一种生活污水净水剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及污水处理剂领域，特别涉及一种生活污水净水剂及其制备方法。

背景技术

生活污水是居民日常生活中排出的废水，主要来源于居住建筑和公共建筑，如住宅、机关、学校、医院、商店、公共场所及工业企业卫生间等。随着人们生活水平的提高，生活污水所含的污染物成分也越来越复杂，主要是由有机物(如蛋白质、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮等)和大量病原微生物构成。传统的净水剂，包括絮凝剂、杀菌剂、阻垢剂等，存在功能单一、种类繁多、投加量大等诸多问题，无法有效去除生活污水的各种污染物。而生活污水中存在的有机物极不稳定，容易腐化而产生恶臭，容易被细菌和病原体利用进行大量繁殖，导致传染病蔓延流行，因此，急需开发一种能够在去除有机物的同时起到杀菌作用的生活污水净水剂。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种生活污水净水剂及其制备方法。

本发明所述一种生活污水净水剂，包括以下重量份原料：氯化铝10～14份、硫酸亚铁6～8份、聚丙烯酰胺15～25份、聚乙二醇二甲醚12～16份、三甲基硅醇5～7份、菌粉0.5～0.9份、硅藻土8～15份、活性炭6～11份、改性脱玻化珍珠岩7～9份

所述菌粉为硝化细菌、枯草芽孢杆菌、蓝细菌、双歧杆菌按(1.0～1.2):(1.8～2.3):1:(0.6～1)的数量比混合所得。

进一步的，一种生活净水剂，包括以下重量份原料：氯化铝10～12份、硫酸亚铁7份、聚丙烯酰胺15～18份、聚乙二醇二甲醚12～13份、三甲基硅醇6份、菌粉0.6～0.8份、硅藻土8～10份、活性炭6～7份、改性脱玻化珍珠岩8份；

所述菌粉为硝化细菌、枯草芽孢杆菌、蓝细菌、双歧杆菌按1.2:2:1:0.8的数量比混合所得。

进一步的，聚丙烯酰胺为线性聚丙烯酰胺。

该一种生活污水净化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1.将珍珠岩干燥后粉碎至80～100目，加入氢氧化钙进行高能球磨；球磨结束后，在氧化气氛下，升温至420～570℃保温6～8h，得改性脱玻化珍珠岩；

S2.取三甲基硅醇和聚乙二醇二甲醚混合后，升温至135～150℃保温1～2h，得混合物1；

S3.将硅藻土、活性炭、改性脱玻化珍珠岩和混合物1混合后进行混合球磨，干燥，加入菌粉搅拌均匀后，造粒，过筛，得混合颗粒；

S4.取聚丙烯酰胺、氯化铝和硫酸亚铁混合均匀后，升温至400～460℃煅烧2～3h，降温至180～220℃，在还原气氛下保温1～1.5h，冷却至室温后，加入混合颗粒，造粒，过筛，得生活污水净化剂。

进一步的，步骤S1中，珍珠岩和氢氧化钙的质量比为1:(0.6～1.2)。

进一步的，步骤S1中，高能球磨为在高能球磨机中球磨0.5～1h，高能球磨的转速为200～300r/min。

进一步的，步骤S2中，加热为以10～12℃/min的速率升温至135～150℃保温1～1.5h。

进一步的，步骤S3中，混合球磨为加入锆珠，球磨至颗粒直径在200～300目。

进一步的，所述混合颗粒的粒径为2.0～3.0mm；所述生活污水净化剂的粒径为3.5～4.0mm。

进一步的，步骤S4中，升温为以15～20℃/min的速率升温，降温为以8～10℃/min的速率降温。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的一种生活污水净水剂通过将氯化铝、硫酸亚铁、聚丙烯酰胺、聚乙二醇二甲醚、三甲基硅醇、菌粉、硅藻土、活性炭和改性脱玻化珍珠岩复配，通过氯化铝、硫酸亚铁、聚丙烯酰胺和三甲基硅醇吸附水不溶物性物质，加入菌粉抑制污水中的有害微生物，再通过硅藻土、改性脱玻化珍珠岩和活性炭去除微量污染物和有机污染物，结合聚乙二醇二甲醚使用，可以去除恶臭味气体；本发明的一种生活污水净水剂可以有效去除污水中的污染物，处理后的污水可以到达生活污水排放标准，而且没有异味，可以作为回水再次利用。

(2)本发明对珍珠岩进行改性处理，可以提高珍珠岩的脱玻化程度，并改善脱玻化时珍珠岩容易出现霏细结构现象，增大脱玻化珍珠岩的比表面积及孔隙，提高珍珠岩的吸附能力。

(3)本发明采用线性聚丙烯酰胺，其在后续与氯化铝、硫酸亚铁的结合更加牢固，提高净水剂的稳定性。

(4)本发明的一种生活污水净化剂及其制备方法，通过将聚丙烯酰胺、氯化铝和硫酸亚铁复合，增强聚丙烯酰胺的净水效果，而将聚丙烯酰胺、氯化铝和硫酸亚铁的混合物覆盖在外表面，在净水剂作用时，外表面成分先对污水进行初步净化，再释放内部成分进行深度净化，提高了净水剂的净化效果。

