CN111439884A - 一种市政排水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种市政排水处理方法，其包括步骤1）：通过过滤装置分离污水中的固体杂物，获得一级处理水；步骤2）：将一级处理水注入沉淀池中，投入絮凝剂，搅拌均匀，然后朝沉淀池内放入电磁铁以吸附絮状物，将吸附了絮状物的电磁铁取出以将絮状物从沉淀池中取出，获得二级处理水；步骤3）：将二级处理水杀菌消毒，获得三级处理水；步骤4）：将三级处理水注入超滤膜设备中加压透过超滤膜进行膜渗透处理，获得四级处理水；絮凝剂包括：聚丙烯酰胺、铁粉、酪蛋白、钴盐。本发明具有絮状物容易打捞干净，二级处理水能直接排放至下一道工序，有效提高污水处理的效率的效果。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理的技术领域，尤其是涉及一种市政排水处理方法。
背景技术
目前，随着社会发展、科技进步，城市居住人口越来越多，人们在城市中生存、活动离不开水资源的应用，导致城市总是会产生大量的污水，若将污水直接排放至河流湖泊，则会污染大自然的水资源，对自然环境产生破坏。
现有的市政排水通常通过污水处理后再排放至江河中，污水处理时，通常先用过滤装置将大体积固体杂物与污水分离，然后采用絮凝剂吸附污水中的悬浮物，然后在将污水杀菌消毒后进行排放，使得排放的污水中有害物质较少，不易影响自然环境。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：
但是，投放了絮凝剂后，污水中将产生絮状物，由于絮状物的形状大小是不规则的，而且絮状物重量较轻，若直接打捞将难以将絮状物打捞干净，因此通常需要花费较多的时间进行静置沉淀，在将经过絮凝剂处理后的污水排放至下一道工序时，若采用过滤装置阻隔以快速排水，絮状物容易粘附在过滤装置上导致堵塞，因此，为了避免絮状物混入水流中流至下一道工序，通常仅排放表层水至下一道工序以避免搅动底层的絮状物，导致污水处理的效率较低，因此，还有改善空间。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种市政排水处理方法，其具有污水处理效率较高的效果。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种市政排水处理方法，包括以下步骤：
步骤1)，一级处理，具体如下：
通过过滤装置分离污水中的固体杂物，获得一级处理水；
步骤2)，二级处理，具体如下：
将一级处理水注入沉淀池中，投入絮凝剂，搅拌均匀，然后朝沉淀池内放入电磁铁以吸附絮状物，将吸附了絮状物的电磁铁取出以将絮状物从沉淀池中取出，获得二级处理水；
步骤3)，三级处理，具体如下：
将二级处理水杀菌消毒，获得三级处理水；
步骤4)，四级处理，具体如下：
将三级处理水注入超滤膜设备中加压透过超滤膜进行膜渗透处理，获得四级处理水；
所述絮凝剂包括以下质量份数的组分：
聚丙烯酰胺100份；
铁粉15-20份；
酪蛋白20-30份；
钴盐0.1-0.3份。
通过采用上述技术方案，通过在絮凝剂中加入铁粉，使得步骤2)中，通过电磁铁在水底产生磁场以吸附铁粉，从而使得粘附在絮状物上的铁粉带着絮状物吸附在电磁铁中，从而使得打捞絮状物时不会因为搅动水流而导致絮状物漂浮难以打捞，使得絮状物较为容易打捞干净，使得二级处理水能直接排放至下一道工序，无需仅排放表层水，有效提高污水处理的效率；
同时，通过在絮凝剂中加入铁粉还有效增加了絮状物的密度，从而使得絮状物更易下沉，在打捞时主要吸附沉底池底部即可，使得打捞作业较为便捷；
通过超滤膜处理，使得获得的四级处理水较为纯净，符合正常水体使用的标准，无需排放至江河中，可直接循环至供水系统中；
通过在絮凝剂中加入酪蛋白，使得在絮凝剂中加入的铁粉进入水体中后，铁粉所释放的铁离子被酪蛋白吸附，避免在絮凝剂中加入了铁粉而导致污水中铁离子浓度提升而产生新的污染的情况；
同时，加入酪蛋白还能有效吸附污水中的各种金属元素，使得絮凝剂净化水体的效果更佳；
