一種生活污水處理劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及污水處理劑【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種生活污水處理劑及其制備方法；生活污水處理劑包括以下重量份的原料：三氯化鐵10～20份、硫酸亞鐵5～8份、硫酸鎂5～8份、聚丙烯酰胺3～5份、片堿10～20份、改性磺化木質(zhì)素20～35份、淀粉黃原酸酯10～15份、改性硅藻土20～30份、交聯(lián)累托石15～20份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料1～5份本發(fā)明的生活污水處理劑，通過上述原料復(fù)配，發(fā)揮協(xié)調(diào)作用，不僅能夠可持續(xù)處理濃度均較高的生活污水，同時使處理后的生活污水COD、BOD以及SS量明顯降低，處理后的水質(zhì)可反復(fù)循環(huán)利用。
【專利說明】一種生活污水處理劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種生活污水處理劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]生活污水主要是城市生活中使用的各種洗滌劑和污水、垃圾、糞便等，多為無毒的無機(jī)鹽類，生活污水中含氮、磷、硫多，致病細(xì)菌多。城市每人每日排出的生活污水量為150-400L，其量與生活水平有密切關(guān)系。生活污水中含有大量有機(jī)物，如纖維素、淀粉、糖類和脂肪蛋白質(zhì)等；也常含有病原菌、病毒和寄生蟲卵；無機(jī)鹽類的氯化物、硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸氫鹽和鈉、鉀、鈣、鎂等?？偟奶攸c(diǎn)是含氮、含硫和含磷高，后期處理比較困難。人們應(yīng)該保護(hù)水資源.中國國情比較特殊，水資源人均占有量少，空間分布不平衡。隨著中國城市化、工業(yè)化的加速，水資源的需求缺口也日益增大。在這樣的背景下，污水處理行業(yè)成為新興產(chǎn)業(yè)，目前與自來水生產(chǎn)、供水、排水、中水回用行業(yè)處于同等重要地位。
[0003]目前，國內(nèi)用在生活污水處理及凈化的產(chǎn)品有很多，但制作的成本較高，且處理及凈化污水的工藝流程繁瑣。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種降低成本、且性能穩(wěn)定、處理效果好的生活污水處理劑。
[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種降低成本、且性能穩(wěn)定、處理效果好的生活污水處理劑的制備方法。
[0006]本發(fā)明是通過以下技`術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
[0007]一種生活污水處理劑，所述生活污水處理劑包括以下重量份的原料:三氯化鐵10~20份、硫酸亞鐵5~8份、硫酸鎂5~8份、聚丙烯酰胺3~5份、片堿10~20份、改性磺化木質(zhì)素20~35份、淀粉黃原酸酯10~15份、改性娃藻土 20~30份、交聯(lián)累托石15~20份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料I~5份。
[0008]其中，所述生活污水處理劑包括以下重量份的原料:三氯化鐵15~20份、硫酸亞鐵5~6份、硫酸鎂5~6份、聚丙烯酰胺3~5份、片堿10~15份、改性磺化木質(zhì)素20~27份、淀粉黃原酸酯10~12份、改性硅藻土 20~25份、交聯(lián)累托石15~18份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料I~3份。
[0009]其中，所述生活污水處理劑包括以下重量份的原料:三氯化鐵10~15份、硫酸亞鐵6~8份、硫酸鎂6~8份、聚丙烯酰胺3~5份、片堿15~20份、改性磺化木質(zhì)素27~35份、淀粉黃原酸酯12~15份、改性硅藻土 25~30份、交聯(lián)累托石18~20份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料3~5份。
