一种生活污水处理工艺的制作方法

文档序号:16689123发布日期:2019-01-22 18:37阅读:175来源:国知局

本发明涉及污水处理技术领域,尤其涉及一种生活污水处理工艺。



背景技术:

生活污水是居民日常生活中排出的废水,主要来源于居住建筑和公共建筑,如住宅、机关、学校、医院、商店、公共场所及工业企业卫生间等。生活污水所含的污染物主要是有机物(如蛋白质、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮等)和大量病原微生物(如寄生虫卵和肠道传染病毒等)。存在于生活污水中的有机物极不稳定,容易腐化而产生恶臭。细菌和病原体以生活污水中有机物为营养而大量繁殖,可导致传染病蔓延流行。因此,生活污水排放前必须进行处理。

随着社会经济的发展,人类对洁净水的需求量不断增加,合理利用现有水源,保护现有水源不受污染,治理生活和工业废水以及污水回用,不仅是我国城乡面临的当务之急,而且是当今世界性问题。现有技术中,生活污水的处理方法普遍存在处理工艺运行困难,处理范围不广,单次处理量有限,且广泛存在设备投资大,处理成本高,处理周期长,处理后的水质排放不达标等问题。基于上述陈述,本发明提出了一种生活污水处理工艺。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决现有技术中生活污水的处理方法普遍存在处理工艺运行困难,处理范围不广,单次处理量有限,且广泛存在设备投资大,处理成本高,处理周期长,处理后的水质排放不达标的问题,而提出的一种生活污水处理工艺。

一种生活污水处理工艺,包括以下步骤:

s1、沉降:将生活污水通过格栅除污机后引入沉降池中,以800~1000r/min的转速边搅拌边按8~15mg/l的投入量向污水中加入改性甜菜纤维,加入完毕后继续搅拌混合20~40min,静置4~8h集油回收后过滤去杂,得一级处理水;

s2、调节:调节一级处理水的ph值至7~9,按2~4mg/l的投入量向一级处理水中加入无水三氯化铁,按4~20mg/l的投入量向一级处理水中加入氨基葡萄糖盐酸盐,边搅拌边通入空气,搅拌处理1~3h后过滤去杂,得二级处理水;

s3、反应:按10~18mg/l的投入量,边以800~1200r/min的转速搅拌边向二级处理水中加入处理剂,搅拌处理2~5h后经生物膜过滤去杂,得三级处理水;

s4、消毒:利用臭氧对三级处理水进行消毒处理,检测合格后排放;

所述步骤s1中的改性甜菜纤维由以下方法制得:

s1、向反应器中加入甜菜纤维30~50重量份、纤维素酶2~5重量份和去离子水40~60重量份,加酸调节ph值至3.8~6.2,于40~48℃下酶解0.5~1h后,加热至85~105℃,灭活3~8min,得混合物i;

s2、将混合物i加入到高速混合机中,加入18~25重量份的聚丙烯酸钠,于108~125℃搅拌混合10~20min后,冷却至60~80℃,加入活性白土5~12重量份、高锰酸钾1~1.8重量份、有机膨润土3~8重量份和硅烷偶联剂1~3重量份,搅拌处理0.5~1h后,真空浓缩、干燥后粉碎成粒径为50~80目,即得改性甜菜纤维;

所述步骤s3中的处理剂由以下方法制得:

s1、将菖蒲20~40重量份、香蒲20~40重量份、千里光8~15重量份、虎皮兰30~50重量份投入到提取罐中,加入80~120重量份的去离子水;加入5~10重量份的氯化铝和10~15重量份的过氧化钙,搅拌混合后,控制温度为105~125℃处理3~5h,过滤得提取液;

s2、将提取液加入到醇沉罐中,加乙醇至含醇量为34.5~43%得混合液,加入混合液总质量0.08~0.15倍的高锰酸钾溶液,搅拌混合均匀后,静置24~30h,然后过滤,离心,加热回收乙醇即得处理剂。

优选的,所述步骤s2中,无水三氯化铁和氨基葡萄糖盐酸盐的质量比为1:2~5。

本发明提出的一种生活污水处理工艺,具有以下有益效果:

1、本发明将生活污水经格栅除污机过滤后,在沉降池中加改性甜菜纤维沉降过滤,去油、去杂;然后调节至合适ph值后,加无水三氯化铁和氨基葡萄糖盐酸盐,通气处理后再次过滤去杂;然后加处理剂反应后,利用生物膜过滤去杂,最后经臭氧灭菌即得合格排放水;本发明提出的生活污水处理工艺,通过先添加改性甜菜纤维处理,再复配添加无水三氯化铁和氨基葡萄糖盐酸盐处理,最后添加处理剂处理,分三步能够有效的完成生活污水去杂、脱色、去臭、杀菌等操作;污水中悬浮物、油脂、cod、bod、ss、氨氮、磷酸盐和有害微生物去除率均达到了97%以上,污染物去除率高,处理后的排放水水质合格。

