CN1515508A - 无机类泥质转化凝集净化处理剂 - Google Patents
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Abstract
无机类泥质转化凝集净化处理剂，属絮凝剂领域。本发明含铝硅酸盐为主的矿物，上述矿物的重量1～2％的土壤菌、1～5％氧化铁和1～5％有机絮凝剂，调配成混合物，以该混合物重量为100％，加入35～65％硫代硫酸钠、40～60％石膏、25～45％硫酸铝和15～35％碱金属碳酸盐。制备方法为铝硅酸盐为主的矿物加1～2％重量的土壤菌调成的培养液，干燥后加入1～5％氧化铁和1～5％有机絮凝剂成混合物；以该混合物为100％，加35～65％硫代硫酸钠、40～60％石膏、25～45％硫酸铝和15～35％碱金属碳酸盐，调匀。污水中加入本发明后，能迅速凝集分离，获得中性水。处理后污泥脱水性好，臭气少，金属类物固定，难溶水，稳定；倾倒后，可转成接近土壤性状的物质；若焚烧，不造成二次污染。
Description
技术领域
一种无机类泥质转化凝集净化处理剂，属絮凝剂领域。
背景技术
通常对污水中的有毒有害物质采取加入各种絮凝剂的方法处理。污水中加入絮凝剂后，使悬浮物质(SS)凝集沉淀，并吸附一部分溶于水中的重金属等有毒有害物质，使污水得以净化，达到规定的水质标准，对处理水进一步处理后即可排放。沉淀的污泥含水率高，经过脱水后废弃，但污泥中含有有毒有害物质。
目前，这些废弃的污泥多数被倾倒于垃圾场或农田中，由于这种脱水污泥容易再次溶解于水，故可能对环境造成新的污染；有少数的污泥采取焚烧法处理，但焚烧时会产生含不稳定金属类物质的烟尘和飞灰，还会产生含有极有害的二氧杂芑类的气体，造成二次环境污染。
发明内容
本发明提供了一种无机类泥质转化凝集净化处理剂及其制备方法和使用方法。
本发明提供的一种无机类泥质转化凝集净化处理剂，其特征在于，它包括含铝硅酸盐为主体的天然矿物一种或者几种，上述的含铝硅酸盐为主体天然矿物重量的1～2％的土壤菌一种或者几种，上述的含铝硅酸盐为主体天然矿物重量1～5％的氧化铁和1～5％的有机絮凝剂，调配成混合物，再以上述调配成的混合物重量为100％，加入35～65％的硫代硫酸钠、40～60％的石膏、25～45％的硫酸铝和15～35％的碱金属碳酸盐。
本发明提供的一种无机类泥质转化凝集净化处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)选择含铝硅酸盐为主体的天然矿物一种或者几种混合；
(2)将上述的含铝硅酸盐为主体的天然矿物重量的1～2％的土壤菌加上10～20倍重量20～40℃的温水后放置1～2小时调成的培养液；
(3)将上述调成的培养液，洒入上述的含铝硅酸盐为主体的天然矿物，含浸干燥后再加入上述的含铝硅酸盐的天然矿物重量1～5％的氧化铁和1～5％的有机类絮凝剂，调配成混合物；
(4)以上述调配成的混合物重量为100％，加入35～65％的硫代硫酸钠、40～60％的石膏、25～45％的硫酸铝和15～35％的碱金属碳酸盐，经调匀即成本发明。
本发明中，铝硅酸盐为两性化合物，当污水呈酸性时它将发挥阳离子交换作用，当污水呈碱性时将发挥阴离子交换作用，通过交换、吸咐、凝集、固定固化等反应分离净化污水中的污染物，本发明物在PH为4～10范围内的污水中均可有效发挥作用。存在于含铝硅酸盐为主体的天然矿物中的其它微量元素，随着时间的推移会在污水中析出，并在溶解氧、酸根离子共同作用下使污水中的可溶性污染物发生化学反应，生在难溶于水的凝固体，使水质净化。以含铝硅酸盐为主体的天然矿物可以为漂白粘土、红钛锰矿、Hylosite、Celisite、高岭土、铝矿石、粘土等，可单独或混合使用。
