一种废水处理用净水剂及其生产方法及其使用方法

摘要

本发明公开了一种废水处理用净水剂及其生产方法及其使用方法，属于污水处理领域。本发明的絮凝剂成分包括碳酸铝系复合钙硅酸盐、沸石粉、珍珠岩粉和石墨千枚岩粉；其生产方法为：将各原料粉碎至60目以下，先将沸石粉与珍珠岩粉混合搅拌得A，然后将石墨千枚岩粉与A混合搅拌得B，最后将碳酸铝系复合钙硅酸盐与B混合搅拌即得；其使用方法为：将其投入废水中进行充分搅拌混合，分离出沉淀物和上清液，净水剂投加量为废水量的0.1％～0.3％。本发明的净水剂克服现有技术中污水处理成本较高、净化效果不佳的不足，针对各种微生物难以降解的高污染废水能进行高效絮凝处理，且制作成本较低，沉淀物可二次利用处理，不产生次生污染。

权利要求

1.一种废水处理用净水剂，其特征在于：包括碳酸铝系复合钙硅酸盐和石墨千枚岩粉，还包括沸石粉和珍珠岩粉；

各组分按以下质量份组成：

碳酸铝系复合钙硅酸盐：50-70份

沸石粉：10-20份

珍珠岩粉：15-25份

石墨千枚岩粉：5-10份；

且碳酸铝系复合钙硅酸盐与石墨千枚岩粉的质量份比例控制为(6-12)：1，且石墨千枚岩粉的质量份含量为沸石粉质量份的30％-60％，珍珠岩粉和沸石粉的质量份比例控制为(0.8-1.5)：1；碳酸铝系复合钙硅酸盐包括含水铝硅酸盐与碳酸铝盐的复合天然岩石粉末；

采用含有沸石、石英和白云石的天然火山灰经加工而成。

2.一种权利要求1所述的废水处理用净水剂的生产方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤一：将原料碳酸铝系复合钙硅酸盐、沸石粉、珍珠岩粉和石墨千枚岩粉分别粉碎至不超过60目；

步骤二、取10-20质量份的沸石粉与15-25质量份的珍珠岩粉均匀混合搅拌得到A混合物；

步骤三、取5-10质量份的石墨千枚岩粉与A混合物均匀混合搅拌得到B混合物；

步骤四、取50-70质量份的碳酸铝系复合钙硅酸盐与B混合物均匀混合搅拌即得。

3.根据权利要求2所述的一种废水处理用净水剂的生产方法，其特征在于：步骤一中将各原料组分分别粉碎至60目。

4.根据权利要求2所述的一种废水处理用净水剂的生产方法，其特征在于：每次混合搅拌时间不低于10min，每次混合搅拌速率不低于60n/min。

5.根据权利要求2所述的一种废水处理用净水剂的生产方法，其特征在于：每次混合搅拌温度在25℃以上。

6.根据权利要求2所述的一种废水处理用净水剂的生产方法，其特征在于：每次混合搅拌湿度在30％以下。

7.一种废水处理用净水剂的使用方法，其特征在于：采用如权利要求1-2任一项所述的废水处理用净水剂，投入废水中进行充分搅拌混合，分离出沉淀物和上清液，净水剂投加量为废水量的0.1％～0.3％。

说明书

一种废水处理用净水剂及其生产方法及其使用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及污水处理技术领域，更具体地说，涉及一种废水处理用净水剂及其生产方法及其使用方法。

背景技术

[0002] 如何对污水废水进行有效净化处理是行业内始终追求的目标，尤其是近年来随着中国养殖业的快速发展，高污染的畜禽类养殖污水得不到有效地处理，造成养殖场周边土壤及自然水域的大面积污染，已经严重影响到当地地下水的安全。如何对养殖类等高污染废水进行高效低成本的净化处理更是行业内研究的重点，鉴于养猪养鸡及养牛产业基本都处于山区、城市郊区等没有基础污水收集设施的地区，因此更急需一种投资小、快速见效、处理效果能够达到国家环保部畜禽养殖排水标准、且不产生次生污染的污水净化技术。

