CN115385472B - 一种污水处理预处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种污水处理预处理方法，涉及污水处理技术领域，包括以下步骤：步骤一：将污水排入一级高密度沉淀池，将污水的PH值控制范围在4‑11；步骤二：配置7.5%‑10%浓度的聚合硫酸铁溶液，并存入加药箱中；步骤三：利用加药箱向一级高密度沉淀池中排入聚合硫酸铁溶液，控制药剂投加量为150ppm；本发明采用聚合硫酸铁溶液作为絮凝剂，经过验证，净水效果优良，不含铝、氯及重金属离子等有害物质，亦无铁离子的水相转移，无毒、无害，安全可靠，混凝性能优良，适应水体PH值范围为4‑11，净化后原水的PH值与总碱度变化幅度小，对处理设备腐蚀性小，净化处理效果显著。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种污水处理预处理方法。
背景技术
在污水处理中，一般采用PAC作为絮凝剂，起到将杂质、悬浮物沉淀、絮凝，使水质清澈，使用PAC作为浓盐水预处理工段絮凝剂使用，虽然效果显著，但有一定局限性；
一是PAC对水体的PH值很大要求，PH值需在6-9之间；二是PAC使用量过大且不易控制，需要每天进行配药，劳动强度大，如果药剂过量会形成铝盐导致后续膜装置污堵频繁，用量大导致处理费用增加，三是PAC热力学不稳定，一般情况下，液体包装产品应在短时间内使用，否则容易失效，因此，本发明提出一种污水处理预处理方法以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种污水处理预处理方法，该污水处理预处理方法用聚合硫酸铁代替PAC作为絮凝剂投加，减少絮凝剂使用量，降低了预处理运行成本。
为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种污水处理预处理方法，包括以下步骤：
步骤一：将污水排入一级高密度沉淀池，将污水的PH值控制范围在4-11；
步骤二：配置7.5%-10%浓度的聚合硫酸铁溶液，并存入加药箱中；
步骤三：利用加药箱向一级高密度沉淀池中排入聚合硫酸铁溶液，控制药剂投加量为150ppm；
步骤四：控制一级高密度沉淀池内部的温度为63-68℃，并采用快速搅拌和低速搅拌相结合的方式对污水与聚合硫酸铁溶液进行混合；
步骤五：制备次氯酸处理液，投入污水中，投入量为50-100mg/L，进行搅拌混合；
步骤六：对一级高密度沉淀池中溶液进行过滤，对过滤后的溶液静置1-3h，收取上清液。
进一步改进在于：所述步骤一中，将污水排入一级高密度沉淀池，对污水进行PH测量，当污水的碱度低，PH值小于4时，添加石灰药剂予以补充，当水的PH值高于11时，则加酸调整pH值到中性，直至PH值调节至4-11。
进一步改进在于：所述步骤二中，配置聚合硫酸铁溶液的具体流程为：将七水硫酸亚铁溶于蒸馏水中搅拌配制成铁离子浓度为50-60g/L的混合溶液，按照七水硫酸亚铁∶硫酸溶液=1∶0.3的比例准备1mol/L的硫酸溶液，按照七水硫酸亚铁∶氯酸钠水溶液=1∶0.2的比例准备氯酸钠水溶液，按照七水硫酸亚铁∶氢氧化钠=1∶0.05的比例准备氢氧化钠。
进一步改进在于：先向混合溶液中加入三分之一量的硫酸溶液，接着用注射器将氯酸钠水溶液加入混合溶液中，同时通入空气，反应2-4h，然后加入剩余三分之二的硫酸溶液，控制反应温度为20-65℃，搅拌反应0.5-2h，最后在所得溶液中加入氢氧化钠，搅拌反应0.5-1h，粗滤去渣后，用自来水进行稀释，获得7.5%-10%浓度的聚合硫酸铁溶液。
进一步改进在于：所述步骤三中，利用加药箱向一级高密度沉淀池中排入聚合硫酸铁溶液，在加药的过程中，利用曝气管向污水内部排入氧气，氧气从一级高密度沉淀池的池底向上曝气排入，直至加药完成，停止曝气。
进一步改进在于：所述步骤四中，先控制一级高密度沉淀池内部的温度为68℃，以400-700r/min的转速对污水与聚合硫酸铁溶液进行搅拌5-10min，然后控制一级高密度沉淀池内部的温度为63℃，以50-150r/min的转速对污水与聚合硫酸铁溶液进行搅拌10-18min，以此作为一个周期进行循环搅拌，直至搅拌2-3h，完成反应。