具体实施方式

为对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，发明人结合实施例进行说明，但以下实施例所描述的仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种生活污水净水剂，包括以下重量份原料：氯化铝10～14份、硫酸亚铁6～8份、聚丙烯酰胺15～25份、聚乙二醇二甲醚12～16份、三甲基硅醇5～7份、菌粉0.5～0.9份、硅藻土8～15份、活性炭6～11份、改性脱玻化珍珠岩7～9份；

所述菌粉为硝化细菌、枯草芽孢杆菌、蓝细菌、双歧杆菌按(1.0～1.2):(1.8～2.3):1:(0.6～1)的数量比混合所得。

所述聚丙烯酰胺为线性聚丙烯酰胺；

该一种生活污水净化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1.将珍珠岩干燥后粉碎至80～100目，加入氢氧化钙进行高能球磨；球磨结束后，在氧化气氛下，升温至420～570℃保温6～8h，得改性脱玻化珍珠岩；

S2.取三甲基硅醇和聚乙二醇二甲醚混合后，升温至135～150℃保温1～2h，得混合物1；

S3.将硅藻土、活性炭、改性脱玻化珍珠岩和混合物1混合后进行混合球磨，干燥，加入菌粉搅拌均匀后，造粒，过筛，得混合颗粒；

S4.取聚丙烯酰胺、氯化铝和硫酸亚铁混合均匀后，以15～20℃/min的速率升温至400～460℃煅烧2～3h，以8～10℃/min的速率降温至180～220℃，在还原气氛下保温1～1.5h，冷却至室温后，加入混合颗粒，造粒，过筛，得生活污水净化剂。

步骤S1中，珍珠岩和氢氧化钙的质量比为1:(0.6～1.2)。

步骤S1中，高能球磨为在高能球磨机中球磨0.5～1h，高能球磨的转速为200～300r/min。

步骤S2中，加热为以10～12℃/min的速率升温至135～150℃保温1～1.5h。

步骤S3中，混合球磨为加入锆珠，球磨至颗粒直径在200～300目。

所述混合颗粒的粒径为2.0～3.0mm；所述生活污水净化剂的粒径为3.5～4.0mm。

步骤S4中，升温为以15～20℃/min的速率升温，降温为以8～10℃/min的速率降温。

实施例1-2和对比例1-5生活污水净水剂的配方如表1所示；

表1

实施1-2和对比例1-2的制备方法如下

一种生活污水净化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1.将珍珠岩干燥后粉碎至100目，加入氢氧化钙进行高能球磨，高能球磨的转速为200r/min，球磨1h后，在氧化气氛下，升温至450℃保温6h，冷却至室温，得改性脱玻化珍珠岩；

S2.取三甲基硅醇和聚乙二醇二甲醚混合后，以12℃/min的速率升温至135℃保温2h，冷却至室温，得混合物1；

S3.将硅藻土、活性炭、改性脱玻化珍珠岩和混合物1混合后，加入锆珠，球磨至颗粒直径在200目，干燥，加入菌粉搅拌均匀后，造粒，过筛，得粒径为2.0mm的混合颗粒；

S4.取线性聚丙烯酰胺、氯化铝和硫酸亚铁混合均匀后，以20℃/min的速率升温至450℃煅烧2h，以10℃/min的速率降温至180℃，在还原气氛下保温1.5h，冷却至室温后，加入混合颗粒，造粒，过筛，得粒径为3.5mm的生活污水净化剂。

实施例3

一种生活污水净水剂，包括以下重量份原料：氯化铝0.12kg、硫酸亚铁0.07kg、线性聚丙烯酰胺0.15kg、聚乙二醇二甲醚0.13kg、三甲基硅醇0.07kg、菌粉8g、硅藻土0.12kg、活性炭0.9kg、改性脱玻化珍珠岩0.8kg。

所述菌粉中硝化细菌、枯草芽孢杆菌、蓝细菌、双歧杆菌的数量分别为1.2×10

该生活污水净化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1.将珍珠岩干燥后粉碎至100目，加入氢氧化钙进行高能球磨，高能球磨的转速为200r/min，球磨1h后，在氧化气氛下，升温至420℃保温8h，冷却至室温，得改性脱玻化珍珠岩；

S2.取三甲基硅醇和聚乙二醇二甲醚混合后，以12℃/min的速率升温至135℃保温2h，冷却至室温，得混合物1；

S3.将硅藻土、活性炭、改性脱玻化珍珠岩和混合物1混合后，加入锆珠，球磨至颗粒直径在200目，干燥，加入菌粉搅拌均匀后，造粒，过筛，得粒径为2.0mm的混合颗粒；

S4.取聚丙烯酰胺、氯化铝和硫酸亚铁混合均匀后，以20℃/min的速率升温至450℃煅烧2h，以10℃/min的速率降温至室温后，加入混合颗粒，造粒，过筛，得粒径为3.5mm的生活污水净化剂。