[0003] 混凝处理是目前污水处理中的关键环节之一，能够去浊除污，减少污水后续处理的污染负荷，而净水剂(絮凝剂)是决定混凝处理效果的关键因素，对后续流程的运行状况、最终出水水质和成本费用等均有重要的影响。目前市场上虽然存在大量种类各异的絮凝剂产品，但其使用效果参差不齐，对于高效廉价又不产生次生污染的絮凝剂产品仍非常缺乏。

[0004] 经检索，关于絮凝剂的研究已有大量专利公开，如中国专利申请号：2015104467421，申请日：2015年7月23日，发明创造名称为：一种用于甜菊糖苷除杂工艺的絮凝剂，该申请案公开了一种用于甜菊糖苷除杂工艺的絮凝剂，其原料按重量份包括：改性壳聚糖10-20份，改性木质素15-25份，聚合硫酸铁30-40份，柠檬酸铝25-35份，硫酸镁10-15份，聚硅酸铁 20-30份，多孔珍珠岩粉3-5份，沸石粉4-6份；该申请案絮凝反应快，而且絮凝体颗粒大，易于分离；但该申请案更适用于甜菊糖苷除杂，并不适用于对畜禽等高污染废水的处理。

发明内容

[0005] 1.发明要解决的技术问题

[0006] 本发明的目的在于克服现有技术中污水处理成本较高、净化效果不佳的不足，提供了一种废水处理用净水剂及其生产方法及其使用方法，本发明的净水剂针对各种微生物难以降解的高污染废水能进行高效絮凝处理，且制作成本较低，使用后的絮凝沉淀物还可直接二次利用处理，实现全循环利用且不产生次生污染。

[0007] 2.技术方案

[0008] 为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

[0009] 本发明的一种废水处理用净水剂，包括碳酸铝系复合钙硅酸盐和石墨千枚岩粉。

[0010] 更进一步地，还包括沸石粉和珍珠岩粉。

[0011] 更进一步地，各组分按以下质量份组成：

[0012] 碳酸铝系复合钙硅酸盐：50-70份

[0013] 沸石粉：10-20份

[0014] 珍珠岩粉：15-25份

[0015] 石墨千枚岩粉：5-10份。

[0016] 本发明的一种废水处理用净水剂的生产方法，在原料中加入碳酸铝系复合钙硅酸盐和石墨千枚岩粉。

[0017] 更进一步地，具体包括以下步骤：

[0018] 步骤一：将原料碳酸铝系复合钙硅酸盐、沸石粉、珍珠岩粉和石墨千枚岩粉分别粉碎至不超过60目；

[0019] 步骤二、取10-20质量份的沸石粉与15-25质量份的珍珠岩粉均匀混合搅拌得到A混合物；

[0020] 步骤三、取5-10质量份的石墨千枚岩粉与A混合物均匀混合搅拌得到B混合物；

[0021] 步骤四、取50-70质量份的碳酸铝系复合钙硅酸盐与B混合物均匀混合搅拌即得。

[0022] 更进一步地，步骤一中将各原料组分分别粉碎至60目。

[0023] 更进一步地，每次混合搅拌时间不低于10min，每次混合搅拌速率不低于60n/min。

[0024] 更进一步地，每次混合搅拌温度在25℃以上。

[0025] 更进一步地，每次混合搅拌湿度在30％以下。

[0026] 本发明的一种废水处理用净水剂的使用方法，采用上述废水处理用净水剂，投入废水中进行充分搅拌混合，分离出沉淀物和上清液，净水剂投加量为废水量的0.1％～0.3％。