2、本发明将甜菜纤维酶解、灭活后,加聚丙烯酸钠、活性白土、高锰酸钾、有机膨润土和硅烷偶联剂对其进行改性,所得改性甜菜纤维在保持自身高絮凝作用的同时,获得极佳的粘结、吸附、脱色和沉降能力,极强的物理化学反应活性,能够快速的分散溶解于生活污水中,并与其中的污染物质发生反应,实现快速絮凝、沉降的效果。

3、本发明采用无水三氯化铁和氨基葡萄糖盐酸盐进行协效复配,能够与生活污水中的污染物实现快速准确的结合,促使污染物同时完成物理分散和化学分解双重反应,研究实验证明,在生活污水处理过程中复配添加两者,可以显著加快处理过程中的反应速度,提高反应效率。

4、本发明使用的处理剂,通过添加氯化铝和过氧化钙可以有效的将菖蒲、香蒲、千里光、虎皮兰中的抗菌因子和净化因子提出,提高提取效率,利用高锰酸钾与提取液混合氧化,使提取液具有优异的杀菌、除臭、吸附和脱色功能,净化效果显著。

5、本发明提出的生活污水处理工艺,操作简单,反应速度快,处理量大,处理成本低,处理过程中无毒害物质产生,不会造成二次污染,解决了现有技术中生活污水的处理方法普遍存在处理工艺运行困难,处理范围不广,单次处理量有限,且广泛存在设备投资大,处理成本高,处理周期长,处理后的水质排放不达标的问题,其制备方法简单,制备条件温和,易于工业化生产,可得广泛应用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例一

本发明提出的一种生活污水处理工艺,包括以下步骤:

s1、沉降:将生活污水通过格栅除污机后引入沉降池中,以800r/min的转速边搅拌边按8mg/l的投入量向污水中加入改性甜菜纤维,加入完毕后继续搅拌混合20min,静置4h集油回收后过滤去杂,得一级处理水;

s2、调节:调节一级处理水的ph值至7,按2mg/l的投入量向一级处理水中加入无水三氯化铁,按4mg/l的投入量向一级处理水中加入氨基葡萄糖盐酸盐,边搅拌边通入空气,搅拌处理1h后过滤去杂,得二级处理水;

s3、反应:按10mg/l的投入量,边以800r/min的转速搅拌边向二级处理水中加入处理剂,搅拌处理2h后经生物膜过滤去杂,得三级处理水;

s4、消毒:利用臭氧对三级处理水进行消毒处理,检测合格后排放;

所述步骤s1中的改性甜菜纤维由以下方法制得:

s1、向反应器中加入甜菜纤维30重量份、纤维素酶2重量份和去离子水40重量份,加酸调节ph值至3.8,于40℃下酶解0.5h后,加热至85℃,灭活3min,得混合物i;

s2、将混合物i加入到高速混合机中,加入18重量份的聚丙烯酸钠,于108℃搅拌混合10min后,冷却至60℃,加入活性白土5重量份、高锰酸钾1重量份、有机膨润土3重量份和硅烷偶联剂1重量份,搅拌处理0.5h后,真空浓缩、干燥后粉碎成粒径为50目,即得改性甜菜纤维;

所述步骤s3中的处理剂由以下方法制得:

s1、将菖蒲20重量份、香蒲20重量份、千里光8重量份、虎皮兰30重量份投入到提取罐中,加入80重量份的去离子水;加入5重量份的氯化铝和10重量份的过氧化钙,搅拌混合后,控制温度为105℃处理3h,过滤得提取液;

s2、将提取液加入到醇沉罐中,加乙醇至含醇量为34.5%得混合液,加入混合液总质量0.08倍的高锰酸钾溶液,搅拌混合均匀后,静置24h,然后过滤,离心,加热回收乙醇即得处理剂。

本实施例提出的生活污水处理工艺,反应速度快,脱色去臭效果好,处理后的水质符合排放标准,排放水ph值为6.7,污水中悬浮物去除率为100%;油脂去除率为99.7%;cod去除率为99.3%;bod去除率为99.1%;ss去除率为98.1%;氨氮去除率为97.3%;磷酸盐去除率为98.5%;有害微生物去除率为99.1%,污染物去除率高。

