本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域,尤其涉及一種廢水處理劑、制備方法及廢水處理方法。
背景技術(shù):
隨著社會的發(fā)展,工業(yè)污水、城市廢水的大量排放給環(huán)境帶來了極大的挑戰(zhàn)。不同環(huán)境下產(chǎn)生的廢水因其氨氮、COD含量、PH值、電導(dǎo)率有很大的差異,導(dǎo)致很難有適用于多個行業(yè)的廢水處理劑及水處理方法。水處理劑可分為兩類:一是有明確的分子結(jié)構(gòu)式及化合物命名的化學(xué)品,是精細(xì)化學(xué)品的一部分;二是水處理劑復(fù)合配方產(chǎn)品(以下簡稱“復(fù)配產(chǎn)品”),沒有明確的分子結(jié)構(gòu)式和化合物名稱,而以其用途、性能特點(diǎn)(常冠以牌號)命名的產(chǎn)品。人們常將第一類產(chǎn)品稱為特種水處理劑,而將第二類產(chǎn)品稱為專用水處理劑。水處理劑在水處理過程中有舉足輕重的作用?,F(xiàn)有的水處理產(chǎn)品主要有已生產(chǎn)阻垢劑、緩蝕劑、殺菌劑、清洗劑、預(yù)膜劑、螯合劑、分散劑等系列產(chǎn)品,往往需要多個產(chǎn)品配合使用才能使污水得到較好的處理。專利CN201310328285.7公開了一種廢水處理劑,該廢水處理方法簡便,但其使用的主要凈水劑主要包括硅鐵共聚物和芬頓試劑,硅鐵共聚物由硅酸鈉和高鐵酸鹽聚合形成,芬頓試劑則為雙氧水和硫酸亞鐵反應(yīng)得到,該水處理劑的最大的缺點(diǎn)在于:(a)現(xiàn)有的污水處理劑大多根據(jù)特定的行業(yè)開發(fā),如處理印染廢水的處理劑就不適宜于處理農(nóng)藥廠廢水,上面所公開的處理劑就比較適合處理水中COD、氨氮含量較高、渾濁度、色度、電導(dǎo)率、臭和味、PH值、總硬度、氯化物接近于普通水質(zhì)的污水。(b)現(xiàn)有的污水處理劑所使用的緩蝕劑、絮凝劑大多為非環(huán)保產(chǎn)品,大量使用所產(chǎn)生的廢渣難以降解,會對環(huán)境造成二次污染。(c)現(xiàn)有的污水處理藥劑價格普遍偏高,阻礙了我國環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。專利CN201110187438.1公開了一種油漆廢水處理劑,雖然采用了環(huán)保型水處理試劑——木質(zhì)素磺酸鈉水溶液、殼聚糖水溶液、聚丙烯酰胺水溶液,但實(shí)踐發(fā)現(xiàn)其僅僅對于處理油漆廢水有一定效果,用于處理其它污水廠的廢水時,不僅處理效果效果大打折扣,處理劑的使用量也大幅增加,本發(fā)明開發(fā)出了一種適用范圍廣,效果良好,價格低廉的廢水處理劑,處理方法也大為簡化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對現(xiàn)有的廢水處理試劑用途單一、易造成二次污染、成本偏高的缺點(diǎn),通過調(diào)整緩蝕劑、阻垢劑、殺菌劑、絮凝劑的配方,加入輔助藥劑,提供了一種極為環(huán)保,處理過程容易控制,周期短,處理效果明顯提高的廢水處理劑及其制備方法和廢水處理方法。