[0010]其中，所述生活污水處理劑包括以下重量份的原料:三氯化鐵15份、硫酸亞鐵6份、硫酸鎂6份、聚丙烯酰胺4份、片堿15份、改性磺化木質(zhì)素30份、淀粉黃原酸酯12份、改性硅藻土 25份、交聯(lián)累托石18份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料3份。[0011]其中，所述生活污水處理劑包括以下重量份的原料:三氯化鐵20份、硫酸亞鐵5份、硫酸鎂5份、聚丙烯酰胺3份、片堿20份、改性磺化木質(zhì)素20份、淀粉黃原酸酯10份、改性硅藻土 30份、交聯(lián)累托石15份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料3份。
[0012]進(jìn)一步地，所述生活污水處理劑還包括棉子殼渣15~20重量份。
[0013]進(jìn)一步地，所述交聯(lián)累托石為鋁交聯(lián)累托石。
[0014]一種生活污水處理劑的制備方法，所述制備步驟如下:
[0015]A、按照重量份量取原料，將硫酸亞鐵、硫酸鎂、改性硅藻土、交聯(lián)累托石、片堿加入粉碎機(jī)，粉碎成100~150目粉體，加入聚丙烯酰胺；
[0016]B、將三氯化鐵、改性磺化木質(zhì)素、淀粉黃原酸酯加入容器中，每種原料添加均間隔3~5分鐘，邊添加邊攪拌；
[0017]C、加入殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料，超聲波震動10~20分鐘；制得生活污水處理劑。
[0018]進(jìn)一步地，所述步驟A具體為:按照重量份量取原料，將硫酸亞鐵、硫酸鎂、改性硅藻土、交聯(lián)累托石、片堿、棉子殼渣加入粉碎機(jī)，粉碎成100~150目粉體，加入聚丙烯酰胺。
[0019]進(jìn)一步地，所述步驟C中:超聲波震動的頻率為1000W~2000W。
[0020]三氯化鐵在水中與氫氧化物堿度作用后生成了多種水解產(chǎn)物，既而結(jié)合成了Fe (OH) 3，這些水解產(chǎn)物帶有很多正電荷，所以能中和膠體微粒上的負(fù)電荷，并且與帶負(fù)電荷的顆粒物和三氫氧化鐵相結(jié)合；由于此結(jié)合能力，所以具有絮凝能力并形成礬花。三氯化鐵與水中的硫化氫(H2S)，磷酸鹽(PO4)、砷酸鹽(AsO4)、以及氫氧化物堿度(OH)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成沉淀物。它能將廢水中的重金屬和硫化物沉淀出來，其形成的其氧化鐵礬花又可吸附水中難于降解的物質(zhì)，是高效廉價的絮凝劑，具有顯著的沉淀重金屬及硫化物、脫色、脫臭、除油、殺菌、除磷、降低出水COD及BOD等功效。
[0021]硫酸亞鐵、硫酸鎂混合而得的鐵鎂復(fù)合絮凝劑中引入了有機(jī)絮凝劑聚丙烯酰胺，實(shí)現(xiàn)將無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑復(fù)合配制，解決了無機(jī)絮凝劑絮體小不易沉降的問題，達(dá)到了增強(qiáng)絮體沉降性能的目的；處理效果明顯好于其單獨(dú)使用的效果。
[0022]片堿作為中和劑使用。淀粉黃原酸酯(ISX)，是一種重金屬高效脫除劑，能與許多重金屬離子生成絡(luò)合物，當(dāng)濃度低于100毫克/升的重金屬溶液，用ISX作脫除劑處理的效果很好。
[0023]改性磺化木質(zhì)素具有酚羥基、醇羥基、羧基、羰基、磺酸基等官能團(tuán)，羧基和磺酸基是絮凝功能團(tuán)，酚羥基、醇羥基、羰基對高價金屬離子具有螯合作用，是阻垢功能團(tuán)；磺酸基和酚羥基能吸附在金屬表面保護(hù)金屬，酚醚結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定保護(hù)膜的作用，因而具有緩蝕、防銹作用。改性磺化木質(zhì)素能夠除水中的懸浮物、微生物、細(xì)菌等，改善水質(zhì)環(huán)境，以減少腐蝕、結(jié)垢的產(chǎn)生；同時又能在金屬表面形成完好的保護(hù)膜。
[0024]娃藻土是一種生物成因的娃質(zhì)沉積巖,主要成分是SiO2,具有輕質(zhì)多孔，比表面積大、化學(xué)穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，通常其顆粒表面帶有電荷，因此可用于吸附各種金屬離子、有機(jī)化合物及高分子聚合物等，且吸附性能良好。此外，硅藻土礦產(chǎn)豐富、價格低廉，極具應(yīng)用潛力。以天然硅藻土分別負(fù)載十六烷基三甲基溴化胺、四甲基溴化胺和殼聚糖制得的改性硅藻土，極大地延長吸附時間、增大吸附用量，提高改性硅藻土對染料的吸附性能。