[0027] 3.有益效果

[0028] 采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

[0029] (1)本发明的一种废水处理用净水剂，包括碳酸铝系复合钙硅酸盐、石墨千枚岩粉、沸石粉和珍珠岩粉，利用各种天然岩石粉末和矿物组合相配合，耐酸碱能力较为突出，反复经工程验证具有极强的吸附和絮凝作用，凝集的沉淀物脱水后还可直接用作固体肥料或经堆肥后使用，实现了全循环废物利用，不产生二次污染。

[0030] (2)本发明的一种废水处理用净水剂，添加的碳酸铝系复合钙硅酸盐具有强烈的吸附 COD成分、磷成分、悬浮物成分、金属成分并将其保存在此天然岩石粉的间隙和结晶结构中的能力，且具有强烈的成核作用，能够迅速捕捉水中的污染物并将其凝聚沉降下来，保证净水剂的高效絮凝效率。

[0031] (3)本发明的一种废水处理用净水剂，配合添加的石墨千枚岩粉具有强烈的吸附氨氮成分的能力，尤其对水中细粉颗粒能够有效吸附，结合沸石粉和珍珠岩粉对水中粗粉颗粒的高效吸附与沉淀，各组分之间相互协同，能够迅速吸附去除畜禽污水中的主要污染物，使污染水的BOD、COD得到显著改善。

[0032] (4)本发明的一种废水处理用净水剂，与常规铝系凝集剂或铁系凝集剂相比，其凝集速度有大幅度提升，常规铝系凝集剂或铁系凝集剂需要5-20min才能分离，而本净水剂添加后凝集速度极快，只需1-2min聚合物和处理水即可分离。

[0033] (5)本发明的一种废水处理用净水剂，与常规高分子凝集剂相比，本净水剂不使用硫酸和烧碱，使用时只要1道工序即可，与常规高分子凝集剂需要2-4工序相比，使用设备和成本都有明显降低，且本净水剂可改善悬浮固体物质、COD、已烷等水质，分离出的污泥是疏水性和易脱水，便于处理。

[0034] (6)本发明的一种废水处理用净水剂的使用方法，净水剂投加量仅为废水量的 0.1％-0.3％，用量大幅减少，且使用时只需要简单的净水剂投放和混合装置，不需要污水处理设施，生产成本有效降低，操作简单，适用广泛。

附图说明

[0035] 图1为本发明的一种废水处理用净水剂的生产方法的流程示意图。

具体实施方式

[0036] 为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。

[0037] 本发明的一种废水处理用净水剂，包括碳酸铝系复合钙硅酸盐和石墨千枚岩粉，还包括沸石粉和珍珠岩粉，且各组分按以下质量份组成：

[0038] 碳酸铝系复合钙硅酸盐：50-70份

[0039] 沸石粉：10-20份

[0040] 珍珠岩粉：15-25份

[0041] 石墨千枚岩粉：5-10份。

[0042] 本发明中的碳酸铝系复合钙硅酸盐包括多种含水铝硅酸盐与碳酸铝盐的复合天然岩石粉末，可采用含有沸石、石英和白云石等的特种天然火山灰经加工而成，在此不一一尽述；且本发明中碳酸铝系复合钙硅酸盐与石墨千枚岩粉的质量份比例控制为(6-12)：1，且石墨千枚岩粉的质量份含量为沸石粉质量份的30％-60％，珍珠岩粉和沸石粉的质量份比例控制为 (0.8-1.5)：1。

