CN107777784A - 一种含有天然矿物质的污水处理剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种含有天然矿物质的污水处理剂，由以下重量份的原料组成：高岭石10～15份、麦饭石2～3份、二氧化钛多层包覆物4～7份；二氧化钛多层包覆物的制备方法如下：向TiO2溶液中加入分散剂，调节pH值至9～10进行预分散，在40～50℃下，添加TiO2质量0.1～0.3％的Al2O3，用硫酸铝调节溶液pH至8.5～9.5，陈化2～3h；然后在保温条件下再次加入分散剂，搅匀，加入TiO2质量0.01～0.03％的Al2O3，陈化2～3h，过滤，干燥，即得。本发明的添加剂可提高污泥处理效率，从而有效预防和遏制污泥膨胀的爆发。

Description

一种含有天然矿物质的污水处理剂
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种含有天然矿物质的污水处理剂。
背景技术
城市生活污水一般采用活性污泥处理工艺，如A/O工艺便是其中常用的一种，众所周知的是，活性污泥处理工艺污泥膨胀发生率极高，即便是欧美发达国家的发生率都高达50～60％，我国各级城市生活污水处理厂的发生率就更高了。污泥膨胀一旦发生，其危害极为严重，不仅使污泥流失、出水悬浮物(SS)严重超标，而且还大大降低了污水处理系统的处理能力，同时需要相当长的时间才能恢复系统正常。对于采用活性污泥法的污水处理系统，活性污泥絮体是由丝状菌和菌胶团组成，丝状菌作为骨架、菌胶团附着于丝状菌之上，使得污泥絮体具有较好的絮凝、沉降和浓缩性能。当丝状菌大量繁殖，其数量接近菌胶团时，丝状菌从污泥絮体中伸出，形成“刺毛球”状的活性污泥骨架，这些伸向外部的无数“触手”，阻碍了絮体间的压缩，污泥膨胀就发生了，如果不遏制丝状菌的进一步繁殖，一旦丝状菌的数量超过菌胶团，伸出菌胶团的触手就会阻止絮体成团，使得絮体松散，沉降性能大大降低，污泥膨胀就会爆发。活性污泥膨胀中90％以上的污泥膨胀都是与丝状菌的过度增殖有关，也就是说控制了丝状菌过度增殖就能控制污泥膨胀的发生。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种预防和遏制丝状菌过度繁殖，避免引起的污泥膨胀的污水处理剂，并能有效改善出水指标。
本发明提供的技术方案是一种含有天然矿物质的污水处理剂，由以下重量份的原料组成：高岭石10～15份、麦饭石2～3份、二氧化钛多层包覆物4～7份；
二氧化钛多层包覆物的制备方法如下：向TiO2溶液中加入分散剂，硫酸铝调节pH值至9～10进行预分散，在40～50℃下，添加TiO2质量0.1～0.3％的Al2O3，用硫酸铝调节溶液pH至8.5～9.5，陈化2～3h；然后在保温条件下再次加入分散剂，搅匀，加入TiO2质量0.01～0.03％的Al2O3，陈化2～3h，过滤，干燥，即得。
第一次氧化铝包覆时，氧化铝的添加量极少，仅为二氧化钛重量的0.1～0.3％，包覆温度较低，仅为40～50℃，此时氧化铝在二氧化钛表面形成疏松岛状包覆，包覆得十分稀疏。由于第一次包覆量较少，溶液中还剩下大量的二氧化钛，继续添加分散剂，二氧化钛在分散剂的作用下十分容易吸附于经氧化铝包覆的二氧化钛颗粒的疏松岛状表面上，再加入氧化铝进行第二次氧化铝包覆，此时包覆温度依然保持在40～50℃，因此，继续在二氧化钛表面形成更为稀疏的岛状包覆。由于氧化铝稀稀疏疏的包覆在二氧化钛表面上，留有较大的缝隙，且空隙直径大于丝状菌触手直径，丝状菌触手可伸入到处理剂内部，而二氧化钛独特的格子构造，可将丝状菌触手闹闹缠住，由于丝状菌触手一般较长，本申请采用多层包覆结构，可以闹闹缠住丝状菌触手，大大减少丝状菌比表面积，遏制丝状菌与菌胶团的竞争优势，保持菌胶团在底物竞争中的有力地位，提高污泥处理效率，从而有效预防和遏制污泥膨胀的爆发。
TiO2溶液的质量浓度为20～30％。
所所述分散剂为六偏磷酸钠。
六偏磷酸钠的添加量为TiO2重量的0.1～0.2％。
所述干燥是将滤饼在105～120℃下烘制12～24h。
本发明的添加剂的制备方法为：将高岭石、麦饭石、二氧化钛多层包覆物混合，粉碎，即得。
本产品的使用方法：在生活污水处理厂(采用活性污泥处理工艺)的进水口投放污水处理剂，当污水进水COD＞100mg/L时，按每吨污水投放5～10kg；当污水进水COD浓度为50～100mg/L时，按每吨污水投放2～5kg；当污水进水COD浓度为30～50mg/L时，按每吨污水投放0.5～2kg。