[0025]交聯(lián)累托石是利用累托石粘土的陽離子交換性能，選擇交聯(lián)劑如聚合羥基金屬陽離子或者氧化物等，使累托石粘土可膨脹間層被交聯(lián)劑柱撐開而獲得更大的層間距，改善天然累托石的性能。交聯(lián)累托石結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不發(fā)生膨脹，具有較大的比表面積、離子交換容量和微孔孔徑而且具有熱穩(wěn)定性好、表面酸性強(qiáng)等特點(diǎn)，吸附能力增大70%以上，具有較大的層厚度，是一種性能優(yōu)異的催化劑和吸附劑。優(yōu)選地，交聯(lián)累托石為鋁交聯(lián)累托石。
[0026]殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料具有較大的比表面積和獨(dú)特的介孔結(jié)構(gòu)，殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料的雙倍螺旋結(jié)構(gòu)、殼聚糖和石墨烯之間的靜電作用、氫鍵作用和范德華力都增強(qiáng)了對金屬離子的去除能力。
[0027]同時，殼聚糖來源廣泛、無二次污染、無味、耐堿、耐熱、耐腐蝕等特點(diǎn)，并且在殼聚糖線形分子鏈上含有多個羥基和氨基，可與金屬離子M2+螯合成穩(wěn)定的內(nèi)絡(luò)鹽，使之可去除水中多種有害金屬離子。另一方面，-NH2可與水中H+加質(zhì)子化形成陽離子型聚電解質(zhì)，通過靜電吸引和吸附將水中的粗細(xì)粒子凝聚成大絮體而沉降下來，從而去除水中COD和SS。含有羥基和氨基以及一些N_乙酰氨基等極性基團(tuán)，可發(fā)生水解、乙?；?、羥甲基化、磺化、氧化等反應(yīng)，也可以在雙官能團(tuán)的醛或酸酐等交聯(lián)劑的作用下，發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。在水處理中，殼聚糖可以作為絮凝劑、吸附劑等。殼聚糖與傳統(tǒng)的化學(xué)絮凝劑相比，具有投加量少、沉降速度快、去除效率高、污泥易處理、無二次污染等特點(diǎn)。
[0028]將交聯(lián)累托石和聚合氯化鋁、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料復(fù)配使用處理廢水，可克服單一絮凝劑的不足，不僅可以提供絮凝效果而且可以大大降低絮凝成本，由于單一絮凝劑的凝聚效果。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0030](1)本發(fā)明的生活污水處理劑，通過上述原料復(fù)配，發(fā)揮協(xié)調(diào)作用，不僅能夠可持續(xù)處理濃度均較高的生活污水，同時使處理后的生活污水COD、BOD以及SS量明顯降低，處理后的水質(zhì)可反復(fù)循環(huán)利用；
[0031](2)本發(fā)明的生活污水處理劑能有效地起到緩蝕、阻垢和抑制藻類生長的效果，整個過程無“三廢”排出，能夠從源頭上解決生活污水導(dǎo)致的污染，凈化了生活污水，達(dá)到國家規(guī)定的污水排放標(biāo)準(zhǔn)，不會對自然界造成二次污染；
[0032](3)本發(fā)明的生活污水處理劑的使用范圍廣，制備及處理工藝簡單，用藥量少，處理效果良好，性能穩(wěn)定，出水水質(zhì)好；有效地降低了水處理的成本，
[0033]具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和廣泛的社會效益。
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0035]實(shí)施例1。
[0036]一種生活污水處理劑，包括以下重量份的原料:三氯化鐵10份、硫酸亞鐵8份、硫酸鎂8份、聚丙烯酰胺5份、片堿18份、改性磺化木質(zhì)素27份、淀粉黃原酸酯15份、改性硅藻土 20份、交聯(lián)累托石20份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料4份。
[0037]一種生活污水處理劑的制備方法，所述制備步驟如下:
[0038]A、按照重量份量取原料，將硫酸亞鐵、硫酸鎂、改性硅藻土、交聯(lián)累托石、片堿加入粉碎機(jī)，粉碎成110目粉體，加入聚丙烯酰胺；
[0039]B、將三氯化鐵、改性磺化木質(zhì)素、淀粉黃原酸酯加入容器中，每種原料添加均間隔3分鐘，邊添加邊攪拌；
