快速灭杀人粪污水中粪大肠菌的方法与流程

1.本发明属于粪污处理领域，具体涉及一种快速灭杀人粪污水中粪大肠菌的方法。


背景技术：

2.随着人们对生活质量要求的提高以及厕所革命的兴起，厕所问题受到了人们的重视。目前对厕所粪污的处理已有一定的历史，包括好氧堆肥，厌氧发酵等。作为病菌的一大传染源，粪污的处理应该得到重视。对粪污处理的关键点是无害化，其中最主要的是杀灭粪污中的粪大肠菌，在一般的处理方法中，随着粪污堆放时间的增长，在微生物的作用下，有机物逐渐被降解，同时产生热量，利用该热量可实现粪大肠菌的杀灭。但一般方法普遍需要比较长的时间，因此找到一种快速杀灭粪污中粪大肠杆菌的方法显得很有必要。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种快速灭杀人粪污水中粪大肠菌的方法，该方法通过对人粪污水进行分层处理，不仅可以降低漂白粉的用量，降低成本，而且可以在短时间内实现人粪污水中粪大肠菌的快速灭杀，即高效经济的实现人粪污的快速无害化处理。
4.在本发明的一个方面，本发明提出了一种快速灭杀人粪污水中粪大肠菌的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：
5.(1)将人粪污水与絮凝剂混合后进行第一次静置，所述人粪污水中含有的粪大肠菌的固体物质沉降到底部，并且所述絮凝剂对所述粪大肠菌进行初步灭杀，其中絮凝剂包括聚丙烯酰胺以及选自高铁酸钾和硫酸亚铁中的至少之一；
6.(2)向步骤(1)得到的溶液中加入漂白粉后进行第二次静置。
7.根据本发明实施例的快速灭杀人粪污水中粪大肠菌的方法，通过将人粪污水与絮凝剂混合后进行第一次静置，絮凝剂中聚丙烯酰胺吸附在颗粒表面上的高分子长链可能同时吸附在另一个颗粒表面上，即通过架桥方式将两个或更多的微粒联系在一起，可以使人粪污水中含大量粪大肠菌的固体物质沉降到容器底部，而高铁酸钾具有高的氧化还原电位：在酸性介质中，fe
3+
+4h2o
→
feo
42-+8h
+
+3e(e0＝2.20v)，在碱性介质中，fe(oh)
3+
+5oh-→
feo
42-+h2o+3e(e0＝0.72v)，通过该高氧化性，高铁酸钾可杀灭粪水中的粪大肠菌，硫酸亚铁可以破坏细菌细胞膜，改变细胞膜通透性，从而达到杀菌作用。此外，硫酸亚铁也具有絮凝作用，由于在水中铁盐易发生水解，形成各种形态铁氢氧化物，如fe(oh)
2+
等带正电离子，这些物质可吸附水中带负电离子，中和胶体表面电荷，使其脱稳沉降，即利用高铁酸钾和/或硫酸亚铁对沉降后的含有粪大肠菌的固体物质中的粪大肠菌进行初步灭杀，然后向得到的溶液中加入漂白粉后进行第二次静置，漂白粉中产生的次氯酸可穿透至粪大肠菌内部，破坏微生物外膜和蛋白质的结构功能，从而使微生物死亡。由此，本技术通过对人粪污水进行分层处理，不仅可以降低漂白粉的用量，降低成本，而且可以在短时间内实现人粪污水中粪大肠菌的快速灭杀，即高效经济的实现人粪污的快速无害化处理。
8.另外，根据本发明上述实施例的快速灭杀人粪污水中粪大肠菌的方法还可以具有如下附加的技术特征：
9.在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，基于1l所述人粪污水，所述粪大肠菌的含量为240～2.1
×
104mpn/g。
10.在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，基于1l所述人粪污水，所述聚丙烯酰胺的加入量为2.5～10mg，所述硫酸亚铁的加入量为0.8～2.4g，所述高铁酸钾的加入量为 0.5～2g。由此，可以高效经济的实现人粪污的快速无害化处理。
11.在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述第一次静置的时间为24～72h。
12.在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述漂白粉包括氢氧化钙、氯化钙和次氯酸钙，其中，所述氢氧化钙、所述氯化钙和所述次氯酸钙的质量比为(1～2)：(40～45)： (53～59)。由此，可以高效经济的实现人粪污的快速无害化处理。
13.在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，在步骤(2)中，基于1l所述人粪污水，所述漂白粉的加入量为15～45g。由此，可以高效经济的实现人粪污的快速无害化处理。
