一种生活废水高效脱氮除磷的处理方法与流程

文档序号:11927838阅读:346来源:国知局

本发明涉及废水处理领域,具体的涉及一种生活废水高效脱氮除磷的处理方法。



背景技术:

人类活动所产生的大量含氮、磷和无机盐类的污水进入水体,使水体中营养物质增多,促使自养型生物旺盛生长。随着富营养化的发展,藻类个体数量迅速增加,而种类却渐渐减少。藻类生长周期短,繁殖速度很快,而且死亡的水生生物在微生物的作用下分解,不断消耗氧,或者在厌氧条件下产生硫化氢,使水质不断恶化。因此,以上一系列的变化都是由于藻类增加引起的,而藻类增加又是由于N、P增加引起的;所以说,N、P是导致“水华”现象、湖泊富营养化的主要因素。

目前国内外废水脱氮除磷的方法主要分为絮凝沉淀法、生物法和吸附法。絮凝沉淀法主要缺点是需投加大量的絮凝剂、经济运行成本高、并产生大量难于处理的污泥、容易造成二次污染。生物法由于流程复杂、管理要求高、脱氮除磷效果不稳定、出水水质有时未能达标,因此有效深度脱氮除磷还是有一定的难度和限制。吸附法克服了运行成本高、产生大量难于处理的污泥和运行不稳定等缺点,是目前开发研究投资省、运行费用低、操作管理简单的最有效的废水脱氮除磷方法之一,对于吸附处理法中若采用的吸附剂不当,则容易对水体引起二次污染,也会增加废水处理的成本。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种生活废水高效脱氮除磷的处理方法,该方法可以有效除去生活废水中的氮磷,防止其直接排放,引起水体的富营养化,从而对环境造成污染,且该方法对环境无二次污染,操作灵活性大,成本低。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种生活废水高效脱氮除磷的处理方法,该方法包括以下步骤:

(1)将生活废水注入到氧化池中氧化处理2-3h,由氧化池中流出的生活废水进入到填充有石英砂和石灰石的过滤池中进行过滤,过滤池中出来的生活废水注入到曝气沸石生物滤池中,采用沸石吸附生活废水中的氨氮,吸附饱和的沸石通过化学和生物联合再生;

(2)将沸石生物滤池中出来的生活废水注入到絮凝沉淀池中,加入絮凝剂,沉淀处理1-5h;

(3)将由絮凝沉淀池出来的生活废水注入到除磷沉淀池中,并加入除磷吸附剂,吸附处理,处理出水注入消毒池,经过快速混合法氯化消毒,后沉淀0.5-2h,过滤,去除水中的剩余杂质,得到处理回收的净化水;所述除磷吸附剂是由质量百分比为0.1-5.0%的软锰矿粉末与95%-99%的污泥活性炭组成。

作为上述技术方案的优选,步骤(1)中,所述氧化池中氧化废水的氧化剂为过氧化氢。

作为上述技术方案的优选,步骤(1)中,所述石英砂和石灰石的质量比为(2-3):1。

作为上述技术方案的优选,步骤(2)中,所述絮凝剂为聚二甲基二烯丙基氯化铵、硫酸铝、聚合氧化铝的混合物,三者质量比为(0.5-1):(2-5):(6-11),其用量为1-5mg/L。

作为上述技术方案的优选,步骤(3)中,所述除磷吸附剂的制备方法包括以下步骤:

a)将污泥干燥碾碎成污泥粉末,将软锰矿粉末与污泥粉末混合均匀,得到混合粉末;

b)向混合粉末中加入复合活化剂,搅拌均匀后,800-1200W功率下超声1-6h,然后放在烘箱中活化,再于管式炉内灼烧碳化,最后冷却水洗至中性,干燥研磨过200-300目筛,得除磷吸附剂。

作为上述技术方案的优选,步骤b)中,所述复合活化剂是由氯化锌溶液和稀硫酸溶液组成,二者体积比为:(2-7):1。

作为上述技术方案的优选,所述氯化锌溶液的浓度为1-6mol/L,稀硫酸溶液的质量浓度为20-50%。

作为上述技术方案的优选,步骤b)中,所述混合粉末与复合活化剂的质量-体积比为1:(2-6)。

作为上述技术方案的优选,步骤b)中,所述活化的温度为80-140℃,活化时间为30-75h。

作为上述技术方案的优选,步骤b)中,所述灼烧的温度为500-700℃,碳化时间为1.5-7h。

与现有技术相比,本发明具有以下效果:

本发明采用氧化-沸石吸附-絮凝沉淀-除磷沉淀-消毒的步骤来处理生活废水,处理后的废水可直接排放,该方法脱氮除磷效率高,无二次污染,且处理过程中,采用的絮凝、吸附剂无毒环保,可循环使用,大大节约了成本;