[0040]C、加入殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料，超聲波震動10分鐘，超聲波震動的頻率為1000ff ;制得生活污水處理劑。
[0041]實(shí)施例2。
[0042]一種生活污水處理劑，包括以下重量份的原料:三氯化鐵18份、硫酸亞鐵5份、硫酸鎂5份、聚丙烯酰胺4份、片堿10份、改性磺化木質(zhì)素25份、淀粉黃原酸酯11份、改性硅藻土 23份、交聯(lián)累托石16份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料1份。
[0043]一種生活污水處理劑的制備方法，所述制備步驟如下:
[0044]A、按照重量份量取原料，將硫酸亞鐵、硫酸鎂、改性硅藻土、交聯(lián)累托石、片堿加入粉碎機(jī)，粉碎成150目粉體，加入聚丙烯酰胺；
[0045]B、將三氯化鐵、改性磺化木質(zhì)素、淀粉黃原酸酯加入容器中，每種原料添加均間隔5分鐘，邊添加邊攪拌；
[0046]C、加入殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料，超聲波震動20分鐘，超聲波震動的頻率為1200W ;制得生活污水處理劑。
[0047]實(shí)施例3。
[0048]一種生活污水處理劑，包括以下重量份的原料:三氯化鐵12份、硫酸亞鐵7份、硫酸鎂7份、聚丙烯酰胺5份、片堿12份、改性磺化木質(zhì)素35份、淀粉黃原酸酯14份、改性硅藻土 27份、交聯(lián)累托石18份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料5份。
[0049]一種生活污水處理劑的制備方法，所述制備步驟如下:
[0050]A、按照重量份量取原料，將硫酸亞鐵、硫酸鎂、改性硅藻土、交聯(lián)累托石、片堿加入粉碎機(jī)，粉碎成130目粉體，加入聚丙烯酰胺；
[0051]B、將三氯化鐵、改性磺化木質(zhì)素、淀粉黃原酸酯加入容器中，每種原料添加均間隔5分鐘，邊添加邊攪拌；
[0052]C、加入殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料，超聲波震動18分鐘，超聲波震動的頻率為1400W ;制得生活污水處理劑。
[0053]實(shí)施例4。
[0054]一種生活污水處理劑，包括以下重量份的原料:三氯化鐵15份、硫酸亞鐵6份、硫酸鎂6份、聚丙烯酰胺4份、片堿15份、改性磺化木質(zhì)素30份、淀粉黃原酸酯12份、改性硅藻土 25份、交聯(lián)累托石18份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料3份。
[0055]一種生活污水處理劑的制備方法，所述制備步驟如下:
[0056]A、按照重量份量取原料，將硫酸亞鐵、硫酸鎂、改性硅藻土、交聯(lián)累托石、片堿加入粉碎機(jī)，粉碎成120目粉體，加入聚丙烯酰胺；
[0057]B、將三氯化鐵、改性磺化木質(zhì)素、淀粉黃原酸酯加入容器中，每種原料添加均間隔3分鐘，邊添加邊攪拌；
[0058]C、加入殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料，超聲波震動15分鐘，超聲波震動的頻率為1500W ;制得生活污水處理劑。
[0059]實(shí)施例5。
[0060]一種生活污水處理劑，包括以下重量份的原料:三氯化鐵20份、硫酸亞鐵5份、硫酸鎂5份、聚丙烯酰胺3份、片堿20份、改性磺化木質(zhì)素20份、淀粉黃原酸酯10份、改性硅藻土 30份、交聯(lián)累托石15份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料3份、棉子殼渣18份。交聯(lián)累托石為鋁交聯(lián)累托石。
[0061]一種生活污水處理劑的制備方法，所述制備步驟如下:
[0062]A、按照重量份量取原料，將硫酸亞鐵、硫酸鎂、改性硅藻土、交聯(lián)累托石、片堿、棉子殼渣加入粉碎機(jī)，粉碎成100~150目粉體，加入聚丙烯酰胺；
[0063]B、將三氯化鐵、改性磺化木質(zhì)素、淀粉黃原酸酯加入容器中，每種原料添加均間隔4分鐘，邊添加邊攪拌；
[0064]C、加入殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料，超聲波震動12分鐘，超聲波震動的頻率為2000W ;制得生活污水處理劑。
[0065]應(yīng)用實(shí)施例1~5制備的生活污水處理劑進(jìn)行生活污水處理，處理效果如下，(單位 mg / L):