14.在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述第二次静置的时间为24～72h。
15.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
16.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
17.图1是本发明一个实施例的快速灭杀人粪污水中粪大肠菌的方法流程示意图。
具体实施方式
18.下面详细描述本发明的实施例，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
19.本发明提出了一种快速灭杀人粪污水中粪大肠菌的方法。根据本发明的实施例，参考图1，该方法包括：
20.s100：将人粪污水与絮凝剂混合后进行第一次静置
21.该步骤中，将人粪污水与絮凝剂混合后进行第一次静置24～72h，其中，其中絮凝剂包括聚丙烯酰胺以及选自高铁酸钾和硫酸亚铁中的至少之一。具体的，通过将人粪污水与絮凝剂混合后进行第一次静置，絮凝剂中聚丙烯酰胺吸附在颗粒表面上的高分子长链可能同时吸附在另一个颗粒表面上，即通过架桥方式将两个或更多的微粒联系在一起，可以使人粪污水中含大量粪大肠菌的固体物质沉降到容器底部，而高铁酸钾具有高的氧化还原电位：在酸性介质中，fe
3+
+4h2o
→
feo
42-+8h
+
+3e(e0＝2.20v)，在碱性介质中，fe(oh)
3+
+5oh-→ꢀ
feo
42-+h2o+3e(e0＝0.72v)，通过该高氧化性，高铁酸钾可杀灭粪水中的粪大肠菌，硫酸亚铁可以破坏细菌细胞膜，改变细胞膜通透性，从而达到杀菌作用。此外，硫酸亚铁也具有絮凝作用，由于在水中铁盐易发生水解，形成各种形态铁氢氧化物，如fe(oh)
2+
等带正电离子，这些物质可吸附水中带负电离子，中和胶体表面电荷，使其脱稳沉降，即利用高铁酸钾和/或硫酸亚铁对沉降后的含有粪大肠菌的固体物质中的粪大肠菌进行初步灭杀。
22.优选地，絮凝剂同时包括聚丙烯酰胺、高铁酸钾和硫酸亚铁，即聚丙烯酰胺作为主絮凝剂使得含有人粪污水中含有粪大肠菌的固体物质沉降，硫酸亚铁作为辅助絮凝剂促进含有粪大肠菌的固体物质沉降，然后在高铁酸钾和硫酸亚铁的协同作用下对沉降至容器底部的粪大肠菌进行初步灭杀。
23.进一步地，基于1l人粪污水，粪大肠菌为含量为240～2.1
×
104mpn/g，并且基于1l 人粪污水，聚丙烯酰胺的加入量为2.5～10mg，硫酸亚铁的加入量为0.8～2.4g，高铁酸钾的加入量为0.5～2g。由此，可以在降低后续漂白粉用量的基础上实现人粪污中粪大肠菌的初步灭杀。
24.s200：向步骤s100得到的溶液中加入漂白粉后进行第二次静置
25.该步骤中，漂白粉包括氢氧化钙、氯化钙和次氯酸钙，其中，所述氢氧化钙、所述氯化钙和所述次氯酸钙的质量比为(1～2)：(40～45)：(53～59)，通过向步骤s100得到的溶液中加入漂白粉后进行第二次静置24～72h，其中次氯酸钙在水中电离可以生成钙离子和次氯酸根离子，在水中水解可以生成氢氧化钙和次氯酸，次氯酸可穿透至细菌内部，破坏微生物外膜和蛋白质的结构功能，从而使微生物死亡。
26.进一步地，基于1l人粪污水，漂白粉的加入量为15～45g。由此，可以在降低漂白粉用量的基础上，实现人粪污水的无害化处理。
27.根据本发明实施例的快速灭杀人粪污水中粪大肠菌的方法，通过将人粪污水与絮凝剂混合后进行第一次静置，絮凝剂中聚丙烯酰胺吸附在颗粒表面上的高分子长链可能同时吸附在另一个颗粒表面上，即通过架桥方式将两个或更多的微粒联系在一起，可以使人粪污水中含大量粪大肠菌的固体物质沉降到容器底部，而高铁酸钾具有高的氧化还原电位：在酸性介质中，fe
3+
+4h2o
→
feo
42-+8h
+
+3e(e0＝2.20v)，在碱性介质中，fe(oh)
3+
+5oh-→ꢀ
feo
42-+h2o+3e(e0＝0.72v)，通过该高氧化性，高铁酸钾可杀灭粪水中的粪大肠菌，硫酸亚铁可以破坏细菌细胞膜，改变细胞膜通透性，从而达到杀菌作用。此外，硫酸亚铁也具有絮凝作用，由于在水中铁盐易发生水解，形成各种形态铁氢氧化物，如fe(oh)
2+
