CN114149048A - 一种复合水处理药剂及其制备方法和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于污废水处理药剂技术领域，公开了一种复合水处理药剂及其制备方法和使用方法。该药剂是利用药剂中活性炭的广吸附作用及聚合硫酸铁在水体中形成的长链状胶体的网捕作用及胶体与水体中的金属盐能形成胶体沉淀将悬浮物、有机物及正磷酸盐，进而实现各种污染物的沉淀。具有高效吸附、快速絮凝作用，能使水体快速脱色、降COD、降总磷量等，药剂添加操作简单。环保、高效、添加量少、对加药设备无特殊要求、反应快、快速沉降、出水稳定且不会产生二次污染等特征。该复合试剂中的原材料均无毒无害。本申请对废水中总磷的处理效果高于芬顿反应法；对色度处理后不存在返色现象，但该药剂投加简单且对设施的要求低。
Description
技术领域
本发明属于污废水处理药剂技术领域，具体涉及一种复合水处理药剂及其制备方法和使用方法。
背景技术
水是人类生存和发展最宝贵的自然资源，随着水资源短缺的加剧，水污染越来越得到世界各国的重视。
世界各国在污水治理方面投入了大量的人力和物力，污水治理的研究越来越深入，污水处理技术得到了飞速发展，尤其在广大的发展中国家近些年来污水处理技术的变化更是日新月异。
污水处理的方法有很多，分为物理处理法、化学处理法、生物处理法和综合处理法。单纯的物理、化学处理法由于其处理能力有限或者药剂成本昂贵而未得到广泛推广，反而促使处理效果稳定、吨水处理成本较低的废水生物处理技术得到了突飞猛进的发展，在水污染治理领域发挥了巨大的作用，但不断提高的环境保护要求及日益明确的可持续发展方向，又显露出废水生物处理的很多不足，经过生物处理过的废水很难满足要求。因此，将物理、化学、生物相结合的综合处理法逐渐得到重视，生物处理与物理、化学处理相结合的工艺越来越成熟。
在污水综合处理工艺中水处理药剂的应用必不可少，尤其在废水生化尾水(主要包含带有色度、COD、总磷(TP)、氨氮化合物的污水)处理中基本都需要用到水处理药剂进行深化处理才能达标排放或者循环再利用。
常规应用的芬顿反应法，其是在强酸性情况下利用硫酸亚铁和双氧水的强氧化性先将悬浮物、有机物(COD)进行氧化掉或者氧化成小分子的有机物，然后再在碱性条件下利用三价铁形成的胶体将悬浮物、有机物正磷酸盐沉淀下来。芬顿中的药剂量无论哪一种稍过量就会出现处理过的废水重新返黄现象；芬顿中的双氧水强氧化性，设施要防腐蚀。
目前，市售的水处理药剂种类繁多，但大都存在以下缺陷：原材料不够环保、药剂功能单一、用量大、加药操作复杂、对加药设备要求高、反应时间长、反应产物沉淀不彻底、处理后水体易返色、容易产生二次污染等。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种复合水处理药剂及其制备方法和使用方法。
本发明所采用的技术方案为：一种复合水处理药剂，其特征在于，所述药剂主要由以下质量份数的原料制备得到：
聚合硫酸铁1-8份和活性炭1-8份；
所述聚合硫酸铁粒径为80-100目；
所述活性炭粒径为100-300目；
所述聚合硫酸铁中铁的质量浓度为20-22％。
上述对于各原料的粒径进行设定，是由于药剂粒径的选择也会影响水处理效果，粒径过小携带的杂质粉末不利于后面沉淀，粒径过大不利于水解。
作为优选地，所述药剂主要由以下质量份数的原料制备得到：
聚合硫酸铁2-4份和活性炭2-3份。
作为优选地，所述药剂主要由以下质量份数的原料制备得到：
聚合硫酸铁3份和活性炭2.5份。
作为优选地，所述聚合硫酸铁来自废铁矿粉；
所述活性炭来自废木屑。
上述聚合硫酸铁，主要原材料来自废铁矿粉，经过烧渣、酸浸、氧化、加助凝剂、雾化干燥而成。
上述活性炭主要原材料来自废木屑，经过筛选干燥、配料浸渍、进炉活化、漂洗、离心脱水、干燥、粉磨过筛而成。
一种复合水处理药剂的制备方法，所述方法包括按照相应比例选取聚合硫酸铁和活性炭混匀，获得成品。
上述该复合水处理药剂的制备方法，流程简单，混合方法便捷，有效地提提高了制备效率，降低了原料的损失，提高了利用率。
一种复合水处理药剂的使用方法，所述使用过程包括如下步骤：
A、将聚合硫酸铁和活性炭混匀后，加入溶剂，混匀，获得复合水处理液；
B、将上述复合水处理液混入待处理污水池中，搅拌混合、沉淀；
C、上述沉淀完成后，将上清液排出污水池。
作为优选地，所述步骤A中，溶剂为水。
作为优选地，所述步骤A中，所述聚合硫酸铁和活性炭混合物的体积与溶剂的体积比为1-3：10-40。
作为优选地，所述步骤B中，搅拌时长为10-20分钟。
作为优选地，所述步骤B中，所述沉淀时长为30-60分钟。