[0066]
【權(quán)利要求】
1.一種生活污水處理劑，其特征在于，所述生活污水處理劑包括以下重量份的原料:三氯化鐵10~20份、硫酸亞鐵5~8份、硫酸鎂5~8份、聚丙烯酰胺3~5份、片堿10~20份、改性磺化木質(zhì)素20~35份、淀粉黃原酸酯10~15份、改性娃藻土 20~30份、交聯(lián)累托石15~20份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料I~5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生活污水處理劑，其特征在于，所述生活污水處理劑包括以下重量份的原料:三氯化鐵15~20份、硫酸亞鐵5~6份、硫酸鎂5~6份、聚丙烯酰胺3~5份、片堿10~15份、改性磺化木質(zhì)素20~27份、淀粉黃原酸酯10~12份、改性硅藻土 20~25份、交聯(lián)累托石15~18份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料I~3份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生活污水處理劑，其特征在于，所述生活污水處理劑包括以下重量份的原料:三氯化鐵10~15份、硫酸亞鐵6~8份、硫酸鎂6~8份、聚丙烯酰胺3~5份、片堿15~20份、改性磺化木質(zhì)素27~35份、淀粉黃原酸酯12~15份、改性硅藻土 25~30份、交聯(lián)累托石18~20份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料3~5份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生活污水處理劑，其特征在于，所述生活污水處理劑包括以下重量份的原料:三氯化鐵15份、硫酸亞鐵6份、硫酸鎂6份、聚丙烯酰胺4份、片堿15份、改性磺化木質(zhì)素30份、淀粉黃原酸酯12份、改性娃藻土 25份、交聯(lián)累托石18份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料3份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生活污水處理劑，其特征在于，所述生活污水處理劑包括以下重量份的原料:三氯化鐵20份、硫酸亞鐵5份、硫酸鎂5份、聚丙烯酰胺3份、片堿20份、改性磺化木質(zhì)素20份、淀粉黃原酸酯10份、改性娃藻土 30份、交聯(lián)累托石15份、殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料3份。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生活污水處理劑，其特征在于，所述生活污水處理劑還包括棉子殼渣15~20重量份。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生活污水處理劑，其特征在于，所述交聯(lián)累托石為鋁交聯(lián)累托石。
8.—種權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的生活污水處理劑的制備方法，其特征在于，所述制備步驟如下: A、按照重量份量取原料，將硫酸亞鐵、硫酸鎂、改性硅藻土、交聯(lián)累托石、片堿加入粉碎機(jī)，粉碎成100~150目粉體，加入聚丙烯酰胺； B、將三氯化鐵、改性磺化木質(zhì)素、淀粉黃原酸酯加入容器中，每種原料添加均間隔3~5分鐘，邊添加邊攪拌； C、加入殼聚糖-石墨烯復(fù)合材料，超聲波震動10~20分鐘；制得生活污水處理劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的生活污水處理劑的制備方法，其特征在于，所述步驟A具體為:按照重量份量取原料，將硫酸亞鐵、硫酸鎂、改性硅藻土、交聯(lián)累托石、片堿、棉子殼渣加入粉碎機(jī)，粉碎成100~150目粉體，加入聚丙烯酰胺。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的生活污水處理劑的制備方法，其特征在于，所述步驟C中:超聲波震動的頻率為1000W~2000W。
【文檔編號】C02F1/66GK103641247SQ201310731583
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】姚為 申請人:姚為