一种城市中水的深度处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种城市中水的深度处理方法，所述中水的COD值在65-95mg/L之间，其特征在于，所述的方法包括顺次进行的粉煤灰吸附剂处理、生物除臭剂处理、生物净化剂处理、改性沸石吸附处理；本发明中，粉煤灰吸附剂能够吸附水中的大颗粒有机物质，生物除臭剂能够消除中水中的异味，生物净化剂能够消耗中水中的残余有机物，改性沸石能够高效地去除污水中钙镁离子、氟离子以及其他重金属离子。
【专利说明】一种城市中水的深度处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于城市污水处理环保领域，尤其涉及一种城市中水的深度处理方法。
【背景技术】
[0002]中水，也称再生水，是指污水经适当处理后，达到一定的水质指标，满足某种使用要求，可以进行有益使用的水，大量的中水用作景观用水。城市中水(以下简称中水)作为城市的第二种水源，具有水量大、水质稳定、来源可靠和不需要长距离引水等特点，是今后可持续发展的一种再生水资源。中水回用能够有效解决水资源不足、提高水资源重复利用率和减少污水排放，具有巨大的社会效益和良好的经济效益。中水中的污染物浓度虽然达到国家排放标准，水质也优于工业污水，但有一些指标仍然较差，不能满足工业生产对水质的要求，如C0D、悬浮物和微生物等。因此，城市中水必须进行适当处理后才能回用。
[0003]城市中水如果处理不好，会造成水体富营养化、水生态环境不断恶化，在感官上表现为水中藻类呈几何级数增长、水中透明度和溶解氧下降、水质恶化、呈现不同颜色，危害水中动植物及人类健康，使水生态和水功能受到阻碍和破坏，水味变腥臭，水透明度下降，水体浑浊，使景观水体丧失观赏、娱乐等美学价值。因此，提高城市中水的深度处理力度，使之用于景观用水时能够保证对人体 、动物体、水体没有损害，是本领域中一大技术研究热点。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种城市中水的深度处理方法，对城市中水进行深度处理，污染物去除效率高，出水水质稳定，污染物基本被去除，能够满足景观用水放入要求。
[0005]本发明的技术方案如下。
[0006]一种城市中水的深度处理方法，所述中水的COD值在65_95mg/L之间，所述的方法包括顺次进行的粉煤灰吸附剂处理、生物除臭剂处理、生物净化剂处理、改性沸石吸附处理；具体为:
[0007](I)粉煤灰吸附剂处理:将中水引入粉煤灰处理池中，向池中投入粉煤灰吸附剂对中水进行前处理，粉煤灰吸附剂投加重量和中水重量比例在0.8-2.8:100之间，处理时间为3-36h ;所述的粉煤灰吸附剂由如下方法制备:(A)、按照重量份数:生石灰10-15份，蒙脱土 5-9份，蛭石1-5份，粘土 2-20份，甲基纤维素2-6份，溴化钠1_2份，氧化铝5_10份，粉煤灰100-240份，将各原料混合均匀，加水制成直径为35-45mm球形颗粒，再在隧道窑于950-980°C下烧结2-3h，冷却后得到粉煤灰吸附剂前体；(B)、配制摩尔浓度为1-1.5mol/L的溴化钠水溶液，将步骤(A)得到的粉煤灰吸附剂前体倒入所述溴化钠水溶液中进行浸溃处理16-24h，(C)、将经过步骤(B)浸溃处理的粉煤灰吸附剂前体放入真空烘箱中干燥处理10-20h后，得到粉煤灰吸附剂；
[0008](2)生物除臭剂处理:将粉煤灰吸附剂处理的中水引入生物除臭池中，向池中投加生物除臭剂，生物除臭剂投加重量和中水重量比例在0.1-0.8:100之间，处理时间为3-5天；所述的生物除臭剂的微生物菌种组成为:嗜酸乳杆菌IO6-1O9个/mL、短小芽孢杆菌IO6-1O9个/mL、枯草芽孢杆菌IO6-1O9个/mL、荧光假单胞菌IO5-1O7个/mL、沼泽红假单胞菌IO5-1O7个/mL、班图酒香酵母菌IO4-1O6个/mL、平常假丝酵母菌IO4-1O6个/mL、扩张青霉IO4-1O6个/mL、米根霉IO4-1O6个/mL、绿色木霉IO4-1O6个/mL、细黄链霉菌IO4-1O6个/mL和灰色链霉菌IO4-1O6个/mL ；
