本发明涉及污水净化处理领域，具体涉及一种高效污水处理剂及其应用。
背景技术：
：在隧道清洗，河川施工等过程中，不可避免地会产生大量的污水，泥浆等。如果将这些污水，泥浆在施工现场直接放流，会对环境造成不良影响。在国外，通常会把这些污水用罐车回收，拉回市内的污水处理厂进行专业的污水处理后，才能将其排放。这样做，既需要很多的时间，延误工期，又需要大量的污水处理费用。在上述传统的处理方法中,有相当大一部分时间是用来将污水运输到污水处理厂，施工效率非常低。如果想提高施工效率，就必须增加罐车的数量，这样一来必然导致施工费用的增加，而且污水处理费用也是一个很大的负担。正如上述，由于传统的处理方法，污水处理效率低，施工费用高，所以市场一直都在寻求改善措施。另外，在河川清淤过程中，传统的方法是用高压泵向河底处输送高压水，以对河底进行清洗。这样一来，沉积在河川底部的淤泥就会不可避免的扩散,将河流弄脏。通常是将这些含有大量淤泥的污水用污泥吸引车或罐车将其拉回污水处理场进行处理，其费用昂贵。还有，游泳池等蓄水池的水长时间滞留的话，就会产生蓝藻，使池中的水变得污浊。因此，要对池中的水定期地进行净化处理。因为传统的方法是将蓄水池中水进行全量交换，所以既需要很长的时间，又需要相当高的费用。人们一直都希望能够找到一种改善措施。还有，在公园，游乐场，小区内设置的沙池是孩子玩耍的好地方。但是，这些沙池往往是被猫，狗等的粪尿严重污染。为此，对这些沙池进行清洗，从维护孩子健康上讲也是非常必要的。目前，作为这种污染沙的处理方法是，定期地，用干净的新沙子取代被污染的脏沙子，然后将污染的沙子作废弃处理。这样一来，也需要一笔不小的处理费用。还有,比如说高速公路的隧道,每天都有大量的车辆通过,其排放的尾气严重的污染了隧道的墙壁,需要用水定期的进行清洗。但是，由于汽车的尾气当中含有大量的有害成分，包括铅等重金属，以及燃烧不完全的汽油成分等。清洗隧道的污水直接排放，会造成环境污染，这是不允许的。以往的处理方法是将清洗隧道的污水，用带有吸引的罐车回收，拉到专业的污水处理厂进行处理。这样做，和施工现场的污水处理一样，既需要较长的时间，影响工期，又需要大量的污水处理费用。而且，还需要对污水中的铅的成分进行特殊的处理。还有，河川，沼泽地等的底部通常有大量的泥状土壤沉积。这些泥状土壤，通常需要用挖土机将其挖起来搬运出去。稍不小心的话，挖土机的挖铲就会把河床挖坏。还有，这些泥状土壤含水率通常都很高，用挖土机也是很难把它们挖起来的。在这种情况下，即便是添加絮凝剂，也很难有效地将土壤和水分分离开。所以，通常所采用的方法是机械脱水，或者是自然晒干等将泥土与水分进行分离。但是，这些方法或是需要昂贵的脱水设备，或是需要大面积的晒干用的地盘，处理成本极高。技术实现要素：本发明的目的之一在于克服现有技术的不足，提供一种污水处理剂，可以将前面所述的各种污水，污泥等，在其发生的现场，通过简单的处理即可将其分离成可以排放的，干净的处理水和通水性良好的泥土块。本发明的目的之二在于提供上述污水处理剂的应用。本发明的污水处理剂，以重量份数记，由以下组份组成：矿物质40～55份，无机硫酸盐20～40份，无机碳酸盐或者碱10～30份，无机聚合硫酸盐1-5份。其中所述的矿物质可以将污水、污泥中的悬浮物（SS成分）瞬间絮凝，并可使絮凝物的脱水效果得以提高；其含量少于40份时，形成的絮花太小，絮凝物的脱水效果有开始减退的倾向；反之，如果其含量超过60份，形成的絮花将会变得太硬，太密实，所以其用量为40-60份。所述的矿物质优选硅藻土，优选45-50份,粒径为20-40µm。