一种生活污水的处理方法与流程

本发明属于污水处理，具体涉及一种生活污水的处理方法。

背景技术：

1、随着社会经济和城市化的快速发展，一方面用水量不断增加，水资源日益紧缺，另一方面，生活污水排放量日益增多，对环境污染严重，尤其是农村生活污水未得到妥善处理，目前农村生活污水的处理模式普遍以混合收集至污水处理厂（站）进行处理，然而该处理模式存在以下问题：（1）农村生活污水中除厕所污水之外，污水的化学需氧量（cod）和五日生化需氧量（bod5）低，难以进行生化处理，导致处理成本高、效率低；（2）农村生活污水中厕所污水由粪便和尿液组成，含有很多有机物和氮、磷元素，采用生物处理技术，污水中大部分的有机物、氮、磷等营养盐被水处理微生物同化吸收，微生物死亡后转化为污泥成固体废水，造成氮、磷等营养盐的浪费；基于上述原因，有必要提供一种新的生活污水处理方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种生活污水的处理方法，解决现有生活污水处理效果不佳且无法实现资源化利用的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种生活污水的处理方法，包括以下步骤：

4、第一步、将黑水ph调节至6.5-7.5，之后注入沼气池中进行厌氧发酵，产生沼气、沼渣和废液，沼气作为可燃气体能源使用，沼渣作用肥料使用，废液收集得到黑水废液；

5、第二步、将灰水通过格栅过滤，除去生活垃圾，得到预处理灰水，将预处理灰水和黑水废液注入沉淀池，首先向沉淀池中加入复合絮凝剂，转速100-150r/min下搅拌1min后加入石英砂组分，继续搅拌10-20min，沉降30-60min，上清液用粒径为0.3mm度为10cm的石英砂过滤器过滤，得到一级处理废水，沉淀干燥后外运；

6、第三步、将一级处理废水运输至光电催化氧化一体化装置中，并向其中加入复合光催化剂，反应2-2.5h，之后调节ph值9.5-10，最后在光照的条件下，进行厌氧和好氧处理，去除一级处理废水中的亚硝酸盐和氨氮，得到可排放水。

7、进一步地，厌氧发酵条件为：溶解氧控制在0.2-0.5mg/l，温度35-45℃，时间为5-8天。

8、进一步地，复合絮凝剂用量为40-50mg/l，石英砂组分用量10-20mg/l。

9、进一步地，石英砂组分通过以下步骤制成：

10、将丙烯酰胺、改性石英砂、亚甲基双丙烯酰胺和去离子水加入反应釜中，氮气保护下，搅拌30min后升温至60℃，加入过硫酸钾和无水亚硫酸钠，搅拌反应6-8h，冷却过滤，滤饼用去离子水洗涤，50℃下干燥，得到石英砂组分，丙烯酰胺、改性石英砂、亚甲基双丙烯酰胺、去离子水、过硫酸钾和无水亚硫酸钠的用量比为2g：3-5g：0.1-0.5g：40-60ml：0.075g：0.075g，以改性石英砂为主料，通过聚合反应制备了石英砂接枝聚丙烯酰胺，即石英砂组分。

11、进一步地，改性石英砂通过以下步骤制成：

12、将石英砂浸泡于硝酸溶液中24h后水洗烘干，得到预处理石英砂，将硅烷偶联剂kh-570、无水乙醇和去离子水混合，25℃下搅拌40min得到处理液，将预处理石英砂置于混合机中，温度50-60℃，边搅拌边滴加处理液，滴加结束后，保温搅拌1-2h，110℃下烘干，得到改性石英砂；硅烷偶联剂kh-570用量为预处理石英砂质量的1.5-3%，硅烷偶联剂kh-570、无水乙醇和去离子水的体积比为15：65-75：10-20，硝酸溶液浓度为1mol/l，石英砂粒径为65-95微米，利用硝酸溶液对石英砂中杂质进行预先处理，之后将不饱和双键引入预处理石英砂表面，得到具有反应活性的改性石英砂，为后续化学接枝奠定基础。

13、进一步地，复合光催化剂用量为一级处理废水重量的1-2%。

14、进一步地，复合光催化剂通过以下步骤制成：

15、s1、将无水乙醇、去离子水、硝酸和硝酸银溶液加入烧瓶中，25℃搅拌5min后加入活性炭，搅拌10-20min后滴加钛酸丁酯乙醇溶液，滴加结束后，搅拌2h后静置12h，置于80℃烘箱中烘干后于管式炉中500℃下煅烧2h，得到光催化基体；