本发明物中加入的氧化铁可加快污水中污染物的凝集、固定和转化；加入的有机絮凝剂使用量较少，只有单独用于处理污水时使用量的十分之一；硫代硫酸钠可与污水和污泥中的重金属污染物反应生在不溶性金属盐，达到净化目的；加入的石膏可起到中和、凝集和固化反应助剂的作用。
本发明物中加入的硫酸铝在污水中会发生水解反应生成Al2O3和H2SO4，其中Al2O3可进一步转化为由胶质状氢氧化铝Al(OH)3和离子化氢氧化铝Alm(OH)- n构成的重缩合氢氧化铝，它可使污水中的悬浮物质的电位下降，离子间平衡破坏而易于凝集，同时还具有有机金属类的无机化功能和金属离子的吸附、固定和氧化触媒功能，进一步促进反应。加入的碱金属碳酸盐可促进污水中游离酸性物质的中和和凝集作用，主要使用的碱金属碳酸盐有碳酸钠、碳酸钙、碳酸镁和石灰石等。
加入本发明物中的土壤菌，有枯草菌、杆菌和假胞菌及其变异菌种，它们除能处理油脂类污染物外，还可使本发明物拥有对污染物的长期分解和土壤化能力。这些菌种可单独或混合使用。
综上所述，本发明物的特征是由富含微生物(土壤菌类)的天然矿物(粉末状)、无机类化合物(粉状)和少量有机类絮凝剂(粉状)按照一定比例调配而成的粉末状混合物，用于污水和污泥的净化、凝集、分离、转化。
使用方法：
(1)根据不同水质、泥质按规定的数量以粉末状直接添加。标准添加量以相当于污水中悬浮物质(SS)重量的5％为基准。
(2)混合搅拌，越剧烈越好。
污水中加入这类粉状凝集净化处理剂后，能迅速凝集分离污染物质，获得情况的中性处理水，而凝集分离的污染脱水性好，产生臭气少，污泥中含有的金属类污染物通过生物和化学方法进行固定，污泥难溶于水，性质稳定。这类污泥被倾倒后，可以生物方式转化成接近自然土壤性状的物质；若进行焚烧处理，也因含水率低以及所加入的无机金属类物质的协同作用而能有效抑制二氧杂芑类有害气体的产生，焚烧烟尘和飞灰中残留的不稳定重金属物质也以化学方式得到固化、固定，不造成二次污染。
另外，本发明的凝集净化处理剂可以粉末态直接添加到污浊废水中，通过通常的搅拌，即可很容易使污浊物质疏水化，并凝集分离。因此，分离污泥的脱水性得到大幅改善。而以往的凝集剂，为了制成溶液进行添加，还必须专门的溶解设备，会产生额外的设备费用和该设备的管理费用；而且分离污泥的脱水性极差，含水率无法达到80％以下等物理性质上的不足。
利用本发明的无机类泥质转化凝集净化处理剂，对任何污浊废水进行净化、凝集分离污泥的泥质转化化，都可获得稳定的污泥；可直接以粉状添加，可精简设备投资；也可改善经疏水化处理的分离污泥的脱水性；也通过结构性分解和土壤菌的分解(特别是有机质污泥的土壤化)大大缓解臭气等，是一种拥有多功能的污浊废水处理剂。
具体实施方式
实施例1：(1)选择高岭土、漂白粘土、红铁锰矿3种矿物以相同的重量比混合；(2)将枯草菌、杆菌和假胞菌取等量混合作为土壤菌，取上述矿物重量2％的土壤菌，加入20倍重量的40℃温水，放置2小时之后作为培养液；(3)把培养液洒入上述矿物中，含浸后干燥；(4)向干燥后的矿物中加入四种矿物重量3％的氧化铁和1％的聚丙烯酰胺，调匀；(5)以上述调匀物的重量作为100％，再加入40％的硫代硫酸钠、50％的石膏、36％的硫酸铝和25％的碱金属碳酸盐，最后调配成本发明物，待用。
选用上述配好的处理剂与目前常用的处理剂用于某污水处理厂的一次处理水、二次处理水进行处理比较，试验结果列表一，用于对浓缩污泥的脱水进行比较，试验结果见表二。
表一：一次处理水、二次处理水结果比较表
表二：浓缩污泥脱水效果比较表
由表1可看出，使用本发明处理剂处理水质比常用处理剂好，污染物指标低。由表2可看出，使用本发明处理剂后，污泥脱水效果好，污泥含水率低。