所述的硅藻土最好采用硫酸改性，改性方法包括如下步骤：将体积分数为50-60%的硫酸按固液比（g/L）1：（2-4）与硅藻土原料混合，在70-90℃的条件下反应4-7小时，将反应后的硅藻土洗涤，然后过滤，干燥，得到改性硅藻土。处理后的硅藻土颗粒形状更加均匀，并且过多的磷等杂质被除去。所述的无机硫酸盐溶解于水，起电解质的作用，促进在污水处于胶质状态的SS成分的凝聚，而且在经过水解形成氢氧化物的过程中，该盐离子以高分子体的形式生成，它会将污水中的SS成分一边粘连在一起一边凝缩。无机硫酸盐的量过少，上述的这种效果就得不到充分发挥，就不能将污水在短时间内变成清水；反之，无机硫酸盐的量过多，处理水就会变得白浊，而且处理水还会酸化，无机硫酸盐的含量为20-40份。所述的无机硫酸盐优选自硫酸铝、硫酸铁之一或其组合物，最好是25-30份。所述的无机碳酸盐或碱起中和剂的作用，可以将污水变为中性。这些成分在污水中分散为胶质状的同时，和水分子之间发生水和反应，在此过程中与污水中的SS成分等结合，变硬，而且还可以起到将污水中的油分进行洗净，去除的作用，其用量过少，处理水的pH就会呈现酸性；反之，如果量过多，其pH值就会呈现碱性。无论是哪种场合，都会导致处理水的水质下降，其用量为10-30份。所述的无机碳酸盐或碱优选20-25份，无机碳酸盐最好是碳酸钠，碱最好是氢氧化钠。所述的无机聚合硫酸盐可促进SS成分的凝集，有效去除污水中的COD成分，BOD成分，重金属及各种有机成分等，添加量为1-5份。所述的聚合硫酸盐优选3-4份，选自聚合硫酸铝、聚合硫酸铝铁或其混合物等。本发明所述的污水处理剂制备方法依次包括如下步骤：（1）先将聚合硫酸盐与无机碳酸盐混匀；（2）再加入无机硫酸盐混匀；（3）最后加入矿物质混匀。本发明污水处理剂的使用量，根据处理对象的污水或污泥的种类，含有SS成分等的浓度的不同而变化，其参考使用量为50～200ｇ/1立方污水。采用本发明污水处理剂处理施工现场的污水时，可以将污水或污泥吸引至罐车的罐内，或将污水收集到储水池中，同时向罐内或储水池内投入上述的高效污水处理剂，进行充分搅拌，将污水瞬间分离成干净的处理水与固体成分的污水处理方法。干净的处理水（经检测各项指标均达标）可在现场直接放流，固体成分（沉淀）可回收再利用。采用本发明污水处理剂清理河川时，在河川的下游，安装致密的丝网（用于回收沉淀物），向河川底部用高压泵送入高压水，与此同时，向河水中投放上述高效污水处理剂，以达到河川水流清澈的目的。采用本发明污水处理剂处理池中污水的时候，一边向污水中（抽水泵出水口）投放上述高效污水处理剂，一边用水泵抽水以使池中污水进行循环，最终将污水净化。采用本发明污水处理剂处理蓄水池污水时，一边向蓄水池的水中投放上述高效污水处理剂，一边向设置在蓄水池底部的散气管输送空气，以使蓄水池中的污水和污水处理剂得以充分搅拌，最终达到净化。采用本发明污水处理剂清洗沙池中脏沙子时，用污泥吸引罐车将受污染的沙子和水一起吸进罐内，并投入上述的高效污水处理剂进行充分搅拌，在很短的时间内即可将沙子和干净的处理水分离开来。干净的处理水在现场放流，被洗净的沙子放回沙池，既简单，又可节约大量费用。采用本发明污水处理剂处理清洗隧道的污水时，将污水吸入罐车的罐内，投入上述高效污水处理剂，进行充分搅拌后即可将变干净的处理水现场放流，既可大大缩短工期，又可节省大量的污水运输和污水处理费用。本发明污水处理剂也可用在泥状土壤的处理上，将污水处理剂与泥状土壤混合，使其固液分离后将干净的处理水放流，再将固体成分（土壤）与土壤稳定剂混合，搅拌后用于修筑斜坡，修建道路，绿化等。