专利名称：：一种物理化学原理的水净化方法
技术领域：
：本发明涉及的水净化方法，是一种利用混凝剂A和B在旋转推流状态下的水体中，依照相互协同作用原理来实现净化水的方法，它可在自来水、生产用水，以及城市生活污水，工农业废水等水处理领域广泛使用。其优点是对水处理效率高、去除率高，投资少，占地少，工艺易自动化操作，易推广。目前，国内外水净化方法主要为生物消化法与絮凝沉淀法。在USOS1164609，CN1101628A，CN1153145A中记载的均是有关生物消化处理水的方法。生物消化法处理水已在世界多个国家得到了实施，工艺已成熟，去除水中BOD及氨氮等有良好效果，为保护环境起到了积极作用，但生物消化法处理水存在着COD去除率低，脱色率低，建厂投资大，占地面积大，工艺要求高等问题。这些问题在近年实际运行中已尖锐地表现出来。絮凝沉淀法处理水已在我国许多地方使用，如《环境化学》1997年第六期登载的絮凝沉淀方法、CN1167735A及CN86108307等，其工艺与设备较简单，投资少，占地小，去除重金属、磷，色度效果好，为净化水质起到了一定效果，但是目前的絮凝沉淀水处理方法存在着对水中微生物、有机氮、异臭味等去除效果差等问题。故目前絮凝沉淀方法在污水处理中应用还较少。本发明的目的是针对上述生物消化法与絮凝沉淀法存在问题而提供的一种水净化新方法。其技术方案是通过混凝剂A和B在旋转推流状态下的水体中，依照相互协同作用原理来实现净化水的方法。本发明改变了以往的水处理方法，它根据当前水体中阴离子有机物(如淀粉、蛋白质、排泄物、色素等)，阴离子表面活性剂(如洗涤废水等)，悬浮物(如尘、纤维等)、细菌数增多状况，先通过复合混凝剂与水充分混合，对水中有机物、微生物，产生协同网络状絮凝、吸附、沉淀反应，使污染物能快速和连续地与水分离，而获得高质量的净化水。本发明的技术方案是在流动的水中先投加复合混凝剂A和B与水混合，并使水体在旋转推状态下发生絮凝、吸附和沉淀反应，从而直接、快速、连续地获得净化水。本发明中所述的复合混凝剂是由两部分组成，其中A组分由Fe、Al、O、H、Cl、S、Si中三种以上元素组成的一种以上酸性混凝剂；B组分由H、O、Cl、Na、Ca中一种以上元素组成的一种以上碱性混凝剂；混凝剂按A先B后顺序加入。本发明所述的沉淀反应是指在旋流态与絮凝、吸附反应同存一构筑体的，与絮凝、吸附一样连续稳定地发生的沉淀过程。此沉淀物经脱水后可作为工、农业原料。本发明所述净化方法可根据进水水质不同或对出水水质的不同要求，通过调整复合混凝剂A和B的投加量，来适应各种出水水质的不同要求。本发明所说混凝反应可以通过加入聚丙烯酰胺或其衍生物、或改性淀粉、或硅藻土等助剂，提高固液分离过程中的效率。上述说明证实，本发明是一种与以往水处理方法有本质区别的水净化方法，它具有效率高、投资少、成本低、见效快、易推广等优势。以下实例为本发明方法作具体说明，但本发明方法适用范围并不局限于下述实例。图1为本发明方法的一种流程图。按图1所示流程储水池1中污水经水泵2驱动，通过混合器进料口3及4，分别加入复合混凝剂A及B，使之与水充分混合后(可以在进料口5处加助剂C)，使水体在反应装置6中发生旋转推流状态下的絮凝、吸附及沉淀反应；反应后的净化水与沉淀物迅速分离。净化水通过清水池7被排出或回用。沉淀物通过脱水机8浓缩成固形物后被运走或作为工农业原材料。上述流程系统中加药量、流量、流速等均可由微机ZPC控制完成。例1，采用上述图示流程处理城市生活污水。净化前后的有关水质检测指标如表1所示按处理规模为每小时1吨，投加复合混凝剂组分为聚合硫酸铁或聚合氯化钠或其混合物，B组分为次氯酸钙或氧化钙或其混合物，A与B比例为21，按每吨污水投入0．03～O．3公斤复合混凝剂比例，连续加入到污水中。进行混凝反应，之后将聚丙烯酰胺或其衍生物、或改性淀粉、或硅藻土中一种以上助剂C，按每吨污水投入O～O．5克助剂C的比例，连续加入到已发生絮凝、吸附反应的污水中，使之与水体混合后，通过分离过程获得净化水。例2，采用上述图示流程处理石化炼油厂废水。