专利名称：一种旋流态氧化絮凝的水净化方法
技术领域：
本发明涉及的是一种在水力旋转推流状态下，利用氧化分解与网络絮凝相互协同作用的原理来实现净化水的方法。
目前，国内外水净化方法主要为生物消化法与絮凝沉淀法。如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，脱色效果差，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专利等，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的问题而提供的一种水净化新方法。
本发明改变了以往的水处理方法，通过复合氧化絮凝剂与水充分混合，产生新生态自由基、原子氧等，对水中有机物、微生物进行氧化、裂解、灭菌、絮凝反应；再在固液分离过程中产生协同网络状絮凝、吸附、沉淀反应，使沉淀物能快速与水分离，从而获得高质量的净化水。
本发明的技术路线是在流动的水中先投加复合氧化絮凝剂与水迅速混合，使水体发生氧化絮凝反应；再经固液分离装置获得净化水和沉淀物。
本发明中所述的复合氧化絮凝剂是由A、B两部分组成，其中A组成为H,O,Cl,Na,Ca中一种以上元素组成的一种或一种以上氧化剂，如NaOCln(n=1,3,5)、或H2O2、或Cl2或它们的复合物等；B组成为H,O,Cl,S,Si,Fe、Al、P中三种以上元素组成的一种或一种以上絮凝剂，如聚合氯化铁、或硫酸铝、或磷酸钠、或硅酸钠或它们的复合物等。其中A和B部分可任意顺序加入。
本发明所述的氧化絮凝反应是指复合氧化絮凝剂在与动态水充分混合中，产生新生态自由基或原子氧或分子氧等物质，使水体发生氧化、裂解、灭菌、絮凝反应。
本发明所述的沉淀物可部分返回循环使用，且沉淀物经脱水可制成泥胚，可作为工、农业原料。
本发明所述的固液分离装置可为斜管式、或迷宫式、或滤膜式等固液分离装置，以使沉淀物能与水高效分离。
本发明方法中的氧化裂解、网络絮凝、固液分离和污泥浓缩反应发生在同一构筑体中。其占地少、投资小，成本低，效率高，操作灵活。
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，通过调整复合氧化絮凝剂的投加量，来适应各种出水水质的不同要求。
本发明所说氧化絮凝反应可以通过加入助凝剂C，如聚丙烯酰胺或其衍生物、或改性淀粉、或硅藻土、或粉煤灰或它们的混合物等，以提高沉淀物在固液分离过程中的沉淀效率。
上述说明证实，本发明是一种与以往水处理方法有根本区别的水净化方法，它具有效率高、投资少、成本低、见效快、易推广等优势。
以下实施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施例。
图1为本发明方法的一种流程图。
按图1所示流程污水经机械1驱动，与通过加药口2(加药口2可在机械1之前或之后)加入的复合氧化絮凝剂A和B迅速充分混合，并在加药口4再加入助凝剂C，使之与水体混合，水体进入反应装置3，在旋转推流状态下发生氧化裂解和吸附絮凝反应。并经装置5固液分离后获得净化水。同时，在氧化絮凝反应装置3及固液分离装置5中所获沉淀物可分别部分返回加药口2循环使用，或通过脱水装置6使沉淀物成泥胚，作为工农业原材料。上述流程系统中加药量等均可由微机ZPC1控制完成。
实施例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所示处理规模为每小时1吨，投加由A和B组成的复合氧化絮凝剂，其中A组分为次氯酸钠或过氧化钙或其复合物，B组分为聚合硫酸铁或碱式氯化铝或其复合物，A与B比例为1∶20，按每吨污水投入0.1～1公斤复合氧化絮凝剂比例，连续加入到污水中，进行氧化絮凝反应，再将助凝剂C如聚丙烯酰胺或其衍生物、或改性淀粉、或硅藻土、或粉煤灰或它们的混合物，按每吨污水投入0～0.5助凝剂C的比例，连续与水体混合，并将水体送入斜管式或迷宫式沉淀池等固液分离装置后，获得净化水。
实施例2．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所示处理规模为每小时1吨，投加由A和B组成的复合氧化絮凝剂，其中A组分为次氯酸钠或过氧化钙或其复合物；B组分为聚合氯化铁或硫酸铝或其复合物，A与B比例为1∶10，按每吨污水投入0.5～1公斤复合氧化吸附剂比例，连续加入到污水中。进行氧化絮凝反应，并将助凝剂C如聚丙烯酰胺或其衍生物，或改性淀粉或粉煤灰或它们的混合物，按每吨污水投入0～1.0克助凝剂C的比例，连续加入与水体混合后，再将水体送入固液分离装置后，获得净化水。实施例3，采用上述图示流程净化江水。净化前后的有关水质检测指标如表1所示处理规模为每小时1吨，投加由A和B组成的复合氧化絮凝剂，其中A组分为次氯酸钙或过氧化钙或其复合物，B组分为聚合硫酸铁或聚合氯化铝或其复合物，A与B比例为1∶30，按每吨污水投入0.05～0.5公斤复合氧化絮凝剂比例，连续加入到污水中。进行氧化絮凝反应，并将助凝剂C如聚丙烯酰胺或其衍生物，或改性淀粉或粉煤灰或它们的混合物，按每吨污水投入0～0.5克助凝剂C的比例，连续加入到污水中，使之与水体混合后，再将水体送入斜管式或迷式沉淀池等固液分离装置获得净化水。
表权利要求
1．一种旋流态氧化絮凝的水净化方法，其特征是在流动的水中，投加氧化剂A和絮凝剂B与水混合，并使水体在旋转推流状态下发生氧化絮凝反应，再通过固液分离装置获得净化水和沉淀物。
2．按照权利要求1所述水净化方法，其特征在于所说的A是由H、O、Cl、Ca、Na中一种或一种以上元素组成的一种或一种以上氧化剂，B是由O、H、Cl、Si、S、P、Fe、Al中三种或三种以上元素组成的一种或一种以上絮凝剂。
3．按照权利要求1和2所述的水净化方法，其特征在于所说的氧化絮凝反应，是指氧化剂和絮凝剂与水混合后，在水体中产生新生态自由基、或原子氧、或分子氧中一种或一种以上物质。
4．按照权利要求1、2和3所述的水净化方法，其氧化裂解、网络絮凝、固液分离、污泥浓缩反应在同一构筑体中完成。
5．按照权利要求1、2、3和4所述的水净化方法，其特征在于所说的固液分离装置可为斜管式、或迷宫式、或滤膜式等固液分离装置。
6．按照权利要求1、2、3、4和5所述的水净化方法，其特征在于在投加氧化剂A和絮凝剂B时，投加助凝剂C。
7．按照权利要求6所述的水净化方法，其特征在于所说的助凝剂C是聚丙烯酰胺或其衍生物、或改性淀粉、或硅藻土、或粉煤灰、或它们的混合物。
全文摘要
本发明涉及一种旋流态氧化絮凝的水净化方法,其特点是在流动的水中投加复合氧化絮凝剂与水混合,并使水体在旋转推流状态下发生氧化絮凝反应;再经固液分离装置获得净化水和沉淀物。本发明通过新生态自由基等物质,使水发生氧化、裂解、絮凝等反应,并使絮凝吸附、沉淀分离和污泥浓缩在同一构筑体内完成。不仅对COD、BOD、SS等去除率高,且投资小,占地少,成本低,效率高,操作灵活易推广。它可广泛适用各种水处理领域。
文档编号B01D21/01GK1301669SQ9912468
公开日2001年7月4日 申请日期1999年12月30日 优先权日1999年12月30日
发明者雷恒毅 申请人:中山大学