等带正电离子，这些物质可吸附水中带负电离子，中和胶体表面电荷，使其脱稳沉降，即利用高铁酸钾和/或硫酸亚铁对沉降后的含有粪大肠菌的固体物质中的粪大肠菌进行初步灭杀，然后向得到的溶液中加入漂白粉后进行第二次静置，漂白粉中产生的次氯酸可穿透至粪大肠菌内部，破坏微生物外膜和蛋白质的结构功能，从而使微生物死亡。由此，本技术通过对人粪污水进行分层处理，不仅可以降低漂白粉的用量，降低成本，而且可以在短时间内实现人粪污水中粪大肠菌的快速灭杀，即高效经济的实现人粪污的快速无害化处理。
28.下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
29.实施例1
30.灭杀人粪污水中粪大肠菌的方法包括：
31.(1)将人粪污水与硫酸亚铁和聚丙烯酰胺混合后搅拌均匀，其中，基于1l人粪污水(1l人粪污水中粪大肠菌的含量为2.1
×
104mpn/g)，硫酸亚铁的加入量为1.64g，聚丙烯酰胺的加入量为5mg，静置处理24h；
32.(2)向步骤(1)静置后的污水中加入漂白粉，基于1l人粪污水，漂白粉的加入量为 30g，其中，漂白粉中氢氧化钙、氯化钙和次氯酸钙的质量比为1：42：57，静置处理24h。
33.实施例2
34.灭杀人粪污水中粪大肠菌的方法包括：
35.(1)将人粪污水与高铁酸钾和聚丙烯酰胺混合后搅拌均匀，其中，基于1l人粪污水 (1l人粪污水中粪大肠菌的含量为2.1
×
104mpn/g)，高铁酸钾的加入量为1g，聚丙烯酰胺的加入量为5mg，静置处理24h；
36.(2)向步骤(1)静置后的污水中加入漂白粉，基于1l人粪污水，漂白粉的加入量为 30g，其中，漂白粉中氢氧化钙、氯化钙和次氯酸钙的质量比为1：42：57，静置处理24h。
37.实施例3
38.灭杀人粪污水中粪大肠菌的方法包括：
39.(1)将人粪污水与高铁酸钾、硫酸亚铁和聚丙烯酰胺混合后搅拌均匀，其中，基于1l 人粪污水(1l人粪污水中粪大肠菌的含量为240mpn/g)，高铁酸钾的加入量为1g，硫酸亚铁的加入量为1.64g，聚丙烯酰胺的加入量为5mg，静置处理24h；
40.(2)向步骤(1)静置后的污水中加入漂白粉，基于1l人粪污水，漂白粉的加入量为 30g，其中，漂白粉中氢氧化钙、氯化钙和次氯酸钙的质量比为1：42：57，静置处理24h。
41.实施例4
42.灭杀人粪污水中粪大肠菌的方法包括：
43.(1)将人粪污水与高铁酸钾和聚丙烯酰胺混合后搅拌均匀，其中，基于1l人粪污水 (1l人粪污水中粪大肠菌的含量为240mpn/g)，高铁酸钾的加入量为1g，聚丙烯酰胺的加入量为10mg，静置处理24h；
44.(2)向步骤(1)静置后的污水中加入漂白粉，基于1l人粪污水，漂白粉的加入量为 30g，其中，漂白粉中氢氧化钙、氯化钙和次氯酸钙的质量比为1：42：57，静置处理24h。
45.实施例5
46.灭杀人粪污水中粪大肠菌的方法包括：
47.(1)将人粪污水与硫酸亚铁和聚丙烯酰胺混合后搅拌均匀，其中，基于1l人粪污水 (1l人粪污水中粪大肠菌的含量为240mpn/g)，硫酸亚铁的加入量为1.64g，聚丙烯酰胺的加入量为10mg，静置处理24h；
48.(2)向步骤(1)静置后的污水中加入漂白粉，基于1l人粪污水，漂白粉的加入量为 30g，其中，漂白粉中氢氧化钙、氯化钙和次氯酸钙的质量比为1：42：57，静置处理24h。
49.实施例6
50.灭杀人粪污水中粪大肠菌的方法包括：
51.(1)将人粪污水与高铁酸钾、硫酸亚铁和聚丙烯酰胺混合后搅拌均匀，其中，基于1l 人粪污水(1l人粪污水中粪大肠菌的含量为240mpn/g)，高铁酸钾的加入量为2g，硫酸亚铁的加入量为1.64g，聚丙烯酰胺的加入量为5mg，静置处理24h；
52.(2)向步骤(1)静置后的污水中加入漂白粉，基于1l人粪污水，漂白粉的加入量为 30g，其中，漂白粉中氢氧化钙、氯化钙和次氯酸钙的质量比为1：42：57，静置处理24h。
53.对比例
54.灭杀人粪污水中粪大肠菌的方法包括：
55.(1)将人粪污水与漂白粉搅拌均匀，其中，基于1l人粪污水(1l人粪污水中粪大肠菌的含量为2.1
×
104mpn/g)，漂白粉的加入量为60g/l，静置处理24h。
56.对实施例1-6和对比例所得处理后的污水中粪大肠菌含量进行表征，结果如表1所示。
57.表1
[0058][0059]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0060]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。