通过在絮凝剂中加入钴盐，有效增加聚丙烯酰胺与铁粉的粘性，使得铁粉稳定吸附在絮状物中，从而使得电磁铁吸附铁粉以使絮状物聚集以打捞的效果较佳。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤3)中，通过水下紫外灯照射以进行杀菌消毒。
通过采用上述技术方案，通过紫外灯照射，使得杀菌消毒的效果较佳，有效降低水体中的有害物质，净化效果较佳。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤2)中，每立方水投入30-40g絮凝剂。
通过采用上述技术方案，通过投入合适量的絮凝剂，使得清楚污水中悬浮物的效果较佳，同时避免投入太多导致成本浪费，有效控制污水处理的成本。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述絮凝剂还包括以下质量份数的组分：
活性炭10-15份。
通过采用上述技术方案，通过在絮凝剂中加入活性炭，更进一步提高絮凝剂的吸附能力，使得净化污水的效果更佳。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述絮凝剂还包括以下质量份数的组分：
荷叶粉2-5份。
通过采用上述技术方案，通过在絮凝剂中加入荷叶粉，使得絮状物的憎水性增加，从而使得絮状物不易吸附大量水份，打捞絮状物时不易带出大量水分，减少水资源浪费。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述絮凝剂还包括以下质量份数的组分：
聚酯纤维5-8份；
所述聚酯纤维的长度为2-5mm。
通过采用上述技术方案，通过在絮凝剂中加入聚酯纤维，使得絮状物通过聚酯纤维连接，体积增大，减少体积微小的絮状物，使得打捞时更为方便。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述絮凝剂的的制备方法包括以下步骤：
步骤01)，将聚丙烯酰胺、铁粉、酪蛋白、钴盐研磨至粒径为0.1mm及以下的粉末状；
步骤02)，将聚丙烯酰胺粉、铁粉、酪蛋白粉、钴盐粉搅拌均匀，形成预混物；
步骤03)，将预混物压制成颗粒状的絮凝剂。
通过采用上述技术方案，通过将各原料研磨至粒径位0.1mm的粉末状，使得各原料充分混合均匀，还在每颗絮凝剂中给组分配比较为均衡，使得絮凝剂净化水体的效果较佳。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤01)中，还将活性炭、荷叶粉研磨成粒径为0.1mm及以下的粉末状；
所述步骤02)中，将活性炭、荷叶粉、聚酯纤维、聚丙烯酰胺粉、铁粉、酪蛋白粉、钴盐粉搅拌均匀，形成预混物。
通过采用上述技术方案，制备所得的絮凝剂具有较强的吸附能力，较好的憎水性，较大的密度，能较好地除去污水中的金属离子，净化水体效果较佳，且容易打捞收集，质量较佳。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过在絮凝剂中加入铁粉，使得步骤2)中，通过电磁铁在水底产生磁场以吸附铁粉，从而使得粘附在絮状物上的铁粉带着絮状物吸附在电磁铁中，从而使得打捞絮状物时不会因为搅动水流而导致絮状物漂浮难以打捞，使得絮状物较为容易打捞干净，使得二级处理水能直接排放至下一道工序，无需仅排放表层水，有效提高污水处理的效率；
2.通过在絮凝剂中加入酪蛋白，使得在絮凝剂中加入的铁粉进入水体中后，铁粉所释放的铁离子被酪蛋白吸附，避免在絮凝剂中加入了铁粉而导致污水中铁离子浓度提升而产生新的污染的情况；
3.通过在絮凝剂中加入荷叶粉，使得絮状物的憎水性增加，从而使得絮状物不易吸附大量水份，打捞絮状物时不易带出大量水分，减少水资源浪费。
附图说明
图1是本发明中絮凝剂的制备方法的流程示意图；
图2是本发明中市政排水处理方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
以下实施例及比较例中各组分的来源信息详见表1。
表1