进一步改进在于：所述步骤五中，制备次氯酸处理液的具体流程为：利用食用盐、食用酸自来水混合成1%-2%稀盐水，在6V的直流电压下，电解1%-2%稀盐水,在阳极生成氯气和H+，H+溶于水使水呈酸性，pH值为5.5-6.5，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，使水中氯浓度达到10-20mg/L，以此获得次氯酸处理液。
进一步改进在于：所述步骤五中，将次氯酸处理液投入污水中，投入量为50-100mg/L，控制温度为40-50℃，以350-600r/min的转速进行搅拌混合，混合30-70min。
进一步改进在于：所述步骤六中，在常温下，采用浮球和滤网相结合的方式对一级高密度沉淀池中溶液进行过滤，过滤后在15-30℃下静置1-3h，收取上清液。
本发明的有益效果为：
1、本发明采用聚合硫酸铁溶液作为絮凝剂，经过验证，净水效果优良，不含铝、氯及重金属离子等有害物质，亦无铁离子的水相转移，无毒、无害，安全可靠，混凝性能优良，适应水体PH值范围为4-11，净化后原水的PH值与总碱度变化幅度小，对处理设备腐蚀性小，净化处理效果显著。
2、本发明在同等条件下，处理效果比PAC优，投药量小，为PAC的50%，成本低廉，处理费用可节省20%-50%。
3、本发明在配置聚合硫酸铁溶液时，先向混合溶液中加入三分之一量的硫酸溶液，接着加入混合溶液中，反应一段时间后，再加入剩余三分之二的硫酸溶液，采用这种后加硫酸溶液方式制备的聚合硫酸铁溶液，PH值在存放的过程中没有变化，更加稳定。
4、本发明在絮凝处理后，利用电解稀盐水生成次氯酸处理液，成本低，灭菌能力强，没有有害物的产生，酸碱度接近中性，便于进一步处理污水。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例一
根据图1所示，本实施例提出了一种污水处理预处理方法，包括以下步骤：
步骤一：将污水排入一级高密度沉淀池，将污水的PH值控制范围在4-11；
步骤二：配置7.5%-10%浓度的聚合硫酸铁溶液，并存入加药箱中；
步骤三：利用加药箱向一级高密度沉淀池中排入聚合硫酸铁溶液，控制药剂投加量为150ppm；
步骤四：控制一级高密度沉淀池内部的温度为63-68℃，并采用快速搅拌和低速搅拌相结合的方式对污水与聚合硫酸铁溶液进行混合；
步骤五：制备次氯酸处理液，投入污水中，投入量为50-100mg/L，进行搅拌混合；
步骤六：对一级高密度沉淀池中溶液进行过滤，对过滤后的溶液静置1-3h，收取上清液。
本发明采用聚合硫酸铁溶液作为絮凝剂，经过验证，净水效果优良，不含铝、氯及重金属离子等有害物质，亦无铁离子的水相转移，无毒、无害，安全可靠，混凝性能优良，矾花密实，沉降速度快，适应水体PH值范围为4-11，净化后原水的PH值与总碱度变化幅度小，对处理设备腐蚀性小，对微污染、含藻类、低温低浊原水净化处理效果显著，对高浊度原水净化效果尤佳。
实施例二
本实施例提出了一种污水处理预处理方法，包括以下步骤：
将污水排入一级高密度沉淀池，对污水进行PH测量，当污水的碱度低，PH值小于4时，添加石灰药剂予以补充，当水的PH值高于11时，则加酸调整pH值到中性，直至PH值调节至4-11。本发明适应水体PH值范围为4-11，净化后原水的PH值与总碱度变化幅度小，对处理设备腐蚀性小，对微污染、含藻类、低温低浊原水净化处理效果显著。
配置聚合硫酸铁溶液的具体流程为：将七水硫酸亚铁溶于蒸馏水中搅拌配制成铁离子浓度为50-60g/L的混合溶液，按照七水硫酸亚铁∶硫酸溶液=1∶0.3的比例准备1mol/L的硫酸溶液，按照七水硫酸亚铁∶氯酸钠水溶液=1∶0.2的比例准备氯酸钠水溶液，按照七水硫酸亚铁∶氢氧化钠=1∶0.05的比例准备氢氧化钠。先向混合溶液中加入三分之一量的硫酸溶液，接着用注射器将氯酸钠水溶液加入混合溶液中，同时通入空气，反应2-4h，然后加入剩余三分之二的硫酸溶液，控制反应温度为20-65℃，搅拌反应0.5-2h，最后在所得溶液中加入氢氧化钠，搅拌反应0.5-1h，粗滤去渣后，用自来水进行稀释，获得7.5%-10%浓度的聚合硫酸铁溶液。本发明在配置聚合硫酸铁溶液时，先向混合溶液中加入三分之一量的硫酸溶液，接着加入混合溶液中，反应一段时间后，再加入剩余三分之二的硫酸溶液，经过验证，相同时间内，普通的聚合硫酸铁溶液PH值随时间延长逐渐减小，而采用本发明这种后加硫酸溶液方式制备的聚合硫酸铁溶液，PH值在存放的过程中没有变化，更加稳定。
