1.本申请涉及污水处理领域，尤其是涉及一种节能减排型城镇污水处理系统。
背景技术：
2.污水处理是指为使污水达到再次使用的水质要求对其进行净化的过程，污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。
3.目前，公开号为cn107485922a的专利公开了一种沉淀过滤池，包括沉淀池、过滤池，沉淀池和过滤池两者相连接在一起，沉淀池比过滤池高，使大颗粒固体物质在沉淀区快速分离，小颗粒物质通过过滤分离，提高了去除悬浮物的效率。
4.上述中的现有技术方案存在以下缺陷：上述的水处理方法为物理处理法，而物理处理法是最简单的水处理法，其通过物理分离作用回收污水中的不溶解的悬浮污染物，但物理处理法只能做简单的废水处理，处理很不完全，因此仍有待改进。
技术实现要素：
5.为了提高污水的处理效果，使污水处理更完全，本申请提供一种节能减排型城镇污水处理系统。
6.第一方面，本申请提供一种节能减排型城镇污水处理系统，采用如下技术方案：一种节能减排型城镇污水处理系统，包括沉淀过滤池和污水处理池，所述污水处理池中添加污水处理剂；每升污水中，所述污水处理剂包括如下重量份数的原料：20
‑
30份聚乙烯亚胺；5
‑
10份铝镁水滑石；2
‑
3份3
‑
甲氧基
‑4‑
羟基苯甲醛；0.8
‑
1份甲壳胺；0.3
‑
0.4份盐酸；1
‑
2份引发剂。
7.通过采用上述技术方案，一方面选用无机絮凝剂铝镁水滑石，水滑石带有永久正电荷，层间平衡离子的可交换性、巨大的比表面积，可中和污水中带负电荷的离子或离子絮团，提高絮凝效果；另一方面又采用有机絮凝剂聚乙烯亚胺，活性基团多，分子量高，且具有用量少、浮渣产量少、絮凝能力强、除油及除悬浮物效果好的优点；在盐酸存在条件下，3
‑
甲氧基
‑4‑
羟基苯甲醛、甲壳胺与聚乙烯亚胺发生接枝聚合反应，得到絮凝性能更高的产物，由此混合得到有机
‑
无机复合絮凝剂，可达到较为理想的处理污水的效果。
8.优选的：按重量份数计，所述原料还包括5
‑
6份癸二酰肼和2
‑
2.5份磷酸三乙酯。
9.通过采用上述技术方案，磷酸三乙酯添加量少，酸含量较低，磷酸根阴离子与氨基阳离子之间的静电引力小，且在磷酸三乙酯以及癸二酰肼长碳链大分子的空间位阻作用下，分子间不易抱团，从而使癸二酰肼和磷酸三乙酯的混合产物容易在水中舒展，同时裸露
出活性基团，由此提高絮凝效果、污水处理效果。
10.优选的：所述癸二酰肼和磷酸三乙酯的重量份数比为3:1。
11.通过采用上述技术方案，当癸二酰肼和磷酸三乙酯的重量份数比为3:1时，磷酸三乙酯中磷酸的反应活性较高，使癸二酰肼和磷酸三乙酯可更完全地混合，得到絮凝性能更高的混合产物，提高污水处理效果。
12.优选的：按重量份数计，所述原料还包括2
‑
3份淀粉。
13.通过采用上述技术方案，淀粉分子中存在大量如羟基等的活性基团，具有较活泼的化学性质，可更好地捕捉污水中的悬浮物质并促沉。
14.优选的：按重量份数计，所述原料还包括0.6
‑
0.8份4
‑
己烯醛。
15.通过采用上述技术方案，4
‑
己烯醛和淀粉分子复配使用产生协同作用，通过4
‑
己烯醛形成架桥使淀粉生成的絮体变大，絮体结构更为紧凑、牢固，有利于加快絮体和水的分离速度，提高水处理效果。
16.优选的：按重量份数计，所述原料还包括1
‑
2份二茂铁。
17.通过采用上述技术方案，二茂铁的添加有助于提高污水的处理效果，其原因可能是，除具有一定的吸附性外，二茂铁在酸性条件下，可电离产生带正电的铁离子，中和污水中带负电荷的杂质，中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷，降低δ电位，使胶体微粒由原来的相斥变为相吸，使胶体微粒相互碰撞，提高胶团稳定性，从而形成絮状混凝沉淀，使污水处理效果更好。