| 原料 | 来源信息 |
| 聚丙烯酰胺 | 河南德邦水处理材料有限公司出售的聚丙烯酰胺 |
| 铁粉 | 灵寿县阔腾矿产品加工厂出售的铁粉 |
| 酪蛋白 | 河北科隆多生物科技有限公司出售的酪蛋白 |
| 钴盐 | 上海瀚思化工有限公司出售的环烷酸钴盐CAS：61789-51-3 |
| 活性炭 | 巩义市夹津口海宇填料厂出售的椰壳活性炭 |
| 荷叶粉 | 陕西昂煦生物科技有限公司出售的荷叶粉 |
| 聚酯纤维 | 青岛力耐特工贸有限公司出售的聚酯纤维 |
实施例1-4
一种絮凝剂，包括以下组分：
聚丙烯酰胺、铁粉、酪蛋白、钴盐。
实施例1-4中各组分的投入量(单位Kg)详见表2。
表2
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | |
| 聚丙烯酰胺 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 铁粉 | 15 | 17.5 | 20 | 18 |
| 酪蛋白 | 20 | 25 | 30 | 22 |
| 钴盐 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.15 |
参照图1，实施例1-4的絮凝剂的制备方法包括以下步骤：
步骤01)，将聚丙烯酰胺、铁粉、酪蛋白、钴盐分别加入研磨设备中研磨至粒径为0.1mm的粉末状；
步骤02)，根据各实施例的配方将聚丙烯酰胺粉、铁粉、酪蛋白粉、钴盐粉投入搅拌釜中，转速300r/min，搅拌5min，形成预混物；
步骤03)，将预混物投入造粒机中压制成颗粒状的絮凝剂。
实施例5
与实施例4相比，区别仅在于：
步骤01)中，将聚丙烯酰胺、铁粉、酪蛋白、钴盐分别加入研磨设备中研磨至粒径为0.05mm的粉末状。
实施例6
与实施例4相比，区别仅在于：
步骤01)中，将聚丙烯酰胺、铁粉、酪蛋白、钴盐分别加入研磨设备中研磨至粒径为0.01mm的粉末状。
实施例7-10
与实施例4相比，区别仅在于：
絮凝剂还包括以下组分：
活性炭。
实施例7-10中各组分的投入量(单位Kg)详见表3。
表3
| 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | |
| 聚丙烯酰胺 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 铁粉 | 18 | 18 | 18 | 18 |
| 酪蛋白 | 22 | 22 | 22 | 22 |
| 钴盐 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
| 活性炭 | 10 | 12.5 | 15 | 13 |
活性炭在步骤01)中加入研磨设备中研磨至粒径为0.1mm的粉末状；
研磨后的活性炭粉在步骤02)中与聚丙烯酰胺粉、铁粉、酪蛋白粉、钴盐粉一起加入搅拌釜中搅拌均匀。
实施例11-14
与实施例4相比，区别仅在于：
絮凝剂还包括以下组分：
荷叶粉。
实施例11-14中各组分的投入量(单位Kg)详见表4。
表4
| 实施例11 | 实施例12 | 实施例13 | 实施例14 | |
| 聚丙烯酰胺 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 铁粉 | 18 | 18 | 18 | 18 |
| 酪蛋白 | 22 | 22 | 22 | 22 |
| 钴盐 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
| 荷叶粉 | 2 | 3.5 | 5 | 4 |
荷叶粉在步骤01)中加入研磨设备中研磨至粒径为0.1mm的粉末状；
研磨后的荷叶粉在步骤02)中与聚丙烯酰胺粉、铁粉、酪蛋白粉、钴盐粉一起加入搅拌釜中搅拌均匀。
实施例15-18
与实施例4相比，区别仅在于：
絮凝剂还包括以下组分：
聚酯纤维。
实施例15-18中，聚酯纤维的长度分别为2mm、3.5mm、5mm、2.5mm。