实施例二

本发明提出的一种生活污水处理工艺,包括以下步骤:

s1、沉降:将生活污水通过格栅除污机后引入沉降池中,以900r/min的转速边搅拌边按12mg/l的投入量向污水中加入改性甜菜纤维,加入完毕后继续搅拌混合30min,静置6h集油回收后过滤去杂,得一级处理水;

s2、调节:调节一级处理水的ph值至8,按3mg/l的投入量向一级处理水中加入无水三氯化铁,按12mg/l的投入量向一级处理水中加入氨基葡萄糖盐酸盐,边搅拌边通入空气,搅拌处理2h后过滤去杂,得二级处理水;

s3、反应:按14mg/l的投入量,边以1000r/min的转速搅拌边向二级处理水中加入处理剂,搅拌处理3.5h后经生物膜过滤去杂,得三级处理水;

s4、消毒:利用臭氧对三级处理水进行消毒处理,检测合格后排放;

所述步骤s1中的改性甜菜纤维由以下方法制得:

s1、向反应器中加入甜菜纤维40重量份、纤维素酶3.5重量份和去离子水50重量份,加酸调节ph值至5,于44℃下酶解0.8h后,加热至95℃,灭活5min,得混合物i;

s2、将混合物i加入到高速混合机中,加入22重量份的聚丙烯酸钠,于115℃搅拌混合15min后,冷却至70℃,加入活性白土8重量份、高锰酸钾1.4重量份、有机膨润土5重量份和硅烷偶联剂2重量份,搅拌处理0.8h后,真空浓缩、干燥后粉碎成粒径为65目,即得改性甜菜纤维;

所述步骤s3中的处理剂由以下方法制得:

s1、将菖蒲30重量份、香蒲30重量份、千里光12重量份、虎皮兰40重量份投入到提取罐中,加入100重量份的去离子水;加入8重量份的氯化铝和12重量份的过氧化钙,搅拌混合后,控制温度为115℃处理4h,过滤得提取液;

s2、将提取液加入到醇沉罐中,加乙醇至含醇量为38.5%得混合液,加入混合液总质量0.12倍的高锰酸钾溶液,搅拌混合均匀后,静置27h,然后过滤,离心,加热回收乙醇即得处理剂。

本实施例提出的生活污水处理工艺,反应速度快,脱色去臭效果好,处理后的水质符合排放标准,排放水ph值为6.9,污水中悬浮物去除率为100%;油脂去除率为100%;cod去除率为99.9%;bod去除率为99.7%;ss去除率为98.8%;氨氮去除率为98.3%;磷酸盐去除率为99.1%;有害微生物去除率为99.6%,污染物去除率高。

实施例三

本发明提出的一种生活污水处理工艺,包括以下步骤:

s1、沉降:将生活污水通过格栅除污机后引入沉降池中,以1000r/min的转速边搅拌边按15mg/l的投入量向污水中加入改性甜菜纤维,加入完毕后继续搅拌混合40min,静置8h集油回收后过滤去杂,得一级处理水;

s2、调节:调节一级处理水的ph值至9,按4mg/l的投入量向一级处理水中加入无水三氯化铁,按20mg/l的投入量向一级处理水中加入氨基葡萄糖盐酸盐,边搅拌边通入空气,搅拌处理3h后过滤去杂,得二级处理水;

s3、反应:按18mg/l的投入量,边以1200r/min的转速搅拌边向二级处理水中加入处理剂,搅拌处理5h后经生物膜过滤去杂,得三级处理水;

s4、消毒:利用臭氧对三级处理水进行消毒处理,检测合格后排放;

所述步骤s1中的改性甜菜纤维由以下方法制得:

s1、向反应器中加入甜菜纤维50重量份、纤维素酶5重量份和去离子水60重量份,加酸调节ph值至6.2,于48℃下酶解1h后,加热至105℃,灭活8min,得混合物i;

s2、将混合物i加入到高速混合机中,加入25重量份的聚丙烯酸钠,于125℃搅拌混合20min后,冷却至80℃,加入活性白土12重量份、高锰酸钾1.8重量份、有机膨润土8重量份和硅烷偶联剂3重量份,搅拌处理1h后,真空浓缩、干燥后粉碎成粒径为80目,即得改性甜菜纤维;

所述步骤s3中的处理剂由以下方法制得:

s1、将菖蒲40重量份、香蒲40重量份、千里光15重量份、虎皮兰50重量份投入到提取罐中,加入120重量份的去离子水;加入10重量份的氯化铝和15重量份的过氧化钙,搅拌混合后,控制温度为125℃处理5h,过滤得提取液;

s2、将提取液加入到醇沉罐中,加乙醇至含醇量为43%得混合液,加入混合液总质量0.15倍的高锰酸钾溶液,搅拌混合均匀后,静置30h,然后过滤,离心,加热回收乙醇即得处理剂。