[0043] 本发明的净水剂利用各种天然岩石粉末和矿物组合相配合，耐酸碱能力较为突出，反复经工程验证具有极强的吸附和絮凝作用，添加的碳酸铝系复合钙硅酸盐具有强烈的吸附COD 成分、磷成分、悬浮物成分、金属成分并将其保存在此天然岩石粉的间隙和结晶结构中的能力，且碳酸铝系复合钙硅酸盐具有强烈的成核作用，能够迅速捕捉水中的污染物并将其凝聚沉降下来；配合添加的石墨千枚岩粉同时具有强烈的吸附氨氮成分的能力，尤其对水中细粉颗粒能够有效吸附，结合沸石粉和珍珠岩粉对水中粗粉颗粒的高效吸附与沉淀，各组分之间相互协同，能够迅速吸附去除畜禽污水中的主要污染物(如COD成分、氨氮、总磷、悬浮物、 K、Cu、Zn金属类等)，使污染水的BOD、COD得到显著改善，并能够对99％的污泥进行沉淀处理，反应速度极快，且凝集絮状物大、脱水性良好，同时由于净水剂本身呈中性，无需对处理后水的ph值做调整，应用更加方便；其次，该净水剂无需辅助剂，使用安全高效，还具有漂白与脱臭效果，凝集的沉淀物脱水后还可直接用作固体肥料或经堆肥后使用，实现了全循环废物利用，不产生二次污染。

[0044] 还需要说明的是，经反复工程实践验证，本发明的净水剂针对工业废水、土木工程领域的泥浆浑水、湖泊池塘(蓝绿藻)污水、圈舍污泥水、畜禽养殖类污水等各种高污染废水均有着突出的净化处理效果，本发明的净水剂与常规铝系凝集剂(PAC)或铁系凝集剂相比，其凝集速度有大幅度提升，常规铝系凝集剂(PAC)或铁系凝集剂需要5-20min才能分离，而本净水剂添加后凝集速度极快，只需1-2min聚合物和处理水即可分离；其次，常规凝集剂必须保持适宜的ph值，而本净水剂的耐酸碱度可相容；再次，本净水剂由JIS达标的原料及天然矿物质合成，是一种无害的凝集剂，处理后的水保留有许多矿物质，对环境有良好的影响，利于增加水生动植物群、鱼类和浮游生物的生长；与常规高分子凝集剂相比，本净水剂不使用硫酸和烧碱，使用时只要1道工序即可，与常规高分子凝集剂需要2-4工序相比，使用设备和成本都有明显降低，且本净水剂可改善悬浮固体物质、COD、已烷等水质，分离出的污泥是疏水性和易脱水，便于处理。

[0045] 下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

[0046] 实施例1

[0047] 本实施例的一种废水处理用净水剂，包括碳酸铝系复合钙硅酸盐和石墨千枚岩粉，还包括沸石粉和珍珠岩粉，且各组分按以下质量份组成：

[0048] 碳酸铝系复合钙硅酸盐：50份

[0049] 沸石粉：10份

[0050] 珍珠岩粉：15份

[0051] 石墨千枚岩粉：5份。

[0052] 本实施例中碳酸铝系复合钙硅酸盐与石墨千枚岩粉的质量份比例控制为10：1，且石墨千枚岩粉的质量份含量为沸石粉质量份的50％，珍珠岩粉和沸石粉的质量份比例为1.5：1。

[0053] 本实施例的一种废水处理用净水剂的生产方法，在原料中加入碳酸铝系复合钙硅酸盐和石墨千枚岩粉，具体包括以下步骤：

[0054] 步骤一：将原料碳酸铝系复合钙硅酸盐、沸石粉、珍珠岩粉和石墨千枚岩粉分别粉碎至 60目；碳酸铝系复合钙硅酸盐在60目粒度时成核作用尤为显著，可迅速捕捉水中的污染物将其凝聚沉降下来；

[0055] 步骤二、取10质量份的沸石粉与15质量份的珍珠岩粉均匀混合搅拌得到A混合物；

[0056] 步骤三、取5质量份的石墨千枚岩粉与A混合物均匀混合搅拌得到B混合物；

[0057] 步骤四、取50质量份的碳酸铝系复合钙硅酸盐与B混合物均匀混合搅拌即得，并将得到的稳定混合物放置于温度为5℃以下的环境予以保存。

[0058] 需要说明的是，以上步骤中每次混合搅拌时间不低于10min，每次混合搅拌速率不低于 60n/min，每次混合搅拌温度在25℃以上，每次混合搅拌湿度在30％以下，通过对混合顺序和混合工艺参数的严格控制，保障能够充分发挥各组分特性，最终保障成品净水剂能够高效发挥效用。