实施例15-18中各组分的投入量(单位Kg)详见表5。
表5
聚酯纤维在步骤02)中与聚丙烯酰胺粉、铁粉、酪蛋白粉、钴盐粉一起加入搅拌釜中搅拌均匀。
实施例19-22
与实施例4相比，区别仅在于：
絮凝剂还包括以下组分：
活性炭、荷叶粉、聚酯纤维。
实施例19-22中，聚酯纤维的长度分别为2mm、3.5mm、5mm、2.5mm。
实施例19-22中各组分的投入量(单位Kg)详见表6。
表6
| 实施例19 | 实施例20 | 实施例21 | 实施例22 | |
| 聚丙烯酰胺 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 铁粉 | 18 | 18 | 18 | 18 |
| 酪蛋白 | 22 | 22 | 22 | 22 |
| 钴盐 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
| 活性炭 | 10 | 12.5 | 15 | 13 |
| 荷叶粉 | 2 | 3.5 | 5 | 4 |
| 聚酯纤维 | 5 | 6.5 | 8 | 7 |
活性炭、荷叶粉在步骤01)中加入研磨设备中研磨至粒径为0.1mm的粉末状；
聚酯纤维及研磨后的活性炭、荷叶粉在步骤02)中与聚丙烯酰胺粉、铁粉、酪蛋白粉、钴盐粉一起加入搅拌釜中搅拌均匀。
实施例23
参照图2，为本发明公开的一种市政排水处理方法，包括以下步骤：
步骤1)，一级处理，具体如下：
将污水注入蓄水池中，蓄水池上方设置滤网，通过滤网分离污水中的固体杂物，获得一级处理水；
步骤2)，二级处理，具体如下：
将一级处理水注入沉淀池中，每立方水投入30g絮凝剂，在沉底池中设置搅拌桨，启动搅拌桨，转速60r/min，搅拌5min，以将絮凝剂在一级处理水中分散均匀，然后朝沉淀池内放入电磁铁以吸附絮状物，将吸附了絮状物的电磁铁取出以将絮状物从沉淀池中取出，将沉淀池中的絮状物全部取出后，获得二级处理水；
步骤3)，三级处理，具体如下：
将二级处理水注入消毒池中，消毒池的池底设置紫外灯，通过紫外灯发射紫外线以将二级处理水杀菌消毒，紫外灯照射30min后，获得三级处理水；
步骤4)，四级处理，具体如下：
将三级处理水注入超滤膜设备中，通过加压透过超滤膜进行膜渗透处理，获得四级处理水；
本实施例中，絮凝剂采用实施例22的絮凝剂，其他实施例中，还可以采用实施例1-21的絮凝剂。
实施例24
与实施例23相比，区别仅在于：
步骤2)中，每立方水投入35g絮凝剂，
实施例25
与实施例23相比，区别仅在于：
步骤2)中，每立方水投入40g絮凝剂，
比较例1
去实施例4相比，区别仅在于：
步骤02中)，采用聚丙烯酰胺等量替代铁粉。
比较例2
去实施例4相比，区别仅在于：
步骤02中)，采用聚丙烯酰胺等量替代酪蛋白。
比较例3
去实施例4相比，区别仅在于：
步骤02中)，采用聚丙烯酰胺等量替代钴盐。
实验1
根据GB11901-89《水质悬浮物的测定重量法》检测加入絮凝剂前的污水中的悬浮物含量a(mg/L)，再分别检测加入实施例1-22及比较例1-3的絮凝剂净化后的被处理过的污水中的悬浮物含量b(mg/L)，根据(a-b/a)*100％计算悬浮物的去除率(％)。
实验2
采用原子吸收光谱法检测实施例1-22以及比较例1-3的絮凝剂净化后的被处理过的污水中铜离子、锌离子、锰离子、铬离子、铁离子的含量。
实验3
根据GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》检测实施例23-25排放的四级处理水中的化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD5)、悬浮物(SS)、动植物油、石油类、阴离子表面活性剂、总氮(以N计)、氨氮(以N计)、总磷(以P计)、色度(稀释倍数)、PH、粪大肠菌群数(个/L)。
实验1、2的具体检测数据详见表7
实验3的具体检测数据详见表8
表7
表8
| 实施例23 | 实施例24 | 实施例25 | |