本發(fā)明提供了一種廢水處理劑,該廢水處理劑由緩蝕劑、阻垢劑、殺菌劑、絮凝劑和輔助藥劑組成;緩蝕劑包括聚磷酸鈉、葡萄糖酸鈣、烷基環(huán)氧羧酸鈉、碘化鉀、明膠;阻垢劑包括磷酸三鈉、單寧、腐植酸鈉、磺酸類共聚物、TH-0100型反滲透阻垢劑;殺菌劑包括高錳酸鉀、雙十二烷基二甲二芐基氯化錫銨、納米氧化鋅;絮凝劑則包括木質(zhì)素、殼聚糖、季胺型陽離子淀粉、聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、硅藻土;輔助藥劑包括:聚天冬氨酸和烷基環(huán)氧羧酸鹽;各組分以重量計,所述各個組分的含量分別為:聚磷酸鈉8-15份、葡萄糖酸鈣2-4份、烷基環(huán)氧羧酸鈉1-2份、碘化鉀0.5-1份、明膠2-3份、磷酸三鈉7-12份、單寧1-2份、腐植酸鈉1-2份、磺酸類共聚物2-5份、TH-0100型反滲透阻垢劑3-8份、高錳酸鉀0.5-0.8份、雙十二烷基二甲二芐基氯化錫銨1.3-1.5份、納米氧化鋅0.5-0.8份、木質(zhì)素2-2.5份、殼聚糖1-3份、季胺型陽離子淀粉2-8份、聚合氯化鋁9-20份、聚合硫酸鐵8-14份、硅藻土2-3份、聚天冬氨酸1-3份和烷基環(huán)氧羧酸鹽2-5份。本發(fā)明還提供了該廢水處理劑的制備方法,將直徑為1mm~8mm按重量份計的聚磷酸鈉8-15份、葡萄糖酸鈣2-4份、烷基環(huán)氧羧酸鈉1-2份、碘化鉀0.5-1份、明膠2-3份、磷酸三鈉7-12份、單寧0.1-0.2份、腐植酸鈉1-2份、磺酸類共聚物2-5份、TH-0100型反滲透阻垢劑3-8份、高錳酸鉀0.5-0.8份、雙十二烷基二甲基氯化銨1.3-1.5份、納米氧化鋅0.5-0.8份、木質(zhì)素2-2.5份、殼聚糖1-3份、陽離子淀粉2-8份、聚合氯化鋁9-20份、聚合硫酸鐵8-14份、硅藻土2-3份充分混合后,加水調(diào)勻;將得到的混合物放在溫度為60℃~70℃恒溫箱中保溫2~3小時;加入聚天冬氨酸1-3份和烷基環(huán)氧羧酸鹽2-5份并將處理的混合物移到烘箱中,逐漸升溫至80℃~90℃,保溫烘焙6~10小時;取出經(jīng)處理的混合物,冷卻、研磨、篩分,留取20~40目顆粒,即得產(chǎn)品。該產(chǎn)品對印染工業(yè)、化纖工業(yè)、有機(jī)農(nóng)藥廠、化肥廠、生活污水等廢水的處理后大部分指標(biāo)均能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn),相比普通水處理劑而言效率高35%~60%,經(jīng)高溫活化后可重復(fù)使用,能很好地降低使用成本。該方法充分利用易于降解的物質(zhì),失效的污水處理劑也不會對環(huán)境造成損害。所述的明膠采用工業(yè)明膠,其取自動物的結(jié)締或表皮組織中的膠原部分水解出來的蛋白質(zhì),在水解過程中明膠形成凝膠,作穩(wěn)定劑使用。所述的單寧即單寧酸,使用工業(yè)級單寧,純度在60%-80%,其廣泛存在于藥用植物、食用植物中,如大麥、高粱、洋蔥、葡萄、茶葉、石植、五倍子、塔拉。在此主要作用在于增強(qiáng)金屬離子與水處理劑的附著力。所述的TH-0100型反滲透阻垢劑是一種高效阻垢劑,在很大的濃度范圍內(nèi)有效的控制無機(jī)物結(jié)垢,不與鐵鋁氧化物及硅化合物凝聚形成不溶物,對控制鐵、鋁及重金屬污染物特別有效,能有效地抑制硅的聚合與沉積,本發(fā)明所使用的TH-0100型反滲透阻垢劑購置于山東泰和水處理科技股份有限公司。其制備方法可參考同濟(jì)大學(xué)王海鳳新型低磷反滲透膜阻垢劑的研制及性能研究。所述的雙十二烷基二甲基氯化銨有優(yōu)良的抗靜電和防腐蝕性,有較好的分散、乳化、起泡作用,其主要作用是與納米氧化鋅、木質(zhì)素、殼聚糖配合,形成球狀結(jié)構(gòu),吸附污水中的異味、重金屬離子。所述的納米氧化鋅粒徑介于1-100nm之間,購置于重慶橘都鋅業(yè)有限責(zé)任公司,具有很高的抗氧化能力,安全穩(wěn)定,配置污水處理劑時主要應(yīng)用其優(yōu)越的殺菌性能。所述的陽離子淀粉是在淀粉大分子中引入叔氨基或季銨基,賦予淀粉陽離子特性。