与现有技术相比，本发明的添加剂采用多层包覆工艺，可层层缠住丝状菌触手，大大减少丝状菌比表面积，遏制丝状菌与菌胶团的竞争优势，保持菌胶团在底物竞争中的有力地位，提高污泥处理效率，从而有效预防和遏制污泥膨胀的爆发。
具体实施方式
以下具体实施例对本发明作进一步阐述，但不作为对本发明的限定。
实施例1
1)向质量浓度为20％的TiO2溶液中加入六偏磷酸钠，六偏磷酸钠的添加量为TiO2重量的0.1％，硫酸铝调节pH值至9进行预分散，在40℃下，添加TiO2质量0.1％的Al2O3，用硫酸铝调节溶液pH至8.5，陈化2h；然后在保温条件下再次加入六偏磷酸钠，六偏磷酸钠的添加量为TiO2重量的0.1％，搅匀，加入TiO2质量0.01％的AL2O3，陈化2h，过滤，在105℃下烘制12h，即得二氧化钛多层包覆物。
2)将高岭石10kg、麦饭石2kg、二氧化钛多层包覆物4kg混合粉碎，即得。
实施例2
1)向质量浓度为30％的TiO2溶液中加入六偏磷酸钠，六偏磷酸钠的添加量为TiO2重量的0.2％，硫酸铝调节pH值至10进行预分散，在50℃下，添加TiO2质量0.3％的Al2O3，用硫酸铝调节溶液pH至9.5，陈化3h；然后在保温条件下再次加入六偏磷酸钠，六偏磷酸钠的添加量为TiO2重量的0.2％，搅匀，加入TiO2质量0.03％的AL2O3，陈化3h，过滤，在120℃下烘制24h，即得二氧化钛多层包覆物。
2)将高岭石15kg、麦饭石3kg、二氧化钛多层包覆物7kg混合粉碎，即得。
实施例3
1)向质量浓度为25％的TiO2溶液中加入六偏磷酸钠，六偏磷酸钠的添加量为TiO2重量的0.15％，硫酸铝调节pH值至9.5进行预分散，在45℃下，添加TiO2质量0.2％的Al2O3，用硫酸铝调节溶液pH至9，陈化2.5h；然后在保温条件下再次加入六偏磷酸钠，六偏磷酸钠的添加量为TiO2重量的0.15％，搅匀，加入TiO2质量0.02％的AL2O3，陈化2.5h，过滤，在115℃下烘制18h，即得二氧化钛多层包覆物。
2)将高岭石13kg、麦饭石2.5kg、二氧化钛多层包覆物6kg混合粉碎，即得。
实施例4
1)向质量浓度为20％的TiO2溶液中加入六偏磷酸钠，六偏磷酸钠的添加量为TiO2重量的0.2％，硫酸铝调节pH值至9进行预分散，在50℃下，添加TiO2质量0.1％的Al2O3，用硫酸铝调节溶液pH至9.5，陈化2h；然后在保温条件下再次加入六偏磷酸钠，六偏磷酸钠的添加量为TiO2重量的0.1％，搅匀，加入TiO2质量0.03％的AL2O3，陈化2h，过滤，在120℃下烘制12h，即得二氧化钛多层包覆物。
2)将高岭石10kg、麦饭石3kg、二氧化钛多层包覆物4kg混合粉碎，即得。
实验例
以某城市污水处理厂为例，采用A/O处理工艺，表1为该厂2017年1～2017年4月连续四个月的实际运行数据，其出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中二级标准。申请人于2017年4月1～4日连续四天进行投放污水处理剂的试验，这四天分别于进水口投加本发明实施例1～4的污水处理剂，并按照当天进水量以及进水COD浓度调整投放量，检测出水完全达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准，详见见表2。
表1
表2

Claims (5)

1.一种含有天然矿物质的污水处理剂，其特征在于：由以下重量份的原料组成：高岭石10～15份、麦饭石2～3份、二氧化钛多层包覆物4～7份；
二氧化钛多层包覆物的制备方法如下：向TiO2溶液中加入分散剂，硫酸铝调节pH值至9～10进行预分散，在40～50℃下，添加TiO2质量0.1～0.3％的Al2O3，用硫酸铝调节溶液pH至8.5～9.5，陈化2～3h；然后在保温条件下再次加入分散剂，搅匀，加入TiO2质量0.01～0.03％的Al2O3，陈化2～3h，过滤，干燥，即得。
2.根据权利要求1所述的含有天然矿物质的污水处理剂，其特征在于：TiO2溶液的质量浓度为20～30％。
3.根据权利要求1所述的含有天然矿物质的污水处理剂，其特征在于：所所述分散剂为六偏磷酸钠。
4.根据权利要求3所述的含有天然矿物质的污水处理剂，其特征在于：六偏磷酸钠每次的添加量为TiO2重量的0.1～0.2％。
5.根据权利要求1所述的含有天然矿物质的污水处理剂，其特征在于：所述干燥是将滤饼在105～120℃下烘制12～24h。
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