18.优选的：所述盐酸的浓度为10
‑
12%；所述引发剂为过硫酸钾。
19.通过采用上述技术方案，采用浓度为10
‑
12%的盐酸溶液，使体系具备一定的酸度，又避免盐酸浓度过大导致挥发，同时避免因酸度过大导致体系中产生其他副反应等问题；过硫酸钾的添加还可在体系中引入钾离子，加强污水处理剂体系中各分子与悬浮颗粒以离子键结合而促进絮凝，提高污水处理效果。
20.优选的：所述污水处理剂的制备方法为：将聚乙烯亚胺、甲壳胺和盐酸混合，在通氮气条件下，搅拌5
‑
6min，然后升温至55
‑
60℃，加入引发剂并搅拌15
‑
20min，接着添加3
‑
甲氧基
‑4‑
羟基苯甲醛，继续搅拌反应30
‑
40min后停止通氮气；再加入铝镁水滑石，搅拌20
‑
30min，得到污水处理剂原液。
21.优选的：所述污水处理剂的制备方法还包括如下步骤：将5
‑
6份癸二酰肼和2
‑
2.5份磷酸三乙酯混合，升温至30
‑
40℃搅拌30
‑
40min，得到大分子混合物；将2
‑
3份淀粉和0.6
‑
0.8份4
‑
己烯醛混合并搅拌25
‑
30min，得到淀粉混合物；制得污水处理剂原液后，再加入制得的大分子混合物、淀粉混合物以及1
‑
2份二茂铁，继续搅拌40
‑
50min，得到污水处理剂。
22.综上所述，本申请具有以下有益效果：1.本申请采用活性基团较多的聚乙烯亚胺，在盐酸存在条件下，3
‑
甲氧基
‑4‑
羟基苯甲醛、甲壳胺与聚乙烯亚胺发生接枝聚合反应，得到絮凝性能更高的产物，并通过与无机絮凝剂铝镁水滑石的共混，得到有机
‑
无机复合絮凝剂，可达到较为理想的处理污水的效果；2.本申请中优选采用磷酸三乙酯和癸二酰肼的混合产生协同作用，磷酸根阴离子
与氨基阳离子之间的静电引力小，同时在磷酸三乙酯以及癸二酰肼长碳链大分子的空间位阻作用下，分子间不易抱团，从而使癸二酰肼和磷酸三乙酯的混合产物容易在水中舒展，同时裸露出活性基团，由此提高絮凝效果，且当癸二酰肼和磷酸三乙酯的重量份数比为3:1时污水处理效果更好；3.本申请采用4
‑
己烯醛和淀粉分子复配，使得到的絮体结构更为紧凑、牢固，有利于加快絮体和水的分离速度，提高水处理效果。
具体实施方式
23.以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
24.本申请中，聚乙烯亚胺购于上海金锦乐实业有限公司，分子量为43.06；铝镁水滑石购于武汉富鑫远科技有限公司，相对分子质量为603.98；3
‑
甲氧基
‑4‑
羟基苯甲醛购于上海金锦乐实业有限公司；淀粉选用江苏强盛功能化学股份有限公司的马铃薯淀粉；4
‑
己烯醛为湖北云镁（化学）科技有限公司的反
‑4‑
己烯醛；二茂铁购于天津市百世化工有限公司。
25.以下实施方式中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
实施例
26.实施例1本申请公开了一种节能减排型城镇污水处理系统，包括沉淀过滤池和污水处理池，污水处理池中添加污水处理剂；每升污水中，所述污水处理剂包括如下原料：聚乙烯亚胺、铝镁水滑石、3
‑
甲氧基
‑4‑
羟基苯甲醛、甲壳胺、10%盐酸和引发剂，其中，引发剂为过硫酸钾；各组分含量如下表1所示。
27.污水处理剂的制备方法为：将聚乙烯亚胺、甲壳胺和盐酸混合，在通氮气条件下，搅拌5min，然后升温至55℃，加入引发剂并搅拌15min，接着添加3
‑
甲氧基
‑4‑
羟基苯甲醛，继续搅拌反应30min后停止通氮气；再加入铝镁水滑石，搅拌20min，得到污水处理剂原液。
