CN108017226A - 一种高分子纳米污水处理药剂及处理方法 - Google Patents

一种高分子纳米污水处理药剂及处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明为一种高分子纳米污水处理药剂及处理方法，涉及废水处理技术领域，包括以下重量百分含量的成分组成：聚偏氟乙烯20‑25份、DMAc溶剂10‑15份、PVP成孔剂3‑8份、纳米二氧化钛3‑6份、纳米氧化铝纤维5‑10份等。本发明提供了一种高分子纳米污水处理药剂及处理方法，通过此方法，并添加药剂对生活污水进行多级除污处理，效果明显、实现了水资源的循环利用。

Description

一种高分子纳米污水处理药剂及处理方法
发明领域
本发明属于废水处理技术领域，具体地说涉及一种高分子纳米污水处理药剂及生活污水处理方法。
背景技术
化工污水多种多样，多数剧毒，不易净化，在生物体内有一定的积累作用，在水体中具有明显的好氧性，易使水质恶化，若是直接排放，必然带来严重的环境污染问题。因此，在化工生产过程中，污水处理工序成为必不可少的操作单元。对于高浓度无机盐污水，由于盐类不易挥发，若是采用单效蒸发器通过蒸发水分来回收无机盐，必会耗费大量的能量，造成污水处理成本过高的问题。
现有的自然能源主要包括水能、风能、太阳能、潮汐能、生物质能等等，其中水资源占据了地球的大部分面积，是我们赖以生存的能源之一，随着生活水平的不断提高，生活污水越来越多，然而对废水的处理能力却跟不上用水规模的迅速扩张，不能有效地实现科学循环利用水资源。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种高分子纳米污水处理药剂及处理方法，通过此方法，并添加药剂对生活污水进行多级除污处理，效果明显、实现了水资源的循环利用。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种高分子纳米污水处理药剂，包括以下重量百分含量的成分组成：聚偏氟乙烯20-25份、DMAc溶剂10-15份、PVP成孔剂3-8份、纳米二氧化钛3-6份、纳米氧化铝纤维5-10份、无机盐类净水剂60-80份、二氯异氰尿酸钠10-20份、聚丙烯酰胺10-25份、活性炭10-25份、己二胺四甲叉膦酸5-15份、分散剂4-12份、碳酸氢钠1-4.5份、己二酸0.5-1.5份、沸石3-7份、硅藻土8-12份。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述无机盐类净水剂为聚合铝盐、铝盐、锌盐、铁盐、钙盐、聚合铁盐、镁盐、硼盐、和硅系盐中的一种或多种以任意比例的混合物。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述聚丙烯酰胺分子量为10000以上。
一种生活污水净化处理方法，包括以下步骤：
(1)将生活污水以自流的方式使污水通过多道隔栅的倾斜室管道，使污水中的大型颗粒物、杂质以及絮状物被隔栅阻拦，达到初级净化的效果；
随后污水进入曝气池，并投入聚合硫酸铁，使废水的微小固体颗粒和高浓度的离子膜的表面和始终保持一定距离，大大减少有害物质和膜表面有机会避免在膜表面污染，并且搅拌1小时，聚合硫酸铁能够完全溶解；
再进入污水净化处理系统，生活污水经管网进入栅格井，然后自流入沉砂池、初沉池，使用物理方法过滤废水中不溶解的悬浮固体和漂浮杂质；
(2)将过滤后的生活污水通过水泵提升入生物反应处理池，采用生物方法深度去除废水中的有机污染物；