以沉积在河川底部的泥状土壤为例进行说明：事先将一定量的高效污水处理剂投放于淤泥吸引罐车的罐内，然后将泥状土壤吸引到罐内。此时，由于泥状土壤的流动，使泥状土壤与高效污水处理剂得以充分混合，搅拌。另外，通常这种淤泥吸引罐车的吸水管子的长度大多都在100米以上，所以在处理河川底部的污水，淤泥作业时，工作人员即使不下到河川的底部照样可以进行处理作业，大大提高了施工的效率，缩短了工期，节省了大量费用。此时，如果泥状土壤含水较少，不太好吸引的情况下，可向泥状土壤中添加一定量的流水后再吸引。这样一来，泥状土壤就可以和高效污水处理剂在罐内充分混合，搅拌，固液成分在短时间内即可分离。经过上述处理后的泥土，可加入一定比例的土壤稳定剂，将其改良成优质土壤，用来修筑斜坡，造路，绿化等。经过上述处理后的淤泥，大多数情况下是通气性良好的，多孔的良质土壤。如果在其中适当掺合一些花草的种籽，过一定时间后种籽就会发芽，既可以使斜坡等得以绿化，又可以通过发达的植被根系防止水土流失。所以，通过利用本发明的高效污水处理剂以及土壤稳定剂，可以使沉积在河川的淤泥重新得到有效再利用。本发明的有益效果如下：（1）产品本身是中性的，产品的使用不影响水溶液的pH值，使用时不受需要处理的污水的pH值的影响，无论污水是酸性的，还是碱性的，均不需要对其pH值进行调整，可直接用本发明的高效污水处理剂进行有效处理。而且该产品还具有使强碱性、强酸性的污水趋向于中性的作用。（2）使用方便：在污水发生的现场，将本污水处理剂直接投放入需要处理的污水或污泥中，只需进行充分的搅拌，即可在短时间内将污水或污泥中的固体成分和液体成分给分离开，液体的部分即为干净的处理水，可以直接排放，固体成分可根据具体情况进行再利用。搅拌的力度越大，搅拌地就越充分，固液分离的速度就越快，上清液的处理水也就越干净。处理工艺简单，成本低，见效快，效果维持时间长。该产品为无机质，无毒无害，不产生二次污染，属环境友好型产品。（3）可极大幅度地降低富营养化水体中的SS，COD，BOD，总磷，总氮等指标，凝聚沉降后的絮凝物，由亲水性变为疏水性，不会再次溶于水。具体实施方式以下结合具体实施例对发明作进一步说明。实施例1以1000Kg污水处理剂计算，配方如下：硅藻土400Kg硫酸铝300Kg碳酸钠290Kg无机聚合硫酸铝铁10Kg制备方法如下：（1）先将聚合硫酸盐与无机碳酸盐混匀；（2）再加入无机硫酸盐混匀；（3）最后加入矿物质混匀。实施例2以1000Kg污水处理剂计算，配方如下：硅藻土450Kg硫酸铝250Kg碳酸钠280Kg无机聚合硫酸铝铁20Kg制备方法同实施例1。实施例3以1000Kg污水处理剂计算，配方如下：硅藻土500Kg硫酸铝350Kg碳酸钠120Kg无机聚合硫酸铝铁30Kg制备方法同实施例1。实施例4以1000Kg污水处理剂计算，配方如下：硅藻土550Kg硫酸铝300Kg碳酸钠110Kg无机聚合硫酸铝铁40Kg制备方法同实施例1。实施例5以1000Kg污水处理剂计算，配方如下：硅藻土600Kg硫酸铝200Kg氢氧化钠150Kg无机聚合硫酸铝铁50Kg制备方法同实施例1。实施例6以1000Kg污水处理剂计算，配方如下：硅藻土600Kg硫酸铝290Kg氢氧化钠100Kg无机聚合硫酸铝铁10Kg制备方法同实施例1。实施例7以1000Kg污水处理剂计算，配方如下：硅藻土550Kg硫酸铝300Kg碳酸钠110Kg无机聚合硫酸铝铁40Kg制备方法同实施例1。实施例8以1000Kg污水处理剂计算，配方如下：硅藻土500Kg硫酸铝270Kg碳酸钠200Kg无机聚合硫酸铝铁30Kg制备方法同实施例1。