利用加药箱向一级高密度沉淀池中排入聚合硫酸铁溶液，在加药的过程中，利用曝气管向污水内部排入氧气，氧气从一级高密度沉淀池的池底向上曝气排入，直至加药完成，停止曝气。向污水中增氧，便于污水与聚合硫酸铁溶液的充分接触。
先控制一级高密度沉淀池内部的温度为68℃，以400-700r/min的转速对污水与聚合硫酸铁溶液进行搅拌5-10min，然后控制一级高密度沉淀池内部的温度为63℃，以50-150r/min的转速对污水与聚合硫酸铁溶液进行搅拌10-18min，以此作为一个周期进行循环搅拌，直至搅拌2-3h，完成反应。本发明形成不同的速度梯度，在实现污水与药剂的充分均匀混合，促进絮凝体的碰撞和网捕。
制备次氯酸处理液的具体流程为：利用食用盐、食用酸自来水混合成1%-2%稀盐水，在6V的直流电压下，电解1%-2%稀盐水,在阳极生成氯气和H+，H+溶于水使水呈酸性，pH值为5.5-6.5，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，使水中氯浓度达到10-20mg/L，以此获得次氯酸处理液。将次氯酸处理液投入污水中，投入量为50-100mg/L，控制温度为40-50℃，以350-600r/min的转速进行搅拌混合，混合30-70min。本发明制备次氯酸处理液再次处理污水，通过电解稀盐水生成，成本低，灭菌能力强，没有有害物的产生，酸碱度接近中性，便于进一步处理污水，优化处理效果。
在常温下，采用浮球和滤网相结合的方式对一级高密度沉淀池中溶液进行过滤，过滤后在15-30℃下静置1-3h，收取上清液。
对比例：
（1）取样：分别取原水水样各500mL。
PH值控制：控制范围在7-9。
药剂投加：配置10%浓度的PAC溶液和聚合硫酸铁溶液，取相同体积溶液分别投加至原水水样中，用磁力搅拌器搅拌5分钟。
效果对比：通过对比发现，投加聚合硫酸铁溶液的原水水样要比投加PAC溶液的原水水样矾花要大，沉降速度更快。
实际投用：实际投用在系统上，聚合硫酸铁使用量远远低于PAC使用量，基本上可以达到10至15天配一次药，而PAC需要每天配一次药。
（2）取样：分别取原水水样各500mL。
PH值控制：控制范围在4-11。
药剂投加：配置10%浓度的PAC溶液和聚合硫酸铁溶液，取相同体积溶液分别投加至原水水样中，用磁力搅拌器搅拌5分钟。
效果对比：通过对比发现，投加聚合硫酸铁溶液的原水水样要比投加PAC溶液的原水水样矾花要大，沉降速度更快，PAC溶液反应效果差。
总结：分别取同体积原水水样，控制PH在7-9范围内投加相同浓度PAC和聚合硫酸铁溶液，通过对比发现，在该条件下，聚合硫酸铁的投药量要比PAC投药量约少50%，而且能够达到同样的絮凝效果。最终将实验投用到预处理系统中，发现聚合硫酸铁使用量远远小于PAC使用量，且完全能够达到预处理出水水质要求。当控制PH在4-11范围内的时候，本发明的聚合硫酸铁溶液仍然保持正常的处理效果，净化后原水的PH值与总碱度变化幅度小，对处理设备腐蚀性小，而PAC溶液反应效果差。
验证例：
将普通聚合硫酸铁溶液存放十天，测量其PH值，PH值随时间延长逐渐减小，将本发明制备的聚合硫酸铁溶液存放十天，测量其PH值，PH值在存放的过程中没有变化。
本发明制备的聚合硫酸铁溶液处理污水指标如下：
| 浊度去除率/% | UV254去除率/% | PH值 |
| 96.7-98.14 | 2.01-12.43 | 6086-7.36 |