(3)通入混凝沉淀池，将所述生活污水处理药剂按上述比例均匀撒在废水中，以80-140r/min搅拌60-120s，使其充分接触反应，去除、分离废水中呈溶解、胶体状态的污染物；
(4)分离后废水进入二沉池，静置30-40min，二沉池的上清液经过滤、消毒后达标排放，二沉池的剩余污泥经过滤、浓缩、脱水后排入化粪池作其它处理。
所述生活污水净化处理方法步骤(4)还包括，废水经过流量控制阀控制流量，在耐腐蚀泵的作用下进入预热装置中，预热装置对污水进行预热，然后污水从预热装置的顶部通过管道进入蒸发器中，蒸发器对物料进一步加热，然后物料从蒸发器的顶部通过管道进入闪蒸室内蒸发，闪蒸室为负压，物料进入后瞬间蒸发，而蒸发产生的蒸汽通过汽水分离器进行汽水分离，冷凝下来的凝结水通过水泵输送到水箱中，水箱左侧的热泵机组将凝结水中的潜热传到热水箱中，而失去热量的凝结水通过管道进入水储存罐中储存待用。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述生活污水净化处理方法依赖于生活污水净化处理系统，所述生活污水净化处理系统包括污水汇集管网、格栅井、沉砂池、初沉池、生物反应处理池、混凝沉淀池、二沉池、过滤池、接触消毒池、储水池、排水系统，其中各部分之间通过管路按顺序依次连接。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述格栅包括中格栅和细格栅，所述中格栅和水面的角度为75度。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述生物反应处理池包括厌氧池、接触氧化池。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述生活污水处理药剂按上述比例的投加量为25-30mg/l。
相对于现有技术，本发明的有益效果：本发明提供了一种高分子纳米污水处理药剂及处理方法，通过此方法，并添加药剂对生活污水进行多级除污处理，效果明显、实现了水资源的循环利用。
(1)本发明提供的生活污水处理药剂以聚偏氟乙烯作为基材载体，通过添加无机纳米粒子作为吸附膜，膜层的平均孔径增大，孔径分布更加均匀，同时采用的无机纳米粒子，本身具有吸附和抗菌能力，起到了抗菌除污效果。药剂具有良好的耐气候性和化学稳定性，可用于各种环境中去抗菌；通过吸附作用、电中和作用以及架桥吸附作用，使粒子凝聚成大的絮凝物，加速悬浮液中粒子的沉降。该药剂中无机组分和有机组分以共价键结合，具有良好的稳定性，不仅能去除水中胶体颗粒物(如水源水和污水中的浊度、有机物、细菌、病毒等)、磷、氟、砷等，还可以高效去除传统絮凝剂难以去除的分子量小于500的溶解性污染物(如双氯芬酸、尼氟灭酸、PFOA等)，从而大大提高了絮凝能力，具有快速、高效的絮凝效果。通过压缩机压缩升温后送入蒸发器内作为热源，对蒸发器内的物料进一步加热，提高了加热效率，节省了能源；凝结水中的潜热通过热泵机组传给热水箱并待用，进一步节省了能源，
通过分析生活污水中的主要成分，针对性地采用方法来净化废水，采用物理方法、生物方法和化学方法结合作为生活废水的处理方法，分工明确、多级除污、效果明显，实现废水再利用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
实施例1：
本发明的实施例1提供了一种高分子纳米污水处理药剂，包括以下重量百分含量的成分组成：聚偏氟乙烯20份、DMAc溶剂10份、PVP成孔剂3份、纳米二氧化钛3份、纳米氧化铝纤维5份、无机盐类净水剂60份、二氯异氰尿酸钠10份、聚丙烯酰胺10份、活性炭10份、己二胺四甲叉膦酸5份、分散剂4份、碳酸氢钠1份、己二酸0.5份、沸石3份、硅藻土8份。