[0009](3)生物净化剂处理:将生物除臭剂处理的中水引入生物净化池中，向池中投加生物净化剂，生物净化剂投加重量和中水重量比例在0.8-6.8:100之间，处理时间为5-9天，调整曝气条件使得中水中的溶解氧的量为3-4mg/L ;所述的生物净化剂中的菌种包括血色红假单胞菌，泾阳链霉菌，以及乳酸链球菌，所述的菌种的培养基由下列质量比的组分组成:红糖5-6%，酵母粉1-2%，余量为水；
[0010](4)改性沸石吸附处理:将生物净化剂处理的中水经过过滤后使用提升泵输送至位于吸附塔底部的吸附塔进水口，吸附塔从下往上依次填充有无纺布层、石英砂层、和改性沸石层，其中，无纺布层的厚度在2-20mm之间，石英砂层和改性沸石层的厚度比值为1:
0.5-0.8，水从位于吸附塔顶部的吸附塔出水口流出，经泵输送至储水槽，为深度处理产品水。
[0011]在本领域中，改性沸石的方法有两种类型:一类是对沸石骨架元素的改性，另一类是对非骨架元素的改性。对骨架元素的改性包括酸碱处理改性等，对非骨架元素的改性包括离子交换改性、沸石内配位化学、表面活性剂改性等。在本发明中，改性沸石是本领域中常规的改性方法改性得到的沸石，例如现有技术中使用氯化钠溶液改性的沸石，也可以是特定的改性方法改性的沸石。通常而言，常规的改性方法改性得到的沸石在吸附效果上稍弱于特定的改性方法改性的沸石，但是仍然能够达到本发明的技术效果。
[0012]优选的，所述的改性沸石为改性丝光沸石，改性步骤是:将丝光沸石、高岭土、硅镁胶、田菁粉和磷酸按照重量`比例60:30:30:20:20混合均匀，然后加水制备成固含量为50-55%的浆液；浆液喷雾干燥成粉状颗粒，然后将粉状颗粒在马弗炉中于500-700°C焙烧3-5h，然后冷却至室温，得改性沸石，其中磷酸的摩尔浓度为0.9-1.3mol/L，优选为1.0mol/Lo
[0013]所述的丝光沸石为市售的丝光沸石，或者是本领域技术人员可以得到的丝光沸石，本发明发现，丝光沸石由于其特定的结构，在吸附污水中金属离子方面具有良好的作用，经过改性丝光沸石的吸附处理后，水中污染物进一步降低。
[0014]本发明中，通过对城市中水进行深度处理，以及经过粉煤灰吸附剂处理、生物除臭剂处理、生物净化剂处理、改性沸石吸附处理，出水水质稳定，达到景观用水的要求，粉煤灰吸附剂能够吸附水中的大颗粒有机物质，生物除臭剂能够消除中水中的异味，生物净化剂能够消耗中水中的残余有机物，改性沸石能够高效地去除污水中钙镁离子、氟离子以及其他重金属离子。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明的流程示意图。【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
[0017]实施例1
[0018]一种城市中水的深度处理方法，所述中水的COD值为95mg/L，所述的方法包括顺次进行的粉煤灰吸附剂处理、生物除臭剂处理、生物净化剂处理、改性沸石吸附处理；具体为:
[0019](I)粉煤灰吸附剂处理:将中水引入粉煤灰处理池中，向池中投入粉煤灰吸附剂对中水进行前处理，粉煤灰吸附剂投加重量和中水重量比例在2.8:100之间，处理时间为36h ;所述的粉煤灰吸附剂由如下方法制备:(A)、按照重量份数:生石灰15份，蒙脱土 9份，蛭石5份，粘土 20份，甲基纤维素6份，溴化钠2份，氧化铝10份，粉煤灰240份，将各原料混合均匀，加水制成直径为45mm球形颗粒，再在隧道窑于980°C下烧结3h，冷却后得到粉煤灰吸附剂前体；(B)、配制摩尔浓度为1.5mol/L的溴化钠水溶液，将步骤(A)得到的粉煤灰吸附剂前体倒入所述溴化钠水溶液中进行浸溃处理24h，(C)、将经过步骤(B)浸溃处理的粉煤灰吸附剂前体放入真空烘箱中干燥处理20h后，得到粉煤灰吸附剂；