[0059] 本实施例的一种废水处理用净水剂的使用方法，只需要简单的净水剂投放和混合装置，不需要污水处理设施，适用广泛，且净水剂投加量仅为废水量的0.1％，具体使用时根据可采用干粉投加器，将本净水剂与待处理污水同时投入到管道混合器中进行充分搅拌混合，然后分离沉淀物和上清液，上清液直接打到环保护的废水排放标准，沉淀物则进入沉淀浓缩池，自然沉淀脱水后经压滤将含水率控制在50％以下，处理养殖污水时产生的污泥大部分为粪污中的营养成分，可直接与其他干粪混合进行堆肥利用或作为制作砖瓦等建筑材料，实现全循环利用且不产生次生污染。

[0060] 下面结合具体案例予以说明：

[0061] 案例1：重庆市畜牧科学院双河九峰山实验基地的养猪废水处理，针对猪粪尿经沼气发酵后产生的沼液，在沼液储留池中设置循环搅拌泵，直接陆续投入本实施例的净水剂粉末，同时充分搅拌1分钟；净水剂投加量为处理水量的0.21％。处理前的沼液检测数值为： COD1930ppm，氨氮375ppm，总氮460ppm，总磷118ppm；经处理后，污水中COD成分、 SS成分、总磷成分及重金属离子显著降低，处理结果直接达到环保部畜禽养殖污水排放标准 GB18596-2001，实测值为：COD310ppm，氨氮47ppm，总氮65ppm，总磷2.7ppm，色度50。

[0062] 案例2：重庆某乳业两江奶牛场沼液废水，该沼液COD(2130ppm)、氨氮(430ppm)、总氮530ppm、总磷(166ppm)等指标仍严重超标，现有的生化处理工艺很难达标，多次被当地环保局责令整改；在沼液池取原液使用本实施例的净水剂水溶液，并配合设有微纳米曝气机进行搅拌循环，反应2分钟内，COD降至300ppm以下，氨氮降至60ppm以下，总氮降至80ppm以下，总磷降至2.0ppm以下。

[0063] 实施例2

[0064] 基本同实施例1，所不同的是，本实施例的一种废水处理用净水剂，包括碳酸铝系复合钙硅酸盐和石墨千枚岩粉，还包括沸石粉和珍珠岩粉，且各组分按以下质量份组成：

[0065] 碳酸铝系复合钙硅酸盐：70份

[0066] 沸石粉：20份

[0067] 珍珠岩粉：25份

[0068] 石墨千枚岩粉：10份。

[0069] 本实施例中碳酸铝系复合钙硅酸盐与石墨千枚岩粉的质量份比例控制为7：1，且石墨千枚岩粉的质量份含量为沸石粉质量份的50％，珍珠岩粉和沸石粉的质量份比例为1.25：1。

[0070] 本实施例的一种废水处理用净水剂的生产方法，在原料中加入碳酸铝系复合钙硅酸盐和石墨千枚岩粉，具体包括以下步骤：

[0071] 步骤一：将原料碳酸铝系复合钙硅酸盐、沸石粉、珍珠岩粉和石墨千枚岩粉分别粉碎至 60目以下；

[0072] 步骤二、取20质量份的沸石粉与25质量份的珍珠岩粉均匀混合搅拌得到A混合物；

[0073] 步骤三、取10质量份的石墨千枚岩粉与A混合物均匀混合搅拌得到B混合物；

[0074] 步骤四、取70质量份的碳酸铝系复合钙硅酸盐与B混合物均匀混合搅拌即得。

[0075] 本实施例的一种废水处理用净水剂的使用方法，净水剂投加量仅为废水量的0.2％。

[0076] 实施例3

[0077] 基本同实施例1，所不同的是，本实施例的一种废水处理用净水剂，包括碳酸铝系复合钙硅酸盐和石墨千枚岩粉，还包括沸石粉和珍珠岩粉，且各组分按以下质量份组成：

