一种用于畜禽养殖废水处理的高效复合净水剂的制作方法

文档序号:11397947阅读:198来源:国知局

本发明涉及水处理剂技术领域,具体是一种用于畜禽养殖废水处理的高效复合净水剂。



背景技术:

据相关文献报道,全国畜禽粪便及污水产生量超过200亿吨,是工业固体废弃物产生量的2.4倍。畜禽养殖污染已经成为继工业污染、生活污染之后的第三大污染源,成为我国农业面污染的主要原因之一。养殖场污水主要包括尿、部分粪便和冲洗水,属于高浓度有机污水,含磷量大,这种未经过处理的污水进入自然水体后,会造成水体富营养化。畜禽养殖废水处理目前已引起养殖场业主及有关部门的高度重视,采取一系列防治措施及选用经济、高效的处理技术已刻不容缓。随着国家污水排放标准日益更新,高浓度养殖废水如何达到标准排放问题更加突出。

化学絮凝沉淀除磷法是当前最为有效、稳定性最好的除磷技术,但其存在药剂成本昂贵,产生污泥量大等问题。而近年来磷的排放标准正逐步提高。以《城镇污水处理厂污染物排放标准》(gb18918-2002)为例,一级a标准和一级b标准中分别规定了出水总磷限值为0.5mg/l和1.0mg/l。然而,这一限值却仍与《地表水环境质量标准》(gb3838-2002)有较大差距,ⅴ类水体水质标准中总磷限值为0.4mg/l(湖、库为0.2mg/l)。特别是当前城镇污水处理厂出水常作为城镇周边地表水体的补水,只有进一步提升磷排放标准的,才能有效防治水体的富营养化。因此,部分地区制定了更为严格的地方标准,如北京市地方标准《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(db11890-2012)就规定了排入北京市ii、iii类水体的新(改、扩)建城镇污水处理厂出水总磷限值为0.2mg/l。在如此严格的磷排放标准下,传统的化学除磷药剂投加量大、污泥产生量大、处理成本高等问题进一步凸显。特别是在处理低浓度含磷废水时(tp<0.5mg/l),要使出水达到0.2mg/l甚至0.1mg/l以下时,传统除磷药剂投加量将大大提高,且絮体颗粒较小,沉降性能不好,难以达到很好的除磷效果。

当前,无机有机复合絮凝剂因其综合了无机絮凝剂最佳投药范围广、药剂成本低以及有机絮凝剂分子量大、用量少、沉降速度快、污泥量少等优点成为絮凝剂研究开发的热点之一。

现有技术如授权公告号为cn103739034b的中国发明专利,公开了一种复合型净水剂及其制备方法,该净水剂包括活性炭、硅藻土、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺以及聚乙二醇。其制备方法为:①将硅藻土和活性炭混合;②加入去离子水,搅拌均匀;③将聚丙烯酰胺和聚乙二醇混合搅拌均匀后,加入活性炭和硅藻土的混合物的水溶液中;④将聚合氯化铝溶解在去离子水中,再缓慢加入到③中,搅拌,得复合型净水剂半成品;⑤除去所述复合型净水剂半成品中的水,得所述复合型净水剂。该复合净水剂的用量较大,净水成本较高,净水前后ph变化较大,对处理设备腐蚀性较大。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种絮体紧实,除磷效果好,用量少,净水前后ph值和总碱度变化幅度小,对处理设备腐蚀性小的用于畜禽养殖废水处理的高效复合净水剂。

本发明针对背景技术中提到的问题,采取的技术方案为:一种用于畜禽养殖废水处理的高效复合净水剂,成份及其重量份为:pac4~10份、pam2~5份、cacl24~10份、alcl34~10份、聚合硫酸铁18~24份和去离子水200~300份。

高效复合净水剂的制备步骤为:

1)将4~10份cacl2和4~10份alcl3充分混合,加入60~100份去离子水,加热,控制水温为35~40℃,混合搅拌均匀;

2)在加热和搅拌条件下,在2~5份pam中加入步骤1得到的液体,控制水温为45~52℃,搅拌速率为100~200r/min。加完后高速搅拌,搅拌速率为400~600r/min;

3)在4~10份pac中加入剩余去离子水,溶解完全后,将其缓慢加入步骤2中的高速搅拌下的物质中,加热搅拌,控制水温为45~52℃,滴加液体的速度为4~7滴/s;

4)将步骤3得到的液体真空低温浓缩干燥,真空度为55~65kpa,温度为50~58℃,浓缩干燥时间为2~4h。然后置于颗粒挤压机内成型造粒,颗粒大小为1.8~2.5mm。将成型颗粒烘干,烘干温度为80~100℃,时间为2~3h,得到用于畜禽养殖废水处理的高效复合净水剂。