实施例2：(1)选择漂白粘土、红钛锰矿、高岭土三种矿物、以相同的重量比混合；(2)将枯草菌、杆菌取等量混合作为土壤菌，取上述三种矿物重量1％的土壤菌，加入10倍重量的30℃温水，放置1小时后作为培养液；(3)把培养液洒入上述矿物中，含浸后干燥；(4)向干燥后的矿物中加入三种矿物重量4％的氧化铁和3％的聚丙烯酰胺，调匀。(5)以上述调匀物重量作为100％，再加入50％的硫代硫酸钠、60％的石膏、25％的硫酸铝和35％的碱金属碳酸盐调成待用。
选某自来水厂给水槽中沉淀污泥及污泥脱水滤液进行对比试验，比较试验结果列于表三。由表三可看出，使用本发明净化处理剂处理污泥和滤液后，悬浮物和可溶性金属物的浓度都比常用处理剂低。
表三：给水槽污泥及脱水滤液试验比较表
实施例3：(1)选择漂白粘土和高岭土两种矿物，以相同重量比混合；(2)将枯草菌、杆菌和假胞菌取等量混合作为土壤菌，取上述两种矿物重量1.5％的土壤菌，加入18倍重量的20℃温水，放置1.3小时后作为培养液；(3)洒入培养液，含浸后干燥；(4)向干燥后的矿物中加入矿物重量1％的氧化铁和5％的聚丙烯酰胺，调匀。(5)以上述调匀物重量作为100％，再加入35％的硫代硫酸钠、55％的石膏、45％的硫酸铝和30％的碱金属碳酸盐，调成待用。
选用粪便处理厂的处理原液和污水曝气处理池出口液进行对比试验，试验结果列于表四。由表四可知，使用本发明处理剂的处理效果优于常用处理剂，污染物指标低，污泥细密、坚硬。
表四：粪便处理厂污液处理比较表
实施例4：(1)选择漂白粘土、高岭土两种矿物，以1∶2重量比混合；(2)将枯草菌、杆菌和假胞菌等量混合作为土壤菌，取上述矿物重量2％的土壤菌，加入18倍重量的30℃温水，放置2小时作为培养液；(3)洒入培养液，含浸后干燥；(4)向干燥后的矿物中，加入矿物重量2％的氧化铁和5％的有机类絮凝剂，调匀。(5)以上述调匀物重量作为100％，再加入45％的硫代硫酸钠、40％的石膏、30％的硫酸铝和15％的碱金属碳酸盐，调成待用。
选用污水处理厂的污泥排放量大，处理难，选此类污泥进行对比试验，试验结果列于表五。
表五：污水处理厂污泥处理比较表
实施例5：按照实施例1制备出净化处理剂。
对养殖业排放的污物的要求将越来越严，选用养猪场的猪屎尿进行试验，结果见表六。
表六：猪屎尿处理对比表
| 猪屎尿性状 | 硫酸铝 | 本发明 | |||
| 添加量(mg/l) | - | 200 | 300 | 300 | 400 |
| PH | 6.5 | 6.5 | 6.5 | 6.8 | 6.8 |
| BOD5(mg/l) | 8630 | 2160 | 1250 | 1560 | 620 |
| COD(mg/l) | 4750 | 1200 | 715 | 870 | 375 |
| T-N(mg/l) | 640 | 224 | 98 | 125 | 50 |
| T-P(mg/l) | 270 | 45 | 58 | 58 | 20 |
| SS(mg/l) | 12400 | 1080 | 460 | 460 | 280 |
| 透明度 | - | 5 | 20 | 20 | 30 |
| 凝集污泥 | - | 大、柔软 | 大、柔软 | 稍小、坚硬 | 稍小、坚硬 |
| 脱水污泥含水率(％) | - | 87 | 85 | 76 | 75 |
实施例6：按照实施例1制备出净化处理剂。
选用造纸厂、洗衣厂、洗车场、皮革厂排放水处理前后的污水分别进行对比试验，试验结果分别列于表七、表八、表九、表十。
表七：造纸厂污水处理比较表
| 纸厂排放水 | 硫酸铝 | 本发明 | 处理后水 | 硫酸铝 | 本发明 | |
| 添加量(mg/l) | - | 50 | 50 | - | 30 | 30 |
| PH | 8.3 | 7.2 | 7.5 | 7.5 | 7.4 | 7.5 |