[0078] 碳酸铝系复合钙硅酸盐：60份

[0079] 沸石粉：16份

[0080] 珍珠岩粉：20份

[0081] 石墨千枚岩粉：7份。

[0082] 本实施例中碳酸铝系复合钙硅酸盐与石墨千枚岩粉的质量份比例控制为8.6：1，且石墨千枚岩粉的质量份含量为沸石粉质量份的47％，珍珠岩粉和沸石粉的质量份比例为0.8：1。

[0083] 本实施例的一种废水处理用净水剂的生产方法，在原料中加入碳酸铝系复合钙硅酸盐和石墨千枚岩粉，具体包括以下步骤：

[0084] 步骤一：将原料碳酸铝系复合钙硅酸盐、沸石粉、珍珠岩粉和石墨千枚岩粉分别粉碎至60目以下；

[0085] 步骤二、取16质量份的沸石粉与20质量份的珍珠岩粉均匀混合搅拌得到A混合物；

[0086] 步骤三、取7质量份的石墨千枚岩粉与A混合物均匀混合搅拌得到B混合物；

[0087] 步骤四、取60质量份的碳酸铝系复合钙硅酸盐与B混合物均匀混合搅拌即得，[0088] 本实施例的一种废水处理用净水剂的使用方法，净水剂投加量仅为废水量的0.3％。

[0089] 实施例4

[0090] 基本同实施例1，所不同的是，本实施例的一种废水处理用净水剂，包括碳酸铝系复合钙硅酸盐和石墨千枚岩粉，还包括沸石粉和珍珠岩粉，且各组分按以下质量份组成：

[0091] 碳酸铝系复合钙硅酸盐：60份

[0092] 沸石粉：17份

[0093] 珍珠岩粉：15份

[0094] 石墨千枚岩粉：10份。

[0095] 本实施例中碳酸铝系复合钙硅酸盐与石墨千枚岩粉的质量份比例控制为6：1，且石墨千枚岩粉的质量份含量为沸石粉质量份的60％，珍珠岩粉和沸石粉的质量份比例为1.1：1。

[0096] 实施例5

[0097] 基本同实施例1，所不同的是，本实施例的一种废水处理用净水剂，包括碳酸铝系复合钙硅酸盐和石墨千枚岩粉，还包括沸石粉和珍珠岩粉，且各组分按以下质量份组成：

[0098] 碳酸铝系复合钙硅酸盐：59份

[0099] 沸石粉：18份

[0100] 珍珠岩粉：22份

[0101] 石墨千枚岩粉：5.4份。

[0102] 本实施例中碳酸铝系复合钙硅酸盐与石墨千枚岩粉的质量份比例控制为11：1，且石墨千枚岩粉的质量份含量为沸石粉质量份的30％，珍珠岩粉和沸石粉的质量份比例为1.2：1。

[0103] 实施例6

[0104] 基本同实施例1，所不同的是，本实施例的一种废水处理用净水剂，包括碳酸铝系复合钙硅酸盐和石墨千枚岩粉，还包括沸石粉和珍珠岩粉，且各组分按以下质量份组成：

[0105] 碳酸铝系复合钙硅酸盐：60份

[0106] 沸石粉：10份

[0107] 珍珠岩粉：15份

[0108] 石墨千枚岩粉：5份。

[0109] 本实施例中碳酸铝系复合钙硅酸盐与石墨千枚岩粉的质量份比例控制为12：1，且石墨千枚岩粉的质量份含量为沸石粉质量份的50％，珍珠岩粉和沸石粉的质量份比例为1.5：1。

[0110] 以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。