第二混合物进行减压蒸发以回收无水乙醇，减压蒸发完毕后，获得第三混合物；

4）称取聚硅硫酸铝和聚合硫酸铝铁，加入至第三混合物中，搅拌混合均匀后，即可。