该污水处理预处理方法采用聚合硫酸铁溶液作为絮凝剂，经过验证，净水效果优良，不含铝、氯及重金属离子等有害物质，亦无铁离子的水相转移，无毒、无害，安全可靠，混凝性能优良，矾花密实，沉降速度快，适应水体PH值范围为4-11，净化后原水的PH值与总碱度变化幅度小，对处理设备腐蚀性小，对微污染、含藻类、低温低浊原水净化处理效果显著，对高浊度原水净化效果尤佳；且本发明药剂投加量为150ppm即可，在同等条件下，处理效果比PAC优，投药量小，为PAC的50%，成本低廉，处理费用可节省20%-50%。同时，本发明在配置聚合硫酸铁溶液时，先向混合溶液中加入三分之一量的硫酸溶液，接着加入混合溶液中，反应一段时间后，再加入剩余三分之二的硫酸溶液，经过验证，相同时间内，普通的聚合硫酸铁溶液PH值随时间延长逐渐减小，而采用本发明这种后加硫酸溶液方式制备的聚合硫酸铁溶液，PH值在存放的过程中没有变化，更加稳定。另外，本发明在采用聚合硫酸铁溶液絮凝处理后，制备次氯酸处理液再次处理污水，利用电解稀盐水生成，成本低，灭菌能力强，没有有害物的产生，酸碱度接近中性，便于进一步处理污水，优化处理效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种污水处理预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将污水排入一级高密度沉淀池，将污水的PH值控制范围在4-11；
步骤二：配置7.5%-10%浓度的聚合硫酸铁溶液，并存入加药箱中，具体流程为：将七水硫酸亚铁溶于蒸馏水中搅拌配制成铁离子浓度为50-60g/L的混合溶液，按照七水硫酸亚铁∶硫酸溶液=1∶0.3的比例准备1mol/L的硫酸溶液，按照七水硫酸亚铁∶氯酸钠水溶液=1∶0.2的比例准备氯酸钠水溶液，按照七水硫酸亚铁∶氢氧化钠=1∶0.05的比例准备氢氧化钠；先向混合溶液中加入三分之一量的硫酸溶液，接着用注射器将氯酸钠水溶液加入混合溶液中，同时通入空气，反应2-4h，然后加入剩余三分之二的硫酸溶液，控制反应温度为20-65℃，搅拌反应0.5-2h，最后在所得溶液中加入氢氧化钠，搅拌反应0.5-1h，粗滤去渣后，用自来水进行稀释，获得7.5%-10%浓度的聚合硫酸铁溶液；
步骤三：利用加药箱向一级高密度沉淀池中排入聚合硫酸铁溶液，控制药剂投加量为150ppm；
步骤四：控制一级高密度沉淀池内部的温度为63-68℃，并采用快速搅拌和低速搅拌相结合的方式对污水与聚合硫酸铁溶液进行混合；
步骤五：制备次氯酸处理液，投入污水中，投入量为50-100mg/L，进行搅拌混合，制备的具体流程为：利用食用盐、食用酸自来水混合成1%-2%稀盐水，在6V的直流电压下，电解1%-2%稀盐水,在阳极生成氯气和H+，H+溶于水使水呈酸性，pH值为5.5-6.5，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，使水中氯浓度达到10-20mg/L，以此获得次氯酸处理液；
步骤六：对一级高密度沉淀池中溶液进行过滤，对过滤后的溶液静置1-3h，收取上清液。
2.根据权利要求1所述的一种污水处理预处理方法，其特征在于：所述步骤一中，将污水排入一级高密度沉淀池，对污水进行PH测量，当污水的碱度低，PH值小于4时，添加石灰药剂予以补充，当水的PH值高于11时，则加酸调整pH值到中性，直至PH值调节至4-11。
3.根据权利要求2所述的一种污水处理预处理方法，其特征在于：所述步骤三中，利用加药箱向一级高密度沉淀池中排入聚合硫酸铁溶液，在加药的过程中，利用曝气管向污水内部排入氧气，氧气从一级高密度沉淀池的池底向上曝气排入，直至加药完成，停止曝气。
4.根据权利要求3所述的一种污水处理预处理方法，其特征在于：所述步骤四中，先控制一级高密度沉淀池内部的温度为68℃，以400-700r/min的转速对污水与聚合硫酸铁溶液进行搅拌5-10min，然后控制一级高密度沉淀池内部的温度为63℃，以50-150r/min的转速对污水与聚合硫酸铁溶液进行搅拌10-18min，以此作为一个周期进行循环搅拌，直至搅拌2-3h，完成反应。
5.根据权利要求4所述的一种污水处理预处理方法，其特征在于：所述步骤五中，将次氯酸处理液投入污水中，投入量为50-100mg/L，控制温度为40-50℃，以350-600r/min的转速进行搅拌混合，混合30-70min。
6.根据权利要求5所述的一种污水处理预处理方法，其特征在于：所述步骤六中，在常温下，采用浮球和滤网相结合的方式对一级高密度沉淀池中溶液进行过滤，过滤后在15-30℃下静置1-3h，收取上清液。
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