实施例9以1000Kg污水处理剂计算，配方如下：硅藻土450Kg硫酸铝300Kg碳酸钠220Kg无机聚合硫酸铝铁30Kg制备方法同实施例1。实施例10以1000Kg污水处理剂计算，配方如下：硅藻土400Kg硫酸铝350Kg碳酸钠210Kg无机聚合硫酸铝铁40Kg制备方法同实施例1。实施例11以1000Kg污水处理剂计算，配方如下：硅藻土500Kg硫酸铝250Kg碳酸钠210Kg无机聚合硫酸铝铁40Kg其中硅藻土采用硫酸进行改性，改性方法包括如下步骤：将体积分数为60%的硫酸按固液比（g/L）1：3与硅藻土原料混合，在80℃的条件下反应5-6小时，将反应后的硅藻土洗涤，然后过滤，干燥，得到改性硅藻土。污水处理剂的制备方法同实施例1。实施例12以1000Kg污水处理剂计算，配方如下：硅藻土550Kg硫酸铝200Kg碳酸钠200Kg无机聚合硫酸铝铁50Kg制备方法同实施例1。实施例13以1000Kg污水处理剂计算，配方如下：硅藻土500Kg硫酸铝250Kg碳酸钠200Kg无机聚合硫酸铝铁50Kg制备方法同实施例1。实施例14以1000Kg污水处理剂计算，配方如下：硅藻土500Kg硫酸铝320Kg碳酸钠170Kg无机聚合硫酸铝铁10Kg制备方法同实施例1。表1为实施例1-实施例7配方，表2为实施例8-实施例14配方（以1000Kg污水处理剂计算）。表1实施例1-实施例7配方组份实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6实施例7硅藻土400450500550600600550硫酸铝300250350300200290300碳酸钠290280120110150-110聚合硫酸铝铁10203040501040氢氧化钠-----100-表2实施例8-实施例14配方组份实施例8实施例9实施例10实施例11实施例12实施例13实施例14硅藻土500450400500550500500硫酸铝270300350250200250320碳酸钠200220210210200200170聚合硫酸铝铁30304040505010采用本发明的污水处理剂做了如下应用试验：（1）利用实施例1的高效污水处理剂改善湖泊水质：试验地点为山东某公园。山东某公园全园以水面为中心，水域面积大约6000平方米，公园内水面、喷灌全部采用循环中水，水质较差，属于劣Ⅴ类水质。以快艇为主要工具，在快艇的后部向水中撒布本发明实施例1的高效污水处理剂，并利用快艇的螺旋桨进行搅拌，。试验段湖水总体积约为2000m3，共投污水处理剂105公斤(每立方污水投药50g左右），投药处理时间约1.5小时。湖水在污水处理剂的作用下，水体中的悬浮物，污染物瞬间絮凝，绝大部分沉入水底，只有少量较轻的物质漂浮在水面，固液明显分离，利用捞网将漂浮物质捞出后，湖底清澈可见，湖中的水体得到了极大改善。对处理前后的水体分别进行取样检测，其结果如表2所示。从表3中数据可见，本发明高效污水处理剂不仅可以有效清除水中的悬浮物质，而且还能大大降低BOD、COD和水中的总磷，处理后的水质完全达到了景观水的标准要求。表3处理前后水质指标比较检测项目处理前处理后生化需氧量（mg/L）45.28.3化学需氧量（mg/L）37834.4总磷（mg/L）0.750.02SS（mg/L）205未检出（<4）（2）利用实施例2的高效污水处理剂系统改善湖泊、池塘水质：山东某村池塘呈方圆形，面积约1200m2，最大水深约2.5m，村民的生活污水通过四个污水口未经处理直接排入池塘内，池塘内水体黑臭，水质极差。气温稍高时，即出现蓝藻。