陽離子淀粉的正電荷使它與帶負(fù)電荷的基質(zhì)結(jié)合,并能將帶負(fù)電荷的其他添加劑吸附并保持在基質(zhì)上,不僅會有良好的粘合力,而且還具有消除靜電的效果,在污水處理中能很好地與懸浮物結(jié)合,實(shí)現(xiàn)污水的快速絮凝。所述的烷基環(huán)氧羧酸鹽是一種無毒、能耐氯、耐溫、有特別優(yōu)良的碳酸鈣阻垢性能,可以在不損失緩蝕阻垢性能的情況下取代有機(jī)膦酸的新型水處理劑。與某些化合物產(chǎn)品復(fù)配時,能產(chǎn)生良好的阻垢性能,因而可組成低磷或低鋅配方,用于高pH值、高堿度、高硬度、高濃縮倍數(shù)的冷卻水系統(tǒng),具有較高的鈣容忍度和氯穩(wěn)定性,且在系統(tǒng)擾動期間具有良好的性能,并為環(huán)境所接受。本產(chǎn)品所購買的烷基環(huán)氧羧酸鹽購買于濟(jì)寧佰一化工有限公司。優(yōu)選地,所述的TH-0100型反滲透阻垢劑用量為5份,陽離子淀粉5份、聚合氯化鋁13份。優(yōu)選地,所述的納米氧化鋅粒徑介于40-60nm之間。本發(fā)明還提供了一種廢水處理方法,調(diào)節(jié)廢水中的pH值至7.2-8.5,然后將廢水處理劑投入到廢水中,攪拌使其充分反應(yīng),45min-70min后加入再次加入廢水處理劑,加入處理劑的質(zhì)量為第一次的10%-20%,反應(yīng)2-3h后再次投入該廢水處理劑,加入處理劑的質(zhì)量為第二次的20%-30%,反應(yīng)完成后的處理劑會迅速沉淀,殘留于水中的廢水處理劑可再10-15天的時間可完全降解,安全無毒。廢水處理劑濃度控制在50mg/L-2g/L,依據(jù)廢水中污染物的濃度含量來控制廢水處理劑的濃度。本發(fā)明的廢水處理劑具有處理效果好、效率高,在常溫下即可實(shí)施,不會產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn),處理后水中第一類污染物、第二類污染物的含量指標(biāo)大部分可控制在國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中Ⅰ級排放標(biāo)準(zhǔn)。具體實(shí)施方式在如下實(shí)施例當(dāng)中,使用COD在線監(jiān)測儀(天健創(chuàng)新監(jiān)測儀表股份有限公司)、污水重金屬離子檢測儀(北京華科易通分析儀器有限公司)、WGZ-800散式光濁度儀(杭州匯爾儀器設(shè)備有限公司)、HI93727色度比色計(上海精密儀器儀表有限公司)來監(jiān)測污水中各項參數(shù)。本發(fā)明提供了一種廢水處理劑,該廢水處理劑由緩蝕劑、阻垢劑、殺菌劑、絮凝劑和輔助藥劑組成;緩蝕劑包括聚磷酸鈉、葡萄糖酸鈣、烷基環(huán)氧羧酸鈉、碘化鉀、明膠;阻垢劑包括磷酸三鈉、單寧、腐植酸鈉、磺酸類共聚物、H-0100型反滲透阻垢劑;殺菌劑包括高錳酸鉀、雙十二烷基二甲二芐基氯化錫銨、納米氧化鋅;絮凝劑則包括木質(zhì)素、殼聚糖、季胺型陽離子淀粉、聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、硅藻土;輔助藥劑包括:聚天冬氨酸和烷基環(huán)氧羧酸鹽;各組分以重量計,所述各個組分的含量分別為:聚磷酸鈉8-15份、葡萄糖酸鈣2-4份、烷基環(huán)氧羧酸鈉1-2份、碘化鉀0.5-1份、明膠2-3份、磷酸三鈉7-12份、單寧1-2份、腐植酸鈉1-2份、磺酸類共聚物2-5份、TH-0100型反滲透阻垢劑3-8份、高錳酸鉀0.5-0.8份、雙十二烷基二甲基氯化銨1.3-1.5份、納米氧化鋅0.5-0.8份、木質(zhì)素2-2.5份、殼聚糖1-3份、季胺型陽離子淀粉2-8份、聚合氯化鋁9-20份、聚合硫酸鐵8-14份、硅藻土2-3份、聚天冬氨酸1-3份和烷基環(huán)氧羧酸鹽2-5份。