本发明的有益效果为：
(一)、本申请提供了一种复合水处理药剂，其是利用药剂中活性炭的广吸附作用及聚合硫酸铁在水体中形成的长链状胶体的网捕作用及胶体与水体中的金属盐能形成胶体沉淀将悬浮物、有机物及正磷酸盐，进而实现各种污染物的沉淀。
(二)、该复合水处理药剂具有高效吸附、快速絮凝作用，能使水体快速脱色、降COD、降总磷量等，药剂添加操作简单。
(三)、上述该复合水处理药剂具有环保、高效、添加量少、对加药设备无特殊要求、反应快、快速沉降、出水稳定且不会产生二次污染等特征。该复合试剂中的原材料均无毒无害，且均属于“资源再利用”，与“以废制污”、“变废为宝”的环保目标高度一致。
(四)、本申请对废水中总磷的处理效果高于芬顿反应法；对色度处理后不存在返色现象，但该药剂投加简单且对设施的要求低。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步阐释。本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。所用试剂均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1：
一种复合水处理药剂的制备方法，包括按照相应比例选取聚合硫酸铁(粒径80目)4000克和活性炭(粒径300目)2000克混匀，获得成品。
一种复合水处理药剂的使用方法，使用过程包括如下步骤：
A、将聚合硫酸铁和活性炭混匀后，加入水60000克，混匀，获得复合水处理液；
B、将上述复合水处理液混入待处理污水池中，搅拌10分钟混合、沉淀30分钟；
C、上述沉淀完成后，将上清液排出污水池。
实施例2：
一种复合水处理药剂的制备方法，包括按照相应比例选取聚合硫酸铁(粒径100目)8000克和活性炭(粒径100目)1000克混匀，获得成品。
一种复合水处理药剂的使用方法，使用过程包括如下步骤：
A、将聚合硫酸铁和活性炭混匀后，加入水90000克，混匀，获得复合水处理液；
B、将上述复合水处理液混入待处理污水池中，搅拌20分钟混合、沉淀60分钟；
C、上述沉淀完成后，将上清液排出污水池。
实施例3：
一种复合水处理药剂的制备方法，包括按照相应比例选取聚合硫酸铁(粒径80目)1000克和活性炭(粒径100目)2000克混匀，获得成品。
一种复合水处理药剂的使用方法，使用过程包括如下步骤：
A、将聚合硫酸铁和活性炭混匀后，加入水30000克，混匀，获得复合水处理液；
B、将上述复合水处理液混入待处理污水池中，搅拌10分钟混合、沉淀60分钟；
C、上述沉淀完成后，将上清液排出污水池。
实施例4：
一种复合水处理药剂的制备方法，包括按照相应比例选取聚合硫酸铁(粒径80目)4000克和活性炭(粒径300目)1000克混匀，获得成品。
一种复合水处理药剂的使用方法，使用过程包括如下步骤：
A、将聚合硫酸铁和活性炭混匀后，加入水50000克，混匀，获得复合水处理液；
B、将上述复合水处理液混入待处理污水池中，搅拌20分钟混合、沉淀30分钟；
C、上述沉淀完成后，将上清液排出污水池。
实施例5：
一种复合水处理药剂的制备方法，包括按照相应比例选取聚合硫酸铁(粒径100目)1000克和活性炭(粒径300目)8000克混匀，获得成品。
一种复合水处理药剂的使用方法，使用过程包括如下步骤：
A、将聚合硫酸铁和活性炭混匀后，加入水90000克，混匀，获得复合水处理液；
B、将上述复合水处理液混入待处理污水池中，搅拌20分钟混合、沉淀30分钟；
C、上述沉淀完成后，将上清液排出污水池。
实施例6：
一种复合水处理药剂的制备方法，包括按照相应比例选取聚合硫酸铁(粒径80目)2000克和活性炭(粒径100目)3000克混匀，获得成品。
一种复合水处理药剂的使用方法，使用过程包括如下步骤：
A、将聚合硫酸铁和活性炭混匀后，加入水50000克，混匀，获得复合水处理液；
B、将上述复合水处理液混入待处理污水池中，搅拌10分钟混合、沉淀30分钟；
C、上述沉淀完成后，将上清液排出污水池。
实验例：
案例1、针对湖南岳阳县某育肥猪场废水两级A/O出水总磷超标(总排污口执行《畜禽养殖业污染物排放标准》表5的标准：总磷≤8mg/L)的问题进行的降总磷结果：
选用实施例1的制备方法获得的产品和使用方法：
备注：两级A/O出水COD 141mg/L、总磷35.6mg/L、PH为6.2，添加复配试剂时未进行其它处理。
经该复合药剂处理后水样色度明显变淡；在加药量为400mg/L时，总磷即可以达到8.0mg/L以下满足排放标准。