黑臭的水体使居民唯恐避之不及，池塘边休闲的设施也成了摆设。为了改善村中的生态环境，采用实施例2的高效污水处理剂对该池塘的水体进行了处理，共投污水处理剂200公斤。采用军用冲锋舟为载体，以冲锋舟的螺旋桨作为动力搅拌工具，使得药剂与污染水体充分混合，提高反应效率。静置1-2小时后，水体中比重大的污染物质凝聚沉降，比重轻的污染物质上浮水面，在很短时间内实现了固液分离。处理后的水体透明度显著增加，水质得到显著改善。处理前后水质变化情况见表4，将处理后水体的检测结果与地表水质量标准比较可见，处理后水体的绝大部分指标达到了地表水Ⅳ类标准。表4处理前后水质变化情况从表中数据可见：1）本发明污水处理剂可以显著降低污染水体的生化需氧量、化学需氧量和高锰酸盐指数，三个指标的去除率分别达到97.3%、96.3%和96.7%。2）本发明污水处理剂可以明显降低水体中的总磷，水体的总磷含量由处理前的8.66mg/L降低至0.27mg/L；对水体中的总氮也有一定的去除效果，水体中的总氮由处理前的33.7mg/L降低至20.8mg/L。3）本发明污水处理剂还能有效降低水体中的氟化物，镉、砷等重金属和有毒物质。4）本发明污水处理剂对水体的酸碱度几乎没有影响，处理前水体的酸碱度为7.28，处理后水体的pH值为7.75。5）经过本发明污水处理剂处理后水体的透明度显著增加。处理前池塘水体的透明度几乎为0，处理后水体的透明度超过了1.0m。6）处理后水体的溶解氧浓度明显增加。处理前水体的溶解氧几乎为0，处理后水体的溶解氧达到3.0，溶解氧的增加为水体的自我净化创造了条件。（3）利用实施例11的高效污水处理剂处理湿地人工湖蓝藻：试验地点为北京水衙沟靛厂湿地，水衙沟靛厂公共绿地雨洪利用工程由3.6万平米的人工湖和7000平米的人工湿地组成。本次试验地位于上游人工湖，试验水域面积约5000m2，试验水体体积约1.5万m3。尽管人工湖的水体经过污水处理厂处理（出厂水质为一级A）和湿地的净化，但是，试验前水体的总磷、总氮和化学需氧量均高于地表水Ⅴ类水标准，并且试验期间水体温度在24.0~25.0ºC之间，因此，人工湖中出现了大量的蓝藻。共投污水处理剂900公斤（约60g/1立方污水），采用军用冲锋舟为载体，以冲锋舟的螺旋桨作为搅拌工具，使得药剂与水体充分混合，提高污染水体的絮凝效果，静置1~2个小时，污水处理剂与污水充分作用，使得水体中的比重大的污染物质凝聚沉降，比重轻的污染物质上浮，最后将漂浮在水体表面的污染物质从水体中去除。处理前后水质变化情况见表5。表5处理前后水质变化情况从表5中可见：1）本发明污水处理剂能够减少水体中的生化需氧量、化学需氧量和高锰酸钾指数，3个指标分别降低15.0%、25.0%和25.7%。污水处理厂污水经过各种处理和湿地的净化，处理前水体取样时的水质接近地表水Ⅴ类水标准。2）本发明污水处理剂可减少水体中的总磷、总氮和氨氮的含量，3个指标分别降低了34.7%、28.7%和6.9%。3）本发明污水处理剂通过絮凝作用，减少了水体中的悬浮物质，水体中的氧化物、重金属等也随着悬浮物质的絮凝而沉淀，因此，水体中硫化物、氟化物和重金属的含量也有所降低。4）随着悬浮物质的絮凝沉淀，或漂浮打捞，水体的透明度显著增加。目视观察表明，试验前水体的透明度接近0cm，处理后水体的透明度约为80~100cm。5）本发明污水处理剂有很好的除藻功能。处理前人工湖水体内出现了较大面积的蓝藻，处理过程中蓝藻被污水处理剂絮凝析出。由于藻类的去除，水体复氧能力提高，溶解氧浓度也由处理前的4.2mg/L增加到5.2mg/L。当前第1页1 2 3