| 化学需氧量(COD) | 37.6mg/L | 37.3mg/L | 37.1mg/L |
| 生化需氧量(BOD5) | 8.6 | 8.5 | 8.3 |
| 悬浮物(SS) | 7.7 | 7.6 | 7.4 |
| 动植物油 | 0.82 | 0.81 | 0.80 |
| 石油类 | 0.73 | 0.72 | 0.72 |
| 阴离子表面活性剂 | 0.32 | 0.31 | 0.31 |
| 总氮(以N计) | 12.6 | 12.4 | 12.3 |
| 氨氮(以N计) | 4.4 | 4.2 | 4.2 |
| 总磷(以P计) | 0.31 | 0.31 | 0.31 |
| 色度(稀释倍数) | 30 | 30 | 30 |
| PH | 8.2 | 8.2 | 8.2 |
| 粪大肠菌群数(个/L) | 9.6x102 | 9.6x102 | 9.6x102 |
根据表7中比较例1与实施例4的数据对比可得，在絮凝剂中加入铁粉对絮凝剂吸附悬浮物的效果无明显负面影响。
根据表7中比较例2与实施例4的数据对比可得，在絮凝剂中加入酪蛋白，有效吸附污水中的金属离子，有效避免加入铁粉后导致污水中铁离子含量大增的情况，避免造成新的污染。
根据表7中比较例3与实施例4的数据对比可得，在絮凝剂中加入钴盐，对絮凝剂吸附悬浮物的效果无明显负面影响。
根据表7中实施例7-10与实施例4的数据对比可得，在絮凝剂中加入活性炭，有效提高絮凝剂的吸附能力，使得净化水体的效果更佳。
根据表7中实施例11-18与实施例4的数据对比可得，在絮凝剂中加入荷叶粉或聚酯纤维，对絮凝剂吸附悬浮物的效果无明显负面影响。
根据表8的数据可得，经过实施例23-25的市政排水处理方法处理后的水体符合排放标准。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种市政排水处理方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1），一级处理，具体如下：
通过过滤装置分离污水中的固体杂物，获得一级处理水；
步骤2），二级处理，具体如下：
将一级处理水注入沉淀池中，投入絮凝剂，搅拌均匀，然后朝沉淀池内放入电磁铁以吸附絮状物，将吸附了絮状物的电磁铁取出以将絮状物从沉淀池中取出，获得二级处理水；
步骤3），三级处理，具体如下：
将二级处理水杀菌消毒，获得三级处理水；
步骤4），四级处理，具体如下：
将三级处理水注入超滤膜设备中加压透过超滤膜进行膜渗透处理，获得四级处理水；
所述絮凝剂包括以下质量份数的组分：
聚丙烯酰胺100份；
铁粉15-20份；
酪蛋白20-30份；
钴盐0.1-0.3份。
2.根据权利要求1所述的市政排水处理方法，其特征在于：所述步骤3）中，通过水下紫外灯照射以进行杀菌消毒。
3.根据权利要求1所述的市政排水处理方法，其特征在于：所述步骤2）中，每立方水投入30-40g絮凝剂。
4.根据权利要求1所述的市政排水处理方法，其特征在于：所述絮凝剂还包括以下质量份数的组分：
活性炭10-15份。
5.根据权利要求1所述的市政排水处理方法，其特征在于：所述絮凝剂还包括以下质量份数的组分：
荷叶粉2-5份。
6.根据权利要求1所述的市政排水处理方法，其特征在于：所述絮凝剂还包括以下质量份数的组分：
聚酯纤维5-8份；
所述聚酯纤维的长度为2-5mm。
7.根据权利要求1所述的市政排水处理方法，其特征在于：所述絮凝剂的的制备方法包括以下步骤：
步骤01），将聚丙烯酰胺、铁粉、酪蛋白、钴盐研磨至粒径为0.1mm及以下的粉末状；
步骤02），将聚丙烯酰胺粉、铁粉、酪蛋白粉、钴盐粉搅拌均匀，形成预混物；
步骤03），将预混物压制成颗粒状的絮凝剂。
8.根据权利要求7所述的市政排水处理方法，其特征在于：所述步骤01）中，还将活性炭、荷叶粉研磨成粒径为0.1mm及以下的粉末状；
所述步骤02）中，将活性炭、荷叶粉、聚酯纤维、聚丙烯酰胺粉、铁粉、酪蛋白粉、钴盐粉搅拌均匀，形成预混物。
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