本發(fā)明還提供了該廢水處理劑的制備方法,將直徑為1mm~8mm按重量份計的聚磷酸鈉8-15份、葡萄糖酸鈣2-4份、烷基環(huán)氧羧酸鈉1-2份、碘化鉀0.5-1份、明膠2-3份、磷酸三鈉7-12份、單寧0.1-0.2份、腐植酸鈉1-2份、磺酸類共聚物2-5份、TH-0100型反滲透阻垢劑3-8份、高錳酸鉀0.5-0.8份、雙十二烷基二甲基氯化銨1.3-1.5份、納米氧化鋅0.5-0.8份、木質(zhì)素2-2.5份、殼聚糖1-3份、陽離子淀粉2-8份、聚合氯化鋁9-20份、聚合硫酸鐵8-14份、硅藻土2-3份充分混合后,加水調(diào)勻;將得到的混合物放在溫度為60℃~70℃恒溫箱中保溫2~3小時;加入聚天冬氨酸1-3份和烷基環(huán)氧羧酸鹽2-5份并將處理的混合物移到烘箱中,逐漸升溫至80℃~90℃,保溫烘焙6~10小時;取出經(jīng)處理的混合物,冷卻、研磨、篩分,留取20~40目顆粒,即得產(chǎn)品。該產(chǎn)品對印染工業(yè)、化纖工業(yè)、有機(jī)農(nóng)藥廠、化肥廠、生活污水等廢水的處理后大部分指標(biāo)均能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn),相比普通水處理劑而言效率高35%~60%,經(jīng)高溫活化后可重復(fù)使用,能很好地降低使用成本。該方法充分利用易于降解的物質(zhì),失效的污水處理劑也不會對環(huán)境造成損害。優(yōu)選地,所述的TH-0100型反滲透阻垢劑用量為5份,陽離子淀粉5份、聚合氯化鋁13份。優(yōu)選地,所述的納米氧化鋅粒徑介于40-60nm之間。本發(fā)明還提供了一種廢水處理方法,調(diào)節(jié)廢水中的pH值至7.2-8.5,然后將廢水處理劑投入到廢水中,攪拌使其充分反應(yīng),45min-70min后加入再次加入廢水處理劑,加入處理劑的質(zhì)量為第一次的10%-20%,反應(yīng)2-3h后再次投入該廢水處理劑,加入處理劑的質(zhì)量為第二次的20%-30%,反應(yīng)完成后的處理劑會迅速沉淀,殘留于水中的廢水處理劑可再10-15天的時間可完全降解,安全無毒。廢水處理劑濃度控制在50mg/L-2g/L,依據(jù)廢水中污染物的濃度含量來控制廢水處理劑的濃度。下面通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明:實(shí)施例1處理廢水:某化肥生產(chǎn)廢水,進(jìn)口處各污染物含量COD850mg/L,生化需氧量BOD405mg/L,懸浮物SS396mg/L,色度(稀釋倍數(shù))115倍,CN-65mg/L,P4mg/L,氨氮400mg/L,PH=8,硫化物8mg/L,總銅12mg/L總汞6mg/L,總鎘8mg/L,總鉻14mg/L,總砷4mg/L,總鉛1mg/L。按照重量比配置廢水處理劑:聚磷酸鈉15份、葡萄糖酸鈣4份、烷基環(huán)氧羧酸鈉2份、碘化鉀1份、明膠3份、磷酸三鈉12份、單寧2份、腐植酸鈉2份、磺酸類共聚物5份、TH-0100型反滲透阻垢劑8份、高錳酸鉀0.8份、雙十二烷基二甲基氯化銨1.5份、納米氧化鋅0.8份、木質(zhì)素2.5份、殼聚糖3份、季胺型陽離子淀粉8份、聚合氯化鋁20份、聚合硫酸鐵14份、硅藻土3份、聚天冬氨酸3份和烷基環(huán)氧羧酸鹽5份。將聚磷酸鈉、葡萄糖酸鈣、烷基環(huán)氧羧酸鈉、碘化鉀、明膠、磷酸三鈉、單寧、腐植酸鈉、磺酸類共聚物、TH-0100型反滲透阻垢劑、高錳酸鉀、雙十二烷基二甲基氯化銨、納米氧化鋅、木質(zhì)素、殼聚糖、陽離子淀粉、聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、硅藻土充分混合后,加水調(diào)勻;將得到的混合物放在溫度為60℃~70℃恒溫箱中保溫2~3小時;加入聚天冬氨酸和烷基環(huán)氧羧酸鹽并將處理的混合物移到烘箱中,逐漸升溫至80℃~90℃,保溫烘焙6~10小時;取出經(jīng)處理的混合物,冷卻、研磨、篩分,留取20~40目顆粒,即得產(chǎn)品。