无机盐类净水剂为聚合铝盐、铝盐和钙盐以任意比例的混合物。所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺。
聚丙烯酰胺分子量为10000以上。
一种生活污水净化处理方法，包括以下步骤：
(1)将生活污水以自流的方式使污水通过多道隔栅的倾斜室管道，使污水中的大型颗粒物、杂质以及絮状物被隔栅阻拦，达到初级净化的效果；
随后污水进入曝气池，并投入聚合硫酸铁，使废水的微小固体颗粒和高浓度的离子膜的表面和始终保持一定距离，大大减少有害物质和膜表面有机会避免在膜表面污染，并且搅拌1小时，聚合硫酸铁能够完全溶解；
再进入污水净化处理系统，生活污水经管网进入栅格井，然后自流入沉砂池、初沉池，使用物理方法过滤废水中不溶解的悬浮固体和漂浮杂质；
(2)将过滤后的生活污水通过水泵提升入生物反应处理池，采用生物方法深度去除废水中的有机污染物；
(3)通入混凝沉淀池，将生活污水处理药剂均匀撒在废水中，以80r/min搅拌60s，使其充分接触反应，去除、分离废水中呈溶解、胶体状态的污染物；
(4)分离后废水进入二沉池，静置30min，二沉池的上清液经过滤、消毒后达标排放，二沉池的剩余污泥经过滤、浓缩、脱水后排入化粪池作其它处理。
所述生活污水净化处理方法步骤(4)还包括，废水经过流量控制阀控制流量，在耐腐蚀泵的作用下进入预热装置中，预热装置对污水进行预热，然后污水从预热装置的顶部通过管道进入蒸发器中，蒸发器对物料进一步加热，然后物料从蒸发器的顶部通过管道进入闪蒸室内蒸发，闪蒸室为负压，物料进入后瞬间蒸发，而蒸发产生的蒸汽通过汽水分离器进行汽水分离，冷凝下来的凝结水通过水泵输送到水箱中，水箱左侧的热泵机组将凝结水中的潜热传到热水箱中，而失去热量的凝结水通过管道进入水储存罐中储存待用。
生活污水净化处理方法依赖于生活污水净化处理系统，生活污水净化处理系统包括污水汇集管网、格栅井、沉砂池、初沉池、生物反应处理池、混凝沉淀池、二沉池、过滤池、接触消毒池、储水池、排水系统，其中各部分之间通过管路按顺序依次连接。
格栅包括中格栅和细格栅，中格栅和水面的角度为75度。
生物反应处理池包括厌氧池、接触氧化池。
生活污水处理药剂的投加量为25mg/l。
实施例2：
本发明的实施例2提供了一种高分子纳米污水处理药剂，包括以下重量百分含量的成分组成：聚偏氟乙烯22份、DMAc溶剂12份、PVP成孔剂6份、纳米二氧化钛4份、纳米氧化铝纤维8份、无机盐类净水剂80份、二氯异氰尿酸钠20份、聚丙烯酰胺25份、活性炭25份、己二胺四甲叉膦酸15份、分散剂12份、碳酸氢钠4.5份、己二酸1.5份、沸石7份、硅藻土12份。
无机盐类净水剂为钙盐、聚合铁盐、铁盐、以任意比例的混合物。所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺。
聚丙烯酰胺分子量为10000以上。
一种生活污水净化处理方法，包括以下步骤：
(1)将生活污水以自流的方式使污水通过多道隔栅的倾斜室管道，使污水中的大型颗粒物、杂质以及絮状物被隔栅阻拦，达到初级净化的效果；
随后污水进入曝气池，并投入聚合硫酸铁，使废水的微小固体颗粒和高浓度的离子膜的表面和始终保持一定距离，大大减少有害物质和膜表面有机会避免在膜表面污染，并且搅拌1小时，聚合硫酸铁能够完全溶解；
再进入污水净化处理系统，生活污水经管网进入栅格井，然后自流入沉砂池、初沉池，使用物理方法过滤废水中不溶解的悬浮固体和漂浮杂质；