28.实施例2本申请公开了一种节能减排型城镇污水处理系统，包括沉淀过滤池和污水处理池，污水处理池中添加污水处理剂；每升污水中，所述污水处理剂包括如下原料：聚乙烯亚胺、铝镁水滑石、3
‑
甲氧基
‑4‑
羟基苯甲醛、甲壳胺、12%盐酸和引发剂，其中，引发剂为过硫酸钾；各组分含量如下表1所示。
29.污水处理剂的制备方法为：将聚乙烯亚胺、甲壳胺和盐酸混合，在通氮气条件下，搅拌6min，然后升温至60℃，加入引发剂并搅拌20min，接着添加3
‑
甲氧基
‑4‑
羟基苯甲醛，继续搅拌反应40min后停止通氮气；再加入铝镁水滑石，搅拌30min，得到污水处理剂原液。
30.实施例3本申请公开了一种节能减排型城镇污水处理系统，包括沉淀过滤池和污水处理池，污水处理池中添加污水处理剂；每升污水中，所述污水处理剂包括如下原料：聚乙烯亚胺、铝镁水滑石、3
‑
甲氧基
‑4‑
羟基苯甲醛、甲壳胺、11%盐酸和引发剂，其中，引发剂为过硫酸钾；各组分含量如下表1所示。
31.污水处理剂的制备方法为：将聚乙烯亚胺、甲壳胺和盐酸混合，在通氮气条件下，搅拌5min，然后升温至58℃，加入引发剂并搅拌18min，接着添加3
‑
甲氧基
‑4‑
羟基苯甲醛，继续搅拌反应35min后停止通氮气；再加入铝镁水滑石，搅拌25min，得到污水处理剂原液。
32.实施例4本申请公开了一种节能减排型城镇污水处理系统，包括沉淀过滤池和污水处理池，污水处理池中添加污水处理剂；每升污水中，所述污水处理剂包括如下原料：聚乙烯亚胺、铝镁水滑石、3
‑
甲氧基
‑4‑
羟基苯甲醛、甲壳胺、10%盐酸、引发剂、癸二酰肼、磷酸三乙酯、淀粉、4
‑
己烯醛和二茂铁，其中，引发剂为过硫酸钾；各组分含量如下表1所示。
33.污水处理剂的制备方法为：将癸二酰肼和磷酸三乙酯混合，升温至30℃搅拌30min，得到大分子混合物；将淀粉和4
‑
己烯醛混合并搅拌25min，得到淀粉混合物；将聚乙烯亚胺、甲壳胺和盐酸混合，在通氮气条件下，搅拌5min，然后升温至55℃，加入引发剂并搅拌15min，接着添加3
‑
甲氧基
‑4‑
羟基苯甲醛，继续搅拌反应30min后停止通氮气；再加入铝镁水滑石，搅拌20min，得到污水处理剂原液；再加入制得的大分子混合物、淀粉混合物以及二茂铁，继续搅拌40min，得到污水处理剂。
34.实施例5本申请公开了一种节能减排型城镇污水处理系统，包括沉淀过滤池和污水处理池，污水处理池中添加污水处理剂；每升污水中，所述污水处理剂包括如下原料：聚乙烯亚胺、铝镁水滑石、3
‑
甲氧基
‑4‑
羟基苯甲醛、甲壳胺、12%盐酸、引发剂、癸二酰肼、磷酸三乙酯、淀粉、4
‑
己烯醛和二茂铁，其中，引发剂为过硫酸钾；各组分含量如下表1所示。
35.污水处理剂的制备方法为：将癸二酰肼和磷酸三乙酯混合，升温至40℃搅拌40min，得到大分子混合物；将淀粉和4
‑
己烯醛混合并搅拌30min，得到淀粉混合物；将聚乙烯亚胺、甲壳胺和盐酸混合，在通氮气条件下，搅拌6min，然后升温至60℃，加入引发剂并搅拌20min，接着添加3
‑
甲氧基
‑4‑
羟基苯甲醛，继续搅拌反应40min后停止通氮气；再加入铝镁水滑石，搅拌30min，得到污水处理剂原液；再加入制得的大分子混合物、淀粉混合物以及二茂铁，继续搅拌50min，得到污水处理剂。
36.实施例6本申请公开了一种节能减排型城镇污水处理系统，包括沉淀过滤池和污水处理池，污水处理池中添加污水处理剂；每升污水中，所述污水处理剂包括如下原料：聚乙烯亚胺、铝镁水滑石、3
‑
甲氧基
‑4‑
羟基苯甲醛、甲壳胺、11%盐酸、引发剂、癸二酰肼、磷酸三乙酯、淀粉、4
‑
己烯醛和二茂铁，其中，引发剂为过硫酸钾；各组分含量如下表1所示。