調(diào)節(jié)廢水中的pH值至7.2-8.5,然后將廢水處理劑投入到廢水中,攪拌使其充分反應(yīng),45min-70min后加入再次加入廢水處理劑,加入處理劑的質(zhì)量為第一次的10%-20%,反應(yīng)2-3h后再次投入該廢水處理劑,加入處理劑的質(zhì)量為第二次的20%-30%,反應(yīng)完成后的處理劑會迅速沉淀,殘留于水中的廢水處理劑可再10-15天的時間可完全降解,安全無毒。廢水處理劑濃度控制在50mg/L,依據(jù)廢水中污染物的濃度含量來控制廢水處理劑的濃度。實(shí)施例2處理廢水:某化肥生產(chǎn),進(jìn)口處各污染物含量COD850mg/L,生化需氧量BOD405mg/L,懸浮物SS396mg/L,色度(稀釋倍數(shù))115倍,CN-65mg/L,P4mg/L,氨氮400mg/L,PH=8,硫化物8mg/L,總銅12mg/L總汞6mg/L,總鎘8mg/L,總鉻14mg/L,總砷4mg/L,總鉛1mg/L。按照重量比配置廢水處理劑:聚磷酸鈉8份、葡萄糖酸鈣2份、烷基環(huán)氧羧酸鈉1份、碘化鉀0.5份、明膠2份、磷酸三鈉7份、單寧1份、腐植酸鈉1份、磺酸類共聚物2份、TH-0100型反滲透阻垢劑3份、高錳酸鉀0.5份、雙十二烷基二甲基氯化銨1.3份、納米氧化鋅0.5份、木質(zhì)素2份、殼聚糖1份、季胺型陽離子淀粉2份、聚合氯化鋁9份、聚合硫酸鐵8份、硅藻土2份、聚天冬氨酸1份和烷基環(huán)氧羧酸鹽2份。將聚磷酸鈉、葡萄糖酸鈣、烷基環(huán)氧羧酸鈉、碘化鉀、明膠、磷酸三鈉、單寧、腐植酸鈉、磺酸類共聚物、TH-0100型反滲透阻垢劑、高錳酸鉀、雙十二烷基二甲基氯化銨、納米氧化鋅、木質(zhì)素、殼聚糖、陽離子淀粉、聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、硅藻土充分混合后,加水調(diào)勻;將得到的混合物放在溫度為60℃~70℃恒溫箱中保溫2~3小時;加入聚天冬氨酸和烷基環(huán)氧羧酸鹽并將處理的混合物移到烘箱中,逐漸升溫至80℃~90℃,保溫烘焙6~10小時;取出經(jīng)處理的混合物,冷卻、研磨、篩分,留取20~40目顆粒,即得產(chǎn)品。調(diào)節(jié)廢水中的pH值至7.2-8.5,然后將廢水處理劑投入到廢水中,攪拌使其充分反應(yīng),45min-70min后加入再次加入廢水處理劑,加入處理劑的質(zhì)量為第一次的10%-20%,反應(yīng)2-3h后再次投入該廢水處理劑,加入處理劑的質(zhì)量為第二次的20%-30%,反應(yīng)完成后的處理劑會迅速沉淀,殘留于水中的廢水處理劑可再10-15天的時間可完全降解,安全無毒。廢水處理劑濃度控制在2g/L,依據(jù)廢水中污染物的濃度含量來控制廢水處理劑的濃度。實(shí)施例3處理廢水:某化肥生產(chǎn)廢水,進(jìn)口處各污染物含量COD850mg/L,生化需氧量BOD405mg/L,懸浮物SS396mg/L,色度(稀釋倍數(shù))115倍,CN-65mg/L,P4mg/L,氨氮400mg/L,PH=8,硫化物8mg/L,總銅12mg/L總汞6mg/L,總鎘8mg/L,總鉻14mg/L,總砷4mg/L,總鉛1mg/L。按照重量比配置廢水處理劑:聚磷酸鈉12份、葡萄糖酸鈣3份、烷基環(huán)氧羧酸鈉1.5份、碘化鉀0.7份、明膠2.5份、磷酸三鈉10份、單寧1.5份、腐植...