[0020](2)生物除臭剂处理:将粉煤灰吸附剂处理的中水引入生物除臭池中，向池中投加生物除臭剂，生物除臭剂投加重量和中水重量比例在0.8:100之间，处理时间为5天；所述的生物除臭剂的微生物菌种组成为:嗜酸乳杆菌IO6-1O9个/mL、短小芽孢杆菌IO6-1O9个/mL、枯草芽孢杆菌IO6-1O9个/mL、荧光假单胞菌IO5-1O7个/mL、沼泽红假单胞菌IO5-1O7个/mL、班图酒香酵母菌IO4-1O6个/mL、平常假丝酵母菌IO4-1O6个/mL、扩张青霉IO4-1O6个/mL、米根霉IO4-1O6个/mL、绿色 木霉IO4-1O6个/mL、细黄链霉菌IO4-1O6个/mL和灰色链霉菌 IO4-1O6 个 /mL ；
[0021](3)生物净化剂处理:将生物除臭剂处理的中水引入生物净化池中，向池中投加生物净化剂,生物净化剂投加重量和中水重量比例在6.8:100之间，处理时间为9天，调整曝气条件使得中水中的溶解氧的量为4mg/L ;所述的生物净化剂中的菌种包括血色红假单胞菌，泾阳链霉菌，以及乳酸链球菌，所述的菌种的培养基由下列质量比的组分组成:红糖5-6%，酵母粉1-2%，余量为水；
[0022](4)改性沸石吸附处理:将生物净化剂处理的中水经过过滤后使用提升泵输送至位于吸附塔底部的吸附塔进水口，吸附塔从下往上依次填充有无纺布层、石英砂层、和改性沸石层，其中，无纺布层的厚度为20mm，石英砂层和改性沸石层的厚度比值为1:0.8，水从位于吸附塔顶部的吸附塔出水口流出，经泵输送至储水槽，为深度处理产品水。
[0023]本实施例中的改性沸石为氯化钠改性沸石，其制备方法为在内径为14_的有机玻璃柱中装入粒径为0.5~1.0mm的沸石，改性剂NaCl溶液以0.5m/h的流速通过沸石层至离子交换完全为止。
[0024]实施例2
[0025]一种城市中水的深度处理方法，所述中水的COD值为65mg/L，所述的方法包括顺次进行的粉煤灰吸附剂处理、生物除臭剂处理、生物净化剂处理、改性沸石吸附处理；具体为:
[0026](I)粉煤灰吸附剂处理:将中水引入粉煤灰处理池中，向池中投入粉煤灰吸附剂对中水进行前处理，粉煤灰吸附剂投加重量和中水重量比例在0.8:100之间，处理时间为3h ；所述的粉煤灰吸附剂由如下方法制备:(A)、按照重量份数:生石灰10份，蒙脱土 5份，蛭石1份，粘土 2份，甲基纤维素2份，溴化钠1份，氧化铝5份，粉煤灰100份，将各原料混合均匀，加水制成直径为35mm球形颗粒，再在隧道窑于950°C下烧结2h，冷却后得到粉煤灰吸附剂前体；(B)、配制摩尔浓度为lmol/L的溴化钠水溶液，将步骤(A)得到的粉煤灰吸附剂前体倒入所述溴化钠水溶液中进行浸溃处理16h，(C)、将经过步骤(B)浸溃处理的粉煤灰吸附剂前体放入真空烘箱中干燥处理IOh后，得到粉煤灰吸附剂；
[0027](2)生物除臭剂处理:将粉煤灰吸附剂处理的中水引入生物除臭池中，向池中投加生物除臭剂，生物除臭剂投加重量和中水重量比例在0.1:100之间，处理时间为3天；所述的生物除臭剂的微生物菌种组成为:嗜酸乳杆菌IO6-1O9个/mL、短小芽孢杆菌IO6-1O9个/mL、枯草芽孢杆菌IO6-1O9个/mL、荧光假单胞菌IO5-1O7个/mL、沼泽红假单胞菌IO5-1O7个/mL、班图酒香酵母菌IO4-1O6个/mL、平常假丝酵母菌IO4-1O6个/mL、扩张青霉IO4-1O6个/mL、米根霉IO4-1O6个/mL、绿色木霉IO4-1O6个/mL、细黄链霉菌IO4-1O6个/mL和灰色链霉菌 IO4-1O6 个 /mL ；