37.污水处理剂的制备方法为：将癸二酰肼和磷酸三乙酯混合，升温至35℃搅拌35min，得到大分子混合物；将淀粉和4
‑
己烯醛混合并搅拌28min，得到淀粉混合物；将聚乙烯亚胺、甲壳胺和盐酸混合，在通氮气条件下，搅拌5min，然后升温至58℃，加入引发剂并搅拌18min，接着添加3
‑
甲氧基
‑4‑
羟基苯甲醛，继续搅拌反应35min后停止通氮气；再加入铝镁水滑石，搅拌25min，得到污水处理剂原液；再加入制得的大分子混合物、
淀粉混合物以及二茂铁，继续搅拌45min，得到污水处理剂。
38.实施例7与实施例1的区别在于，污水处理剂的原料还包括癸二酰肼和磷酸三乙酯，各组分含量如下表2所示。
39.污水处理剂的制备方法为：将癸二酰肼和磷酸三乙酯混合，升温至30℃搅拌30min，得到大分子混合物；将聚乙烯亚胺、甲壳胺和盐酸混合，在通氮气条件下，搅拌5min，然后升温至55℃，加入引发剂并搅拌15min，接着添加3
‑
甲氧基
‑4‑
羟基苯甲醛，继续搅拌反应30min后停止通氮气；再加入铝镁水滑石，搅拌20min，得到污水处理剂原液；再加入制得的大分子混合物，继续搅拌40min，得到污水处理剂。
40.实施例8与实施例7的区别在于，将癸二酰肼替换为乙酰胺，各组分含量如下表2所示。
41.实施例9与实施例7的区别在于，将磷酸三乙酯替换为甘油酯，各组分含量如下表2所示。
42.实施例10与实施例1的区别在于，癸二酰肼和磷酸三乙酯的重量份数比为3:1，各组分含量如下表2所示。
43.实施例11与实施例1的区别在于，污水处理剂的原料还包括淀粉，各组分含量如下表2所示。
44.污水处理剂的制备方法为：将聚乙烯亚胺、甲壳胺和盐酸混合，在通氮气条件下，搅拌5min，然后升温至55℃，加入引发剂并搅拌15min，接着添加3
‑
甲氧基
‑4‑
羟基苯甲醛，继续搅拌反应30min后停止通氮气；再加入铝镁水滑石，搅拌20min，得到污水处理剂原液；再加入淀粉，继续搅拌40min，得到污水处理剂。
45.实施例12与实施例11的区别在于，污水处理剂的原料还包括4
‑
己烯醛，各组分含量如下表2所示。
46.污水处理剂的制备方法为：将淀粉和4
‑
己烯醛混合并搅拌25min，得到淀粉混合物；将聚乙烯亚胺、甲壳胺和盐酸混合，在通氮气条件下，搅拌5min，然后升温至55℃，加入引发剂并搅拌15min，接着添加3
‑
甲氧基
‑4‑
羟基苯甲醛，继续搅拌反应30min后停止通氮气；再加入铝镁水滑石，搅拌20min，得到污水处理剂原液；再加入淀粉混合物，继续搅拌40min，得到污水处理剂。
47.实施例13与实施例12的区别在于，将4
‑
己烯醛替换为甲醛，各组分含量如下表2所示。
48.实施例14与实施例1的区别在于，污水处理剂的原料还包括二茂铁，各组分含量如下表2所示。
49.实施例15
与实施例14的区别在于，将二茂铁替换为氢氧化铝，各组分含量如下表2所示。
50.实施例16与实施例1的区别在于，盐酸的浓度为14%，各组分含量如下表2所示。
51.对比例对比例1以未添加污水处理剂的污水作为空白对照组，污水的浊度为100ntu，cod为240mg/l。
52.对比例2与实施例1的区别在于，污水处理剂为聚丙烯酰胺，且每升污水中添加30份聚丙烯酰胺。
53.对比例3与实施例1的区别在于，将聚乙烯亚胺替换为苯甲胺，各组分含量如下表1所示。
54.对比例4与实施例1的区别在于，将3
‑
甲氧基
‑4‑
羟基苯甲醛替换为乙醛，各组分含量如下表1所示。
55.对比例5与实施例1的区别在于，不添加甲壳胺，各组分含量如下表1所示。
56.对比例6与实施例1的区别在于，将引发剂替换为过氧化环己酮，各组分含量如下表1所示。
57.表1 实施例1
‑
6和对比例3
‑