本实施例提出的生活污水处理工艺,反应速度快,脱色去臭效果好,处理后的水质符合排放标准,排放水ph值为7.2,污水中悬浮物去除率为100%;油脂去除率为99.9%;cod去除率为99.5%;bod去除率为99.3%;ss去除率为98.3%;氨氮去除率为97.5%;磷酸盐去除率为98.7%;有害微生物去除率为99.3%,污染物去除率高。

对比例一:将步骤s1中的改性甜菜纤维替换为甜菜纤维,其余同实施例一制备对比例一。

本对比例提出的生活污水处理工艺,排放水ph值为6.3,污水中悬浮物去除率为98.9%;油脂去除率为95.3%;cod去除率为91.7%;bod去除率为90.5%;ss去除率为83.6%;氨氮去除率为85.4.3%;磷酸盐去除率为88.2%;有害微生物去除率为79.9%。

对比例二:将步骤s3中的处理剂替换为现有技术中公开的生活污水处理剂,其余同实施例一制备对比例二;

现有技术中公开的生活污水处理剂由以下重量份数的原料制成:聚丙烯酰胺20-50份,柠檬酸10-20份,玉米淀粉10-20份,焦炭渣粉5-15份,活性炭510份,海藻酸钠20-30份,乳酸菌5-10份,放线菌5-10份,酵母菌6-12份,双岐菌6-12份,光合细菌5-15份,芽孢杆菌5-10份,土著菌5-15份;采用如下方法进行配制:(1)将乳酸菌,放线菌,酵母菌,双岐菌,光合细菌,芽孢杆菌,土著菌的菌种分别进行活化、扩大培养;(2)将上述活化、扩大培养的各菌种接种到混合菌种培养基中培养48h,得到复合菌液;(3)复合菌液经过离心分离得到复合微生物;(4)将步骤(4)所得的复合微生物与聚丙烯酰胺,柠檬酸,玉米淀粉,焦炭渣粉,活性炭,海藻酸钠混合得到所述的生活污水处理剂。

本对比例提出的生活污水处理工艺,排放水ph值为7.5,污水中悬浮物去除率为99.9%;油脂去除率为93.6%;cod去除率为99.1%;bod去除率为99%;ss去除率为87.9%;氨氮去除率为85.5%;磷酸盐去除率为92.5%;有害微生物去除率为84.1%。

本发明人按上述实施例一所述步骤,分别设计步骤s2中单独添加无水三氯化铁的生活污水处理工艺;单独添加氨基葡萄糖盐酸盐的生活污水处理工艺;以及共同添加无水三氯化铁和氨基葡萄糖盐酸盐,且无水三氯化铁和氨基葡萄糖盐酸盐的质量比为1:0.5~11的生活污水处理工艺;然后分别测试上述生活污水处理工艺中污染物的去除率,得出如下结果:

单独添加无水三氯化铁或氨基葡萄糖盐酸盐的生活污水处理工艺,其排放水的ph值分别为8.3和5.7,污水中悬浮物、油脂、cod、bod、ss、氨氮、磷酸盐和有害微生物去除率低,均不超过85%;

复配添加无水三氯化铁和氨基葡萄糖盐酸盐,且无水三氯化铁和氨基葡萄糖盐酸盐的质量比大于1:1或小于1:10的生活污水处理工艺,其处理后的水质与单独无水三氯化铁或氨基葡萄糖盐酸盐处理后的水质相近,污染物去除率低;

复配添加无水三氯化铁和氨基葡萄糖盐酸盐,且无水三氯化铁和氨基葡萄糖盐酸盐的质量比为1:1~10的生活污水处理工艺,其排放水的ph值在6.2~7.8之间,污水中悬浮物、油脂、cod、bod、ss、氨氮、磷酸盐和有害微生物去除率均达到了90以上%,处理后水质有了一定的提高;

复配添加无水三氯化铁和氨基葡萄糖盐酸盐,且无水三氯化铁和氨基葡萄糖盐酸盐的质量比为1:2~5的生活污水处理工艺,其排放水的ph值在6.7~7.2之间,污水中悬浮物、油脂、cod、bod、ss、氨氮、磷酸盐和有害微生物去除率均达到了97以上%,处理后水质有了显著的提高;尤其当无水三氯化铁和氨基葡萄糖盐酸盐的质量比为1:4时,处理后的排放水的ph值为6.9,污水中悬浮物去除率为100%;油脂去除率为100%;cod去除率为99.9%;bod去除率为99.7%;ss去除率为98.8%;氨氮去除率为98.3%;磷酸盐去除率为99.1%;有害微生物去除率为99.6%,污染物去除率高。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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