[0028](3)生物净化剂处理:将生物除臭剂处理的中水引入生物净化池中，向池中投加生物净化剂,生物净化剂投加重量和中水重量比例在0.8:100之间，处理时间为5天，调整曝气条件使得中水中的溶解氧的量为3mg/L ;所述的生物净化剂中的菌种包括血色红假单胞菌，泾阳链霉菌，以及乳酸链球菌，所述的菌种的培养基由下列质量比的组分组成:红糖5-6%，酵母粉1-2%，余量为水；
[0029](4)改性沸石吸附处理:将生物净化剂处理的中水经过过滤后使用提升泵输送至位于吸附塔底部的吸附塔进水口，吸附塔从下往上依次填充有无纺布层、石英砂层、和改性沸石层，其中，无纺布层的厚度为2mm，石英砂层和改性沸石层的厚度比值为1:0.5，水从位于吸附塔顶部的吸附塔出水口流出，经泵输送至储水槽，为深度处理产品水；所述的改性沸石为改性丝光沸石，改性步骤是:将丝光沸石、高岭土、硅镁胶、田菁粉和磷酸按照重量比例60:30:30:20:20混合均`匀，然后加水制备成固含量为50-55%的浆液；浆液喷雾干燥成粉状颗粒，然后将粉状颗粒在马弗炉中于500-700°C焙烧3-5h，然后冷却至室温，得改性沸石，其中磷酸的摩尔浓度为1.3mol/L。
[0030]实施例3
[0031]一种城市中水的深度处理方法，所述中水的COD值为70mg/L，所述的方法包括顺次进行的粉煤灰吸附剂处理、生物除臭剂处理、生物净化剂处理、改性沸石吸附处理；具体为:
[0032](I)粉煤灰吸附剂处理:将中水引入粉煤灰处理池中，向池中投入粉煤灰吸附剂对中水进行前处理，粉煤灰吸附剂投加重量和中水重量比例在0.8:100之间，处理时间为3h ；所述的粉煤灰吸附剂由如下方法制备:(A)、按照重量份数:生石灰10份，蒙脱土 5份，蛭石1份，粘土 2份，甲基纤维素2份，溴化钠1份，氧化铝5份，粉煤灰100份，将各原料混合均匀，加水制成直径为35mm球形颗粒，再在隧道窑于950°C下烧结2h，冷却后得到粉煤灰吸附剂前体；(B)、配制摩尔浓度为lmol/L的溴化钠水溶液，将步骤(A)得到的粉煤灰吸附剂前体倒入所述溴化钠水溶液中进行浸溃处理16h，(C)、将经过步骤(B)浸溃处理的粉煤灰吸附剂前体放入真空烘箱中干燥处理IOh后，得到粉煤灰吸附剂；
[0033](2)生物除臭剂处理:将粉煤灰吸附剂处理的中水引入生物除臭池中，向池中投加生物除臭剂，生物除臭剂投加重量和中水重量比例在0.1:100，处理时间为3天；所述的生物除臭剂的微生物菌种组成为:嗜酸乳杆菌IO8-1O9个/mL、短小芽孢杆菌IO8-1O9个/mL、枯草芽孢杆菌IO6-1O7个/mL、荧光假单胞菌IO6-1O7个/mL、沼泽红假单胞菌IO6-1O7个/mL、班图酒香酵母菌IO5-1O6个/mL、平常假丝酵母菌IO5-1O6个/mL、扩张青霉IO5-1O6个/mL、米根霉IO5-1O6个/mL、绿色木霉IO5-1O6个/mL、细黄链霉菌IO5-1O6个/mL和灰色链霉菌IO5-1O6 个 /mL ；
[0034](3)生物净化剂处理:将生物除臭剂处理的中水引入生物净化池中，向池中投加生物净化剂，生物净化剂投加重量和中水重量比例在0.8:100，处理时间为5天，调整曝气条件使得中水中的溶解氧的量为3mg/L ;所述的生物净化剂中的菌种包括血色红假单胞菌，泾阳链霉菌，以及乳酸链球菌，所述的菌种的培养基由下列质量比的组分组成:红糖5%，酵母粉2%，余量为水；