(2)将过滤后的生活污水通过水泵提升入生物反应处理池，采用生物方法深度去除废水中的有机污染物；
(3)通入混凝沉淀池，将生活污水处理药剂均匀撒在废水中，以140r/min搅拌120s，使其充分接触反应，去除、分离废水中呈溶解、胶体状态的污染物；
(4)分离后废水进入二沉池，静置40min，二沉池的上清液经过滤、消毒后达标排放，二沉池的剩余污泥经过滤、浓缩、脱水后排入化粪池作其它处理。
所述生活污水净化处理方法步骤(4)还包括，废水经过流量控制阀控制流量，在耐腐蚀泵的作用下进入预热装置中，预热装置对污水进行预热，然后污水从预热装置的顶部通过管道进入蒸发器中，蒸发器对物料进一步加热，然后物料从蒸发器的顶部通过管道进入闪蒸室内蒸发，闪蒸室为负压，物料进入后瞬间蒸发，而蒸发产生的蒸汽通过汽水分离器进行汽水分离，冷凝下来的凝结水通过水泵输送到水箱中，水箱左侧的热泵机组将凝结水中的潜热传到热水箱中，而失去热量的凝结水通过管道进入水储存罐中储存待用。
生活污水净化处理方法依赖于生活污水净化处理系统，生活污水净化处理系统包括污水汇集管网、格栅井、沉砂池、初沉池、生物反应处理池、混凝沉淀池、二沉池、过滤池、接触消毒池、储水池、排水系统，其中各部分之间通过管路按顺序依次连接。
格栅包括中格栅和细格栅，中格栅和水面的角度为75度。
生物反应处理池包括厌氧池、接触氧化池。
生活污水处理药剂的投加量为30mg/l。
实施例3：
本发明的实施例3提供了一种高分子纳米污水处理药剂，包括以下重量百分含量的成分组成：聚偏氟乙烯25份、DMAc溶剂15份、PVP成孔剂8份、纳米二氧化钛6份、纳米氧化铝纤维10份、无机盐类净水剂70份、二氯异氰尿酸钠15份、聚丙烯酰胺17份、活性炭17份、己二胺四甲叉膦酸10份、分散剂8份、碳酸氢钠2.7份、己二酸1份、沸石5份、硅藻土10份。
无机盐类净水剂为聚合铝盐、铝盐、钙盐以任意比例的混合物。所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺。
聚丙烯酰胺分子量为10000以上。
一种生活污水净化处理方法，包括以下步骤：
(1)将生活污水以自流的方式使污水通过多道隔栅的倾斜室管道，使污水中的大型颗粒物、杂质以及絮状物被隔栅阻拦，达到初级净化的效果；
随后污水进入曝气池，并投入聚合硫酸铁，使废水的微小固体颗粒和高浓度的离子膜的表面和始终保持一定距离，大大减少有害物质和膜表面有机会避免在膜表面污染，并且搅拌1小时，聚合硫酸铁能够完全溶解；
再进入污水净化处理系统，生活污水经管网进入栅格井，然后自流入沉砂池、初沉池，使用物理方法过滤废水中不溶解的悬浮固体和漂浮杂质；
(2)将过滤后的生活污水通过水泵提升入生物反应处理池，采用生物方法深度去除废水中的有机污染物；
(3)通入混凝沉淀池，将生活污水处理药剂均匀撒在废水中，以110r/min搅拌90s，使其充分接触反应，去除、分离废水中呈溶解、胶体状态的污染物；
(4)分离后废水进入二沉池，静置35min，二沉池的上清液经过滤、消毒后达标排放，二沉池的剩余污泥经过滤、浓缩、脱水后排入化粪池作其它处理。
所述生活污水净化处理方法步骤(4)还包括，废水经过流量控制阀控制流量，在耐腐蚀泵的作用下进入预热装置中，预热装置对污水进行预热，然后污水从预热装置的顶部通过管道进入蒸发器中，蒸发器对物料进一步加热，然后物料从蒸发器的顶部通过管道进入闪蒸室内蒸发，闪蒸室为负压，物料进入后瞬间蒸发，而蒸发产生的蒸汽通过汽水分离器进行汽水分离，冷凝下来的凝结水通过水泵输送到水箱中，水箱左侧的热泵机组将凝结水中的潜热传到热水箱中，而失去热量的凝结水通过管道进入水储存罐中储存待用。