案例2、针对武汉市江夏区某母猪场废水两级A/O出水总磷严重超标(总排污口执行《畜禽养殖业污染物排放标准》表5的标准：总磷≤8mg/L)的问题进行的脱色、降COD、降总磷结果：
选用实施例4的制备方法获得的产品和使用方法：
备注：两级A/O出水COD 206mg/L、总磷71.5mg/L、PH为6.0，添加复配试剂时未进行其它处理；脱色率*：是测定吸光度值取样时将对照组及试验组上清水样都经过中速定性滤纸过滤后计算所得的脱色率。
经该复合药剂处理后水样色度明显变淡、COD＜100mg/L、总磷＜8.0mg/L；最终污水满足排放标准。
案例3、针对湖北某生物制药废水两级A/O出水COD、总磷超标(总排污口执行《湖北省汉江中下游流域污水综合排放标准》表1标准：COD≤50mg/L、总磷≤0.5mg/L)的问题进行的脱色、降COD、降总磷结果如下：
选用实施例5的制备方法获得的产品和使用方法：
备注：两级A/O出水COD 212mg/L、氨氮3.5mg/L、总磷3.2mg/L、pH为8.0，添加复配试剂时未进行其它处理。
经该复合药剂处理后水样色度明显变淡、COD＜50mg/L、总磷＜0.5mg/L；最终污水满足排放标准。
总磷去除率的计算：
总磷的测定采用《水质总磷的测定钼酸铵分光光度法》(GB 11833-83)。
式中：A0为试验水样初始(对照组)总磷含量(mg/L)，A1为加药反应后试验水样的总磷含量(mg/L)；
脱色率的计算：
吸光度值的测定：在722S型分光光度计上，用3mm比色皿，400nm波长处比色所得。
式中：A0为试验水样初始吸光度值(对照组吸光度值)，A1为加药反应后试验水样的吸光度值。
COD去除率的计算：
COD的测定采用《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》(HJ 828-2017)
式中：A0为试验水样初始(对照组)COD含量(mg/L)，A1为加药反应后试验水样的COD含量(mg/L)
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，均属于本发明的保护范围。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本领域的普通技术人员应当理解，在不背离本发明的范围下，可对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，与此同时这些修改或者替换，并不会使相应的技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种复合水处理药剂，其特征在于，所述药剂主要由以下质量份数的原料制备得到：
聚合硫酸铁1-8份和活性炭1-8份；
所述聚合硫酸铁粒径为80-100目；
所述活性炭粒径为100-300目；
所述聚合硫酸铁中铁的质量浓度为20-22％。
2.根据权利要求1所述的一种复合水处理药剂，其特征在于，所述药剂主要由以下质量份数的原料制备得到：
聚合硫酸铁2-4份和活性炭2-3份。
3.根据权利要求2所述的一种复合水处理药剂，其特征在于，所述药剂主要由以下质量份数的原料制备得到：
聚合硫酸铁3份和活性炭2.5份。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种复合水处理药剂，其特征在于，所述聚合硫酸铁来自废铁矿粉；
所述活性炭来自废木屑。
5.根据权利要求1-3任一所述的一种复合水处理药剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括按照相应比例选取聚合硫酸铁和活性炭混匀，获得成品。
6.根据权利要求1-3任一所述的一种复合水处理药剂的使用方法，其特征在于，所述使用过程包括如下步骤：
A、将聚合硫酸铁和活性炭混匀后，加入溶剂，混匀，获得复合水处理液；
B、将上述复合水处理液混入待处理污水池中，搅拌混合、沉淀；
C、上述沉淀完成后，将上清液排出污水池。
7.根据权利要求6所述的一种复合水处理药剂的使用方法，其特征在于，所述步骤A中，溶剂为水。
8.根据权利要求6所述的一种复合水处理药剂的使用方法，其特征在于，所述步骤A中，所述聚合硫酸铁和活性炭混合物的体积与溶剂的体积比为1-3：10-40。
9.根据权利要求6所述的一种复合水处理药剂的使用方法，其特征在于，所述步骤B中，搅拌时长为10-20分钟。
10.根据权利要求6所述的一种复合水处理药剂的使用方法，其特征在于，所述步骤B中，所述沉淀时长为30-60分钟。
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