16、s2、将硅烷偶联剂kh-560、无水乙醇和去离子水混合，加入甲酸调节ph至3-4，加入光催化基体，50-60℃下搅拌反应3-4h，反应结束后，过滤，滤饼洗涤干燥，得到中间产物；

17、s3、将去离子水、1,4-二氧六环和超支化聚乙烯亚胺混合，85℃搅拌10-20min后，加入中间产物，保温反应25-30h，反应结束后，过滤，滤饼洗涤干燥，得到复合光催化剂。

18、为了克服现有光催化剂催化效率低及其难以回收的问题，本发明以活性炭为载体，制备出银掺杂的二氧化钛份光催化基体，之后利用偶联剂kh-560在光催化基体表面引入环氧基团，利用环氧基与氨基之间的开环反应引入超支化聚乙烯亚胺，得到复合光催化剂。

19、进一步地，步骤s1中无水乙醇、去离子水、硝酸、硝酸银溶液、活性炭和钛酸丁酯乙醇溶液的用量比为6-6.5ml：6-6.5ml：1.2-1.5ml：0.2ml：0.1g：40ml，硝酸银溶液质量分数为1%，钛酸丁酯乙醇溶液中钛酸四丁酯和无水乙醇体积比为1：3，硝酸质量分数为65%。

20、进一步地，步骤s2中硅烷偶联剂kh-560、无水乙醇、去离子水和光催化基体用量比为1-2g：30-40ml：10-20ml：8-10g。

21、进一步地，步骤s3中去离子水、1,4-二氧六环、超支化聚乙烯亚胺和中间产物的用量比为14ml：17-20ml：3-4g：1-2g。

22、进一步地，黑水为通过管道收集的厕所污水。

23、进一步地，灰水为通过管道收集的生活杂排水。

24、进一步地，调节ph值用ph调节剂包括但不限于氢氧化钠和盐酸。

25、进一步地，复合絮凝剂由阳离子聚丙烯酰胺、聚合硫酸铁和聚乙烯亚胺基黄原酸钠按照质量比为1：2-3：1-2组成。

26、本发明的有益效果：

27、1、 本发明提供一种生活污水的处理方法，从源头上把控，对生活污水中的黑水针对性处理，通过厌氧发酵，产生沼气、沼渣和废液，其中沼气和沼渣可供人们生活、生产使用，废液与预处理灰水共同注入沉淀池，通过复合絮凝剂和石英砂组分进行絮凝沉降，除去水体中的大分子等污染物，最后利用光电催化氧化一体化装置进行处理，即得到可排放水，本发明处理方法简单高效，且能够实现资源再次利用。

28、2、 本发明生活污水的处理方法中，通过复合絮凝剂和石英砂组分配合作用，实现了沉淀池水体中污染物的快速沉降，一方面是由于复合絮凝剂可以通过电中和作用、高分子链吸附架桥作用等作用使水体中的污染物形成絮体，另一方面是由于石英砂组分配合作用，一是石英砂组分可以作为上述絮体的晶核，即利用异相成核原理，提高絮凝反应的内核数量以诱导更多絮体的形成，二是石英砂组分具有较低的电荷密度和较大的表面积，能够通过沉积网捕作用将污染物以及絮体吸附，促使絮体絮凝、生长形成结构紧密的絮体，加速絮体的沉降。

29、3、本发明生活污水的处理方法中，将复合光催化剂装载于光电催化氧化一体化装置实现对一级处理废水的综合处理，其中复合光催化剂的光催化组分为银掺杂二氧化钛，银纳米颗粒可以有效俘获价电子，减少电子空穴的复合，提高二氧化钛的催化效果，且该光催化组分负载于活性炭表面，活性炭一方面作为载体材料克服纳米材料易流失难以回收的问题，另一方面结合自身性质，通过物理吸附、化学吸附、氧化、催化氧化和还原等性能去除废水中的污染物，此外，复合光催化剂表面的超支化聚乙烯亚胺含有丰富的氨基基团，能够通过氢键作用、螯合作用对污染物进行富集，提高光催化效率，其内部空穴可以包封有机污染物，进一步提高净化效果。