生活污水净化处理方法依赖于生活污水净化处理系统，生活污水净化处理系统包括污水汇集管网、格栅井、沉砂池、初沉池、生物反应处理池、混凝沉淀池、二沉池、过滤池、接触消毒池、储水池、排水系统，其中各部分之间通过管路按顺序依次连接。
格栅包括中格栅和细格栅，中格栅和水面的角度为75度。
生物反应处理池包括厌氧池、接触氧化池。
生活污水处理药剂的投加量为30mg/l。
用本发明提供的生活污水净化处理方法，添加实施例1-3制得的生活污水处理药剂，得到处理前后生活污水的部分指标如表1所示：
表1：处理前后生活污水的部分指标
上述生活污水经本发明制得的药剂处理后，经检测最后的出水水质，符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)污染物最高允许排放浓度其中一级标准限值。

Claims (5)

1.一种高分子纳米污水处理药剂，其特征在于，包括以下重量百分含量的成分组成：聚偏氟乙烯20-25份、DMAc溶剂10-15份、PVP成孔剂3-8份、纳米二氧化钛3-6份、纳米氧化铝纤维5-10份、无机盐类净水剂60-80份、二氯异氰尿酸钠10-20份、聚丙烯酰胺10-25份、活性炭10-25份、己二胺四甲叉膦酸5-15份、分散剂4-12份、碳酸氢钠1-4.5份、己二酸0.5-1.5份、沸石3-7份、硅藻土8-12份。
2.根据权利要求1所述的生活污水处理药剂，其特征在于：所述无机盐类净水剂为聚合铝盐、铝盐、锌盐、铁盐、钙盐、聚合铁盐、镁盐、硼盐、和硅系盐中的一种或多种以任意比例的混合物。
3.根据权利要求1所述的生活污水处理药剂，其特征在于：所述聚丙烯酰胺分子量为10000以上。
4.一种生活污水净化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将生活污水以自流的方式使污水通过多道隔栅的倾斜室管道，使污水中的大型颗粒物、杂质以及絮状物被隔栅阻拦，达到初级净化的效果；
随后污水进入曝气池，并投入聚合硫酸铁，使废水的微小固体颗粒和高浓度的离子膜的表面和始终保持一定距离，大大减少有害物质和膜表面有机会避免在膜表面污染，并且搅拌1小时，聚合硫酸铁能够完全溶解；
再进入污水净化处理系统，生活污水经管网进入栅格井，然后自流入沉砂池、初沉池，使用物理方法过滤废水中不溶解的悬浮固体和漂浮杂质；
(2)将过滤后的生活污水通过水泵提升入生物反应处理池，采用生物方法深度去除废水中的有机污染物；
(3)通入混凝沉淀池，将所述生活污水处理药剂按上述比例均匀撒在废水中，以80-140r/min搅拌60-120s，使其充分接触反应，去除、分离废水中呈溶解、胶体状态的污染物；
(4)分离后废水进入二沉池，静置30-40min，二沉池的上清液经过滤、消毒后达标排放，二沉池的剩余污泥经过滤、浓缩、脱水后排入化粪池作其它处理。
5.根据权利要求4所述的生活污水净化处理方法，其特征在于：所述生活污水净化处理方法步骤(4)还包括，废水经过流量控制阀控制流量，在耐腐蚀泵的作用下进入预热装置中，预热装置对污水进行预热，然后污水从预热装置的顶部通过管道进入蒸发器中，蒸发器对物料进一步加热，然后物料从蒸发器的顶部通过管道进入闪蒸室内蒸发，闪蒸室为负压，物料进入后瞬间蒸发，而蒸发产生的蒸汽通过汽水分离器进行汽水分离，冷凝下来的凝结水通过水泵输送到水箱中，水箱左侧的热泵机组将凝结水中的潜热传到热水箱中，而失去热量的凝结水通过管道进入水储存罐中储存待用。
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