| BOD5(mg/l) | 2350 | 587 | 352 | 133 | 35 | 14 |
| COD(mg/l) | 3000 | 740 | 460 | 250 | 62 | 28 |
| SS(mg/l) | 350 | 70 | 30 | 33 | 8 | 5 |
| 透明度 | - | 5 | 30 | 25 | 30 | 30 |
表八：洗衣厂污水处理比较表
| 排放水性状 | 聚丙烯酰胺 | 本发明 | |
| 添加量(mg/l) | - | 50～100 | 50～100 |
| PH | 7.5～10.5 | 7.0～8.0 | 7.2～8.3 |
| BOD5(mg/l) | 100～300 | 35～110 | 1.5～8.0 |
| COD(mg/l) | 50～200 | 20～80 | 1.0～5.5 |
| SS(mg/l) | 50～200 | 5～20 | 5以下 |
| n-Hx(mg/l) | 10～80 | 8～60 | 0.5以下 |
表九、表十洗车场、皮革厂污水处理比较表
实施例7：按照实施例2制备出净化处理剂。
选用与土建工程有关的湖泊水和隧道工程排水进行比较试验，试验结果列于表十一；选用铜精炼厂的废水和污泥进行比较试验，试验结果见表十二。
表十一：与土建工程有关的排水处理比较表
| T-N(mg/l) | 23 | 13 | 0.03 | - | - | - |
| T-P(mg/l) | 4 | 3 | 0.001 | - | - | - |
| Pb(mg/l) | - | - | - | 0.08 | 0.05 | 0.01 |
| 透明度 | 8 | 16 | 30 | 2 | 20 | 30 |
表十二：铜精炼厂废水处理比较表
以上对各种污浊水进行了净化和凝集分离污泥的比较试验，正如这些试验结果所示，本发明的污水、污泥凝集净化处理剂可同时对污浊废水中的悬浮物(SS)和可溶污染物(BOD、COD、油脂成分和金属类等)进行吸咐、容纳、凝集反应，分离除去，分离污泥的泥质转化化随着该反应的进行而进行，不仅非常稳定，而且不会再次崩溃，另外还能抑制重金属的析出。
Claims (5)
1、一种无机类泥质转化凝集净化处理剂，其特征在于，它包括含铝硅酸盐为主体的天然矿物一种或者几种，上述的含铝硅酸盐为主体天然矿物重量的1～2％的土壤菌一种或者几种，上述的含铝硅酸盐为主体天然矿物重量1～5％的氧化铁和1～5％的有机絮凝剂，调配成混合物，再以上述调配成的混合物重量为100％，加入35～65％的硫代硫酸钠、40～60％的石膏、25～45％的硫酸铝和15～35％的碱金属碳酸盐。
2、根据权利要求1所述的无机类泥质转化凝集净化处理剂，其特征在于，所述的含铝硅酸盐为主体的天然矿物为漂白粘土、红钛锰矿、高岭土、Hylosite、硬水铝矿、Celisite等粘土的矿物物质中选出的至少一种。
3、根据权利要求1所述的无机类泥质转化凝集净化处理剂，其特征在于，所述的土壤菌为枯草菌、杆菌、假单胞菌及其变异菌物质中选出至少一种。
4、根据权利要求1所述的所述的无机类泥质转化凝集净化处理剂，其特征在于，以含浸土壤菌的含铝硅酸盐为主体的天然矿物、氧化铁以及有机絮凝剂组成的为主要成分，调配成混合物，再以上述调配成的混合物重量为100％，加入35～65％的硫代硫酸钠、40～60％的石膏、25～45％的硫酸铝和15～35％的碱金属碳酸盐，均匀混合调配成无机类泥质转化凝集净化处理剂。
5、根据权利要求1所述的无机类泥质转化凝集净化处理剂，其特征在于，所述的碱金属碳酸盐是从碳酸钠、碳酸钙、碳酸镁、石灰石中选出至少一种。
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