与现有技术相比,本发明的优点在于:1)有机组分与无机组分结合紧密,得到的絮凝体的絮凝能力极大提高,对去除水中的磷具有非常好的效果,总磷去除率95%以上;2)对水中有机小分子物质和高分子有机物均具有很好的吸附作用,cod去除率50%以上,色度去除率60%以上;3)能够快速絮凝颗粒状的混浊物,形成的絮凝体大、密实,沉淀度快,对浊度具有很好的去除效果,浊度去除率85%以上;4)与传统的水处理产品相比,此高效复合净水剂用量可大幅减少,成本更加低廉,处理费用可节省20~50%;5)适应水体ph值范围宽为4~11,最佳ph值范围为6~9,净化后原水的ph值与总碱度变化幅度小,对处理设备腐蚀性小。

具体实施例

下面通过实施例对本发明方案作进一步说明:

实施例1:

一种用于畜禽养殖废水处理的高效复合净水剂,成份及其重量份为:pac4~10份、pam2~5份、cacl24~10份、alcl34~10份、聚合硫酸铁18~24份和去离子水200~300份。

高效复合净水剂的制备步骤为:

1)将4~10份cacl2和4~10份alcl3充分混合,加入60~100份去离子水,加热,控制水温为35~40℃,混合搅拌均匀;

2)在加热和搅拌条件下,在2~5份pam中加入步骤1得到的液体,控制水温为45~52℃,搅拌速率为100~200r/min。加完后高速搅拌,搅拌速率为400~600r/min;

3)在4~10份pac中加入剩余去离子水,溶解完全后,将其缓慢加入步骤2中的高速搅拌下的物质中,加热搅拌,控制水温为45~52℃,滴加液体的速度为4~7滴/s;

4)将步骤3得到的液体真空低温浓缩干燥,真空度为55~65kpa,温度为50~58℃,浓缩干燥时间为2~4h。然后置于颗粒挤压机内成型造粒,颗粒大小为1.8~2.5mm。将成型颗粒烘干,烘干温度为80~100℃,时间为2~3h,得到用于畜禽养殖废水处理的高效复合净水剂。

实施例2:

一种用于畜禽养殖废水处理的高效复合净水剂,成份及其最优选重量份为:pac8份、pam4份、cacl28份、alcl38份、聚合硫酸铁22份和去离子水260份。

高效复合净水剂的制备步骤为:

1)将8份cacl2和8份alcl3充分混合,加入80份去离子水,加热,控制水温为38℃,混合搅拌均匀;

2)在加热和搅拌条件下,在4份pam中加入步骤1得到的液体,控制水温为50℃,搅拌速率为150r/min。加完后高速搅拌,搅拌速率为500r/min;

3)在8份pac中加入剩余去离子水,溶解完全后,将其缓慢加入步骤2中的高速搅拌下的物质中,加热搅拌,控制水温为50℃,滴加液体的速度为6滴/s;

4)将步骤3得到的液体真空低温浓缩干燥,真空度为60kpa,温度为55℃,浓缩干燥时间为3.6h。然后置于颗粒挤压机内成型造粒,颗粒大小为2mm。将成型颗粒烘干,烘干温度为90℃,时间为2.6h,得到用于畜禽养殖废水处理的高效复合净水剂。

实施例3:

一种用于畜禽养殖废水处理的高效复合净水剂,成份及其重量份为:pac7份、pam3份、cacl28份、alcl36份、聚合硫酸铁20份、芥酸酰胺0.3份、季戊四醇硬脂酸酯0.06份和去离子水200份。上述复合净水剂将有机组分与无机组分结合紧密,得到的絮凝体的絮凝能力极大提高,对去除水中的磷具有非常好的效果,总磷去除率95%以上;对水中有机小分子物质和高分子有机物均具有很好的吸附作用,cod去除率50%以上,色度去除率60%以上;能够快速絮凝颗粒状的混浊物,形成的絮凝体大、密实,沉淀度快,对浊度具有很好的去除效果,浊度去除率85%以上。优选的加入芥酸酰胺0.3份、季戊四醇硬脂酸酯0.06份,芥酸酰胺和季戊四醇硬脂酸酯通过聚合硫酸铁可附着在alcl3和聚合硫酸铁的表面,改变其分子空间结构,提高alcl3和聚合硫酸铁对水中磷的去除率,从而提高禽畜养殖废水处理效率。

高效复合净水剂的制备步骤为:

1)将8份cacl2、6份alcl3、0.3份芥酸酰胺和0.06份季戊四醇硬脂酸酯充分混合,加入100份去离子水,加热,控制水温为38℃,混合搅拌均匀;

2)在加热和搅拌条件下,在3份pam中加入步骤1得到的液体,控制水温为50℃,搅拌速率为150r/min。加完后高速搅拌,搅拌速率为500r/min;

3)在7份pac中加入剩余去离子水,溶解完全后,将其缓慢加入步骤2中的高速搅拌下的物质中,加热搅拌,控制水温为50℃,滴加液体的速度为6滴/s;

4)将步骤3得到的液体真空低温浓缩干燥,真空度为60kpa,温度为55℃,浓缩干燥时间为3.6h。然后置于颗粒挤压机内成型造粒,颗粒大小为2mm。将成型颗粒烘干,烘干温度为90℃,时间为2.6h,得到用于畜禽养殖废水处理的高效复合净水剂。

本发明的操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知,在此不进行赘述。

以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明,应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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