另一方面,本发明采用的除磷吸附剂采用软锰矿粉和污泥活性炭组成,软锰矿粉末本身具有很好的表面吸附性、氧化还原作用和催化效应,价格低廉,其可以改变污泥原料碳化和活化反应的机理,使得制得的除磷吸附剂对磷具有良好的吸附效果,其吸附量大,处理生活污水时,添加量少,节约了成本。

具体实施方式:

为了更好的理解本发明,下面通过实施例对本发明进一步说明,实施例只用于解释本发明,不会对本发明构成任何的限定。

实施例1

一种生活废水高效脱氮除磷的处理方法,该方法包括以下步骤:

(1)除磷吸附剂的制备:

a)将污泥干燥碾碎成污泥粉末,将软锰矿粉末与污泥粉末混合均匀,得到混合粉末,其中软锰矿粉末的用量为混合粉末总质量的0.1%;

b)向混合粉末中加入体积比为:2:1的氯化锌溶液和稀硫酸溶液组成的复合活化剂,搅拌均匀后,800W功率下超声6h,然后放在烘箱中80℃下活化75h,再于管式炉内500℃灼烧碳化7h,最后冷却水洗至中性,干燥研磨过200-300目筛,得除磷吸附剂,其中,氯化锌溶液的浓度为1mol/L,稀硫酸溶液的质量浓度为20%,混合粉末与复合活化剂的质量-体积比为1:2;

(2)将生活废水注入到氧化池中氧化处理2h,由氧化池中流出的生活废水进入到填充有质量比为2:1的石英砂和石灰石的过滤池中进行过滤,过滤池中出来的生活废水注入到曝气沸石生物滤池中,采用沸石吸附生活废水中的氨氮,吸附饱和的沸石通过化学和生物联合再生;

(3)将沸石生物滤池中出来的生活废水注入到絮凝沉淀池中,加入絮凝剂,沉淀处理1h,其中,絮凝剂为聚二甲基二烯丙基氯化铵、硫酸铝、聚合氧化铝的混合物,三者质量比为0.5:2:6,其用量为1mg/L;

(4)将由絮凝沉淀池出来的生活废水注入到除磷沉淀池中,并加入除磷吸附剂,吸附处理,处理出水注入消毒池,经过快速混合法氯化消毒,后沉淀0.5h,过滤,去除水中的剩余杂质,得到处理回收的净化水。

实施例2

一种生活废水高效脱氮除磷的处理方法,该方法包括以下步骤:

(1)除磷吸附剂的制备:

a)将污泥干燥碾碎成污泥粉末,将软锰矿粉末与污泥粉末混合均匀,得到混合粉末,其中软锰矿粉末的用量为混合粉末总质量的5%;

b)向混合粉末中加入体积比为:7:1的氯化锌溶液和稀硫酸溶液组成的复合活化剂,搅拌均匀后,1200W功率下超声1h,然后放在烘箱中140℃下活化30h,再于管式炉内700℃灼烧碳化1.5h,最后冷却水洗至中性,干燥研磨过200-300目筛,得除磷吸附剂,其中,氯化锌溶液的浓度为6mol/L,稀硫酸溶液的质量浓度为50%,混合粉末与复合活化剂的质量-体积比为1:6;

(2)将生活废水注入到氧化池中氧化处理3h,由氧化池中流出的生活废水进入到填充有质量比为3:1的石英砂和石灰石的过滤池中进行过滤,过滤池中出来的生活废水注入到曝气沸石生物滤池中,采用沸石吸附生活废水中的氨氮,吸附饱和的沸石通过化学和生物联合再生;

(3)将沸石生物滤池中出来的生活废水注入到絮凝沉淀池中,加入絮凝剂,沉淀处理5h,其中,絮凝剂为聚二甲基二烯丙基氯化铵、硫酸铝、聚合氧化铝的混合物,三者质量比为1:5:11,其用量为5mg/L;

(4)将由絮凝沉淀池出来的生活废水注入到除磷沉淀池中,并加入除磷吸附剂,吸附处理,处理出水注入消毒池,经过快速混合法氯化消毒,后沉淀2h,过滤,去除水中的剩余杂质,得到处理回收的净化水。

实施例3

一种生活废水高效脱氮除磷的处理方法,该方法包括以下步骤:

(1)除磷吸附剂的制备:

a)将污泥干燥碾碎成污泥粉末,将软锰矿粉末与污泥粉末混合均匀,得到混合粉末,其中软锰矿粉末的用量为混合粉末总质量的1.2%;

b)向混合粉末中加入体积比为:3:1的氯化锌溶液和稀硫酸溶液组成的复合活化剂,搅拌均匀后,900W功率下超声5h,然后放在烘箱中100℃下活化60h,再于管式炉内550℃灼烧碳化6h,最后冷却水洗至中性,干燥研磨过200-300目筛,得除磷吸附剂,其中,氯化锌溶液的浓度为2mol/L,稀硫酸溶液的质量浓度为30%,混合粉末与复合活化剂的质量-体积比为1:3;