[0035](4)改性沸石吸附处理:将生物净化剂处理的中水经过过滤后使用提升泵输送至位于吸附塔底部的吸附塔进水口，吸附塔从下往上依次填充有无纺布层、石英砂层、和改性沸石层，其中，无纺布层的厚度为20mm，石英砂层和改性沸石层的厚度比值为1:0.8，水从位于吸附塔顶部的吸附塔出水口流出，经泵输送至储水槽，为深度处理产品水；所述的改性沸石为改性丝光沸石，改性步骤是:将丝光沸石、高岭土、硅镁胶、田菁粉和磷酸按照重量比例60:30:30:20:20混合均匀，然后加水制备成固含量为55 %的浆液；浆液喷雾干燥成粉状颗粒，然后将粉状颗粒在马弗炉中于500°C焙烧3h，然后冷却至室温，得改性沸石，其中磷酸的摩尔浓度为0.9mol/L。
[0036]为了测试实施例1、2、3的产品水水质，发明人将实施例1、2、3得到的产品水按照《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》进行检测，检测结果如表1所示，可以看出，水质均优于国家一级A标准，能够用于景观用水。
[0037]表1为实施例1、2的结果。
[0038]
【权利要求】
1.一种城市中水的深度处理方法，所述中水的COD值在65-95mg/L之间，其特征在于，所述的方法包括顺次进行的粉煤灰吸附剂处理、生物除臭剂处理、生物净化剂处理、改性沸石吸附处理；具体为: (1)粉煤灰吸附剂处理:将中水引入粉煤灰处理池中，向池中投入粉煤灰吸附剂对中水进行前处理，粉煤灰吸附剂投加重量和中水重量比例在0.8-2.8:100之间，处理时间为3-36h ;所述的粉煤灰吸附剂由如下方法制备:(A)、按照重量份数:生石灰10-15份，蒙脱土 5-9份，蛭石1-5份，粘土 2-20份，甲基纤维素2-6份，溴化钠1_2份，氧化铝5_10份，粉煤灰100-240份，将各原料混合均匀，加水制成直径为35-45mm球形颗粒，再在隧道窑于950-980°C下烧结2-3h，冷却后得到粉煤灰吸附剂前体；(B)、配制摩尔浓度为1-1.5mol/L的溴化钠水溶液，将步骤(A)得到的粉煤灰吸附剂前体倒入所述溴化钠水溶液中进行浸溃处理16-24h，(C)、将经过步骤(B)浸溃处理的粉煤灰吸附剂前体放入真空烘箱中干燥处理10-20h后，得到粉煤灰吸附剂。 (2)生物除臭剂处理:将粉煤灰吸附剂处理的中水引入生物除臭池中，向池中投加生物除臭剂,生物除臭剂投加重量和中水重量比例在0.1-0.8:100之间，处理时间为3-5天；所述的生物除臭剂的微生物菌种组成为:嗜酸乳杆菌IO6-1O9个/mL、短小芽孢杆菌IO6-1O9个/mL、枯草芽孢杆菌IO6-1O9个/mL、荧光假单胞菌IO5-1O7个/mL、沼泽红假单胞菌IO5-1O7个/mL、班图酒香酵母菌IO4-1O6个/mL、平常假丝酵母菌IO4-1O6个/mL、扩张青霉IO4-1O6个/mL、米根霉IO4-1O6个/mL、绿色木霉IO4-1O6个/mL、细黄链霉菌IO4-1O6个/mL和灰色链霉菌 IO4-1O6 个 /mL。 (3)生物净化剂处理:将生物除臭剂处理的中水引入生物净化池中，向池中投加生物净化剂，生物净化剂投加重量和中水重量比例在0.8-6.8:100之间，处理时间为5-9天，调整曝气条件使得中水中的溶解氧的量为3-4mg/L ;所述的生物净化剂中的菌种包括血色红假单胞菌，泾阳链霉菌，以及乳酸链球菌，所述的菌种的培养基由下列质量比的组分组成:红糖5-6%，酵母粉1-2%，余量为水。 (4)改性沸石吸附处理:将生物净化剂处理的中水经过过滤后使用提升泵输送至位于吸附塔底部的吸附塔进水口，吸附塔从下往上依次填充有无纺布层、石英砂层、和改性沸石层，其中，无纺布层的厚度在2-20mm之间，石英砂层和改性沸石层的厚度比值为1:.0.5-0.8，水从位于吸附塔顶部的吸附塔出水口流出，经泵输送至储水槽，为深度处理产品水。
【文档编号】C02F9/14GK103755107SQ201410057403
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年2月20日 优先权日:2014年2月20日
【发明者】刘冬峰, 张丽萍 申请人:刘冬峰