净化前后的有关水质检测指标如表1所示按处理规模为每小时1吨，投加复合混凝剂组分为聚合硫酸铁或聚合氯化钠或其混合物，B组分为次氯酸钙或氧化钙或其混合物，A与B比例为1∶1，按每吨污水投入0．06～O．6公斤复合混凝剂比例，连续加入到污水中。进行絮凝、吸附反应后，可将聚丙烯酰胺或其衍生物、或硅藻土中一种以上助剂C，按每吨污水投入0～5克助剂C的比例，加入到已发生絮、吸附反应的污水中，使之与水体混合后，通过分离过程获得净化水。例3，采用上述图示流程净化垃圾填埋场污水。净化前后的有关水质检测指标如表1所示按处理规模为每小时1吨，投加复合混凝剂组分为聚合硫酸铁或聚合氯化钠或其混合物，B组分为次氯酸钙或氧化钙或其混合物，A与B比例为1∶2，按每吨污亏水投入0．5～1．5公斤复合混凝剂比例，连续加入到污水中。进行絮凝、吸附反应后，可将聚丙烯酰胺或其衍生物、或改性淀粉中一种以上助剂C，按每吨污水投入0～0．3克助剂C的比例，加入到已发生絮凝、吸附反应的污水中，使之与水体混合后，经过固液分离过程获得净化水。表1<tablesid="table1"num="001"><table>例1(城市污水}例2(炼油厂废水)例3(垃圾场污水)净化前净化后净化前净化后净化前净化后COD(mg／L)200±15050±101500±30060±155000±50080±20BOD(mg／L)150±10014±6500±11020±51200±10028±5SS(mg／L)300±10015±5500±10020±5600±3015±5氨氮(mg／L)65±58．0±2．200±1515±2．01500±20030±10色度(稀释倍)100±203±1220±305±1500±1008±2pH6．8±0．57．0±0．35．0±2．06．9±0．37．9±0．96．9±0．5D．O(mg／L)0．2±．0．24．0±1．50．2±0．23．5±1．52．0±1．55．0±1．0总磷(mg／L)5．0±2．00．7±0．38．5±2．51．0±0．210±30．6±0．2油脂(mg／L)20±56．0±3．035±156．0±2．04．3±1．03．0±0．5</table></tables>权利要求1．一种物理化学原理的水净化方法。其特征是在流动的水中，分别投加复合混凝剂A和B与水混合后，使水体在旋转推流中发生絮凝、吸附和沉淀反应，从而获得净化水和沉淀物。2．按照权利要求1所述的一种物理化学原理的水净化方法，其特征在于所说的复合混凝剂为A和B两组分，A组分由Fe、Al、O、H、Cl、S、Si中三种以上元素组成的一种以上酸性混凝剂；B组分由H、O、Cl、Na、Ca中一种以上元素组成的一种以上碱性混凝剂；混凝剂按A先B后顺序加入。3．按照权利要求1和2所述的一种物理化学原理的水净化方法，其特征在于所说的旋转推流反应，是指复合混凝剂与水混合后，在旋转推流的水体中产生连续稳定的絮凝、吸附、沉淀反应，使水得到净化。4．按照权利要求1、2和3所述的一种物理化学原理的水净化方法，其特征在于所说的沉淀反应是指通过水体旋流的水力和重力的分配来发生沉淀过。且絮凝吸附反应、沉淀过滤反应及污泥浓缩反应是同存于一构筑体中，被浓缩后的污泥经脱水后可作为工业或农业原料。5．按照权利要求1、2、3、4所述的一种物理化学原理的水净化方法，其特征在于可根据进水水质不同或对出水水质的不同要求，通过调节复合混凝剂A或B的投加量，来适应各出水水质的不同要求。全文摘要本发明涉及一种物理化学原理的水净化方法,其特点是通过机械将复合混凝剂与水体相混合,使水体在旋转推流中发生连续、稳定的絮凝、吸附和沉淀反应;再经旋流效应获得净化水和沉淀物。本发明既能使水体非常充分地发生絮凝、吸附反应,显著降低了混凝剂用量,又能使反应混凝物按规定顺序进行固液分离。这种集絮凝、吸附和沉淀为一体的高效水净化方法,不仅COD、BOD、SS、色度等的去除率高,而且投资小、占地少、效率高、运行成本低、容易操作管理可广泛适用于各种污水的净化要求。文档编号C02F1/28GK1280103SQ9911627公开日2001年1月17日申请日期1999年7月8日优先权日1999年7月8日发明者雷树德申请人:雷树德