(2)将生活废水注入到氧化池中氧化处理2.2h,由氧化池中流出的生活废水进入到填充有质量比为2.3:1的石英砂和石灰石的过滤池中进行过滤,过滤池中出来的生活废水注入到曝气沸石生物滤池中,采用沸石吸附生活废水中的氨氮,吸附饱和的沸石通过化学和生物联合再生;

(3)将沸石生物滤池中出来的生活废水注入到絮凝沉淀池中,加入絮凝剂,沉淀处理2h,其中,絮凝剂为聚二甲基二烯丙基氯化铵、硫酸铝、聚合氧化铝的混合物,三者质量比为0.65:3:7,其用量为2mg/L;

(4)将由絮凝沉淀池出来的生活废水注入到除磷沉淀池中,并加入除磷吸附剂,吸附处理,处理出水注入消毒池,经过快速混合法氯化消毒,后沉淀1h,过滤,去除水中的剩余杂质,得到处理回收的净化水。

实施例4

一种生活废水高效脱氮除磷的处理方法,该方法包括以下步骤:

(1)除磷吸附剂的制备:

a)将污泥干燥碾碎成污泥粉末,将软锰矿粉末与污泥粉末混合均匀,得到混合粉末,其中软锰矿粉末的用量为混合粉末总质量的2.2%;

b)向混合粉末中加入体积比为:4:1的氯化锌溶液和稀硫酸溶液组成的复合活化剂,搅拌均匀后,1000W功率下超声4h,然后放在烘箱中120℃下活化50h,再于管式炉内600℃灼烧碳化4.5h,最后冷却水洗至中性,干燥研磨过200-300目筛,得除磷吸附剂,其中,氯化锌溶液的浓度为3mol/L,稀硫酸溶液的质量浓度为40%,混合粉末与复合活化剂的质量-体积比为1:4;

(2)将生活废水注入到氧化池中氧化处理2.6h,由氧化池中流出的生活废水进入到填充有质量比为2.5:1的石英砂和石灰石的过滤池中进行过滤,过滤池中出来的生活废水注入到曝气沸石生物滤池中,采用沸石吸附生活废水中的氨氮,吸附饱和的沸石通过化学和生物联合再生;

(3)将沸石生物滤池中出来的生活废水注入到絮凝沉淀池中,加入絮凝剂,沉淀处理4h,其中,絮凝剂为聚二甲基二烯丙基氯化铵、硫酸铝、聚合氧化铝的混合物,三者质量比为0.7:4:9,其用量为3mg/L;

(4)将由絮凝沉淀池出来的生活废水注入到除磷沉淀池中,并加入除磷吸附剂,吸附处理,处理出水注入消毒池,经过快速混合法氯化消毒,后沉淀1.4h,过滤,去除水中的剩余杂质,得到处理回收的净化水。

实施例5

一种生活废水高效脱氮除磷的处理方法,该方法包括以下步骤:

(1)除磷吸附剂的制备:

a)将污泥干燥碾碎成污泥粉末,将软锰矿粉末与污泥粉末混合均匀,得到混合粉末,其中软锰矿粉末的用量为混合粉末总质量的3.8%;

b)向混合粉末中加入体积比为:5:1的氯化锌溶液和稀硫酸溶液组成的复合活化剂,搅拌均匀后,1100W功率下超声5h,然后放在烘箱中130℃下活化40h,再于管式炉内650℃灼烧碳化5.5h,最后冷却水洗至中性,干燥研磨过200-300目筛,得除磷吸附剂,其中,氯化锌溶液的浓度为5mol/L,稀硫酸溶液的质量浓度为45%,混合粉末与复合活化剂的质量-体积比为1:5;

(2)将生活废水注入到氧化池中氧化处理2.8h,由氧化池中流出的生活废水进入到填充有质量比为2.7:1的石英砂和石灰石的过滤池中进行过滤,过滤池中出来的生活废水注入到曝气沸石生物滤池中,采用沸石吸附生活废水中的氨氮,吸附饱和的沸石通过化学和生物联合再生;

(3)将沸石生物滤池中出来的生活废水注入到絮凝沉淀池中,加入絮凝剂,沉淀处理4.5h,其中,絮凝剂为聚二甲基二烯丙基氯化铵、硫酸铝、聚合氧化铝的混合物,三者质量比为0.8:4.5:10,其用量为4.5mg/L;

(4)将由絮凝沉淀池出来的生活废水注入到除磷沉淀池中,并加入除磷吸附剂,吸附处理,处理出水注入消毒池,经过快速混合法氯化消毒,后沉淀1.8h,过滤,去除水中的剩余杂质,得到处理回收的净化水。

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