6的组分含量表 实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6对比例3对比例4对比例5对比例6聚乙烯亚胺/苯甲胺20302520302520202020铝镁水滑石5108510855553
‑
甲氧基
‑4‑
羟基苯甲醛/乙醛232.5232.52222甲壳胺0.810.90.810.90.80.8/0.8盐酸0.30.40.40.30.40.40.30.30.30.3引发剂121.5121.51111癸二酰肼///565.5////磷酸三乙酯///22.52////淀粉///232.5////4
‑
己烯醛///0.60.80.7////二茂铁///121.5////
表2 实施例7
‑
16的组分含量表 实施例7实施例8实施例9实施例10实施例11实施例12对比例13对比例14对比例15对比例16聚乙烯亚胺20202020202020202020铝镁水滑石55555555553
‑
甲氧基
‑4‑
羟基苯甲醛2222222222甲壳胺0.80.80.80.80.80.80.80.80.80.8盐酸0.30.30.30.30.30.30.30.30.30.3引发剂1111111111癸二酰肼/乙酰胺5556//////磷酸三乙酯/甘油酯2222//////淀粉/222222///4
‑
己烯醛/甲醛/0.60.60.6/0.60.6///二茂铁/氢氧化铝/111///11/
性能检测试验
以浊度为100ntu，cod为240mg/l的污水作为试验待处理污水；使用上述实施例和对比例的污水处理系统处理污水，按《水和废水监测分析方法》测定cod和浊度，cod和浊度越小，则污水处理效果更好；测试结果如下表3所示。
58.表3 各实施例和对比例的性能测试结果表 cod/（mg/l）浊度（ntu）实施例1623.2实施例2582.7实施例3602.9实施例4512.1实施例5471.7实施例6491.9实施例7572.7实施例8613.1实施例9603.1实施例10552.4实施例11592.8实施例12572.6实施例13592.9实施例14582.7实施例15602.9实施例16653.6对比例1240100对比例2804.8对比例3683.8对比例4663.6对比例5643.5对比例6633.3综上所述，可以得出以下结论：1.根据实施例1、实施例7
‑
10并结合表3可知，癸二酰肼和磷酸三乙酯的共同添加可提升絮凝性能，对提升污水处理剂对污水的处理效果具有协同作用。
59.2.根据实施例1、实施例11
‑
13并结合表3可以看出，淀粉和4
‑
己烯醛的添加可捕捉污水中的悬浮物质并促沉，提升污水处理效果。
60.3.根据实施例1、实施例14
‑
15并结合表3可知，二茂铁的特定添加可提升对污水的处理效果。
61.4.根据实施例1、实施例16并结合表3可知，盐酸浓度超出12%反而会影响污水处理剂的效果。
62.5.根据实施例1和对比例1并结合表3可以看出，本申请的污水处理剂相比于聚丙烯酰胺具有更好的处理污水的效果。
63.6.根据实施例1和对比例2
‑
4并结合表3可以看出，聚乙烯亚胺、3
‑
甲氧基
‑4‑
羟基
苯甲醛和甲壳胺在引发剂作用下反应得到的产物可有效提高污水处理剂对污水的处理效果。
64.7.根据实施例1和对比例5并结合表3可以看出，本申请中采用过硫酸钾作为引发剂，对提升污水处理剂的处理效果具有一定的辅助作用。
65.本具体实施方式仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施方式做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。