实施例4

一种生活污水净水剂，包括以下重量份原料：氯化铝0.12kg、硫酸亚铁0.07kg、线性聚丙烯酰胺0.15kg、聚乙二醇二甲醚0.13kg、三甲基硅醇0.07kg、菌粉8g、硅藻土0.12kg、活性炭0.9kg、改性脱玻化珍珠岩0.8kg。

所述菌粉中硝化细菌、枯草芽孢杆菌、蓝细菌、双歧杆菌的数量分别为1.2×10

该生活污水净化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1.将珍珠岩干燥后粉碎至100目，在氧化气氛下，升温至590℃保温6h，冷却至室温，得改性脱玻化珍珠岩；

S2.取三甲基硅醇和聚乙二醇二甲醚混合后，以12℃/min的速率升温至135℃保温2h，冷却至室温，得混合物1；

S3.将硅藻土、活性炭、改性脱玻化珍珠岩和混合物1混合后，加入锆珠，球磨至颗粒直径在200目，干燥，加入菌粉搅拌均匀后，造粒，过筛，得粒径为2.0mm的混合颗粒；

S4.取线性聚丙烯酰胺、氯化铝和硫酸亚铁混合均匀后，以20℃/min的速率升温至450℃煅烧2h，以10℃/min的速率降温至180℃，在还原气氛下保温1.5h，冷却至室温后，加入混合颗粒，造粒，过筛，得粒径为3.5mm的生活污水净化剂。

实施例5

一种生活污水净水剂，包括以下重量份原料：氯化铝0.12kg、硫酸亚铁0.07kg、线性聚丙烯酰胺0.15kg、聚乙二醇二甲醚0.13kg、三甲基硅醇0.07kg、菌粉8g、硅藻土0.12kg、活性炭0.9kg、改性脱玻化珍珠岩0.8kg。

所述菌粉中硝化细菌、枯草芽孢杆菌、蓝细菌、双歧杆菌的数量分别为1.2×10

该生活污水净化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1.将珍珠岩干燥后粉碎至100目，加入氢氧化钙进行高能球磨，高能球磨的转速为200r/min，球磨1h后，在氧化气氛下，升温至420℃保温8h，冷却至室温，得改性脱玻化珍珠岩；

S2.取三甲基硅醇和聚乙二醇二甲醚混合后，以12℃/min的速率升温至135℃保温2h，冷却至室温，得混合物1；

S3.将硅藻土、活性炭、改性脱玻化珍珠岩、混合物1、线性聚丙烯酰胺、氯化铝和硫酸亚铁混合后，加入锆珠，球磨至颗粒直径在200～300目，干燥，加入菌粉搅拌均匀后，造粒，过筛，得粒径为3.5mm的生活污水净化剂。

实施例6

一种生活污水净水剂，包括以下重量份原料：氯化铝0.12kg、硫酸亚铁0.07kg、长支链聚丙烯酰胺0.15kg、聚乙二醇二甲醚0.13kg、三甲基硅醇0.07kg、菌粉8g、硅藻土0.12kg、活性炭0.9kg、改性脱玻化珍珠岩0.8kg。

所述菌粉中硝化细菌、枯草芽孢杆菌、蓝细菌、双歧杆菌的数量分别为1.2×10

该生活污水净化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1.将珍珠岩干燥后粉碎至100目，加入氢氧化钙进行高能球磨，高能球磨的转速为200r/min，球磨1h后，在氧化气氛下，升温至450℃保温6h，冷却至室温，得改性脱玻化珍珠岩；

S2.取三甲基硅醇和聚乙二醇二甲醚混合后，以12℃/min的速率升温至135℃保温2h，冷却至室温，得混合物1；

S3.将硅藻土、活性炭、改性脱玻化珍珠岩和混合物1混合后，加入锆珠，球磨至颗粒直径在200目，干燥，加入菌粉搅拌均匀后，造粒，过筛，得粒径为2.0mm的混合颗粒；

S4.取长支链聚丙烯酰胺、氯化铝和硫酸亚铁混合均匀后，以20℃/min的速率升温至450℃煅烧2h，以10℃/min的速率降温至180℃，在还原气氛下保温1.5h，冷却至室温后，加入混合颗粒，造粒，过筛，得粒径为3.5mm的生活污水净化剂。

对比例3

该生活污水净化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1.将珍珠岩干燥后粉碎至100目，加入氢氧化钙进行高能球磨，高能球磨的转速为200r/min，球磨1h后，在氧化气氛下，升温至450℃保温6h，冷却至室温，得改性脱玻化珍珠岩；

S2.将硅藻土、活性炭和改性脱玻化珍珠岩混合后，加入锆珠，球磨至颗粒直径在200目，干燥，加入菌粉搅拌均匀后，造粒，过筛，得粒径为2.0mm的混合颗粒；

S3.取聚丙烯酰胺、氯化铝和硫酸亚铁混合均匀后，以20℃/min的速率升温至450℃煅烧2h，以10℃/min的速率降温至180℃，在还原气氛下保温1.5h，冷却至室温后，加入混合颗粒，造粒，过筛，得粒径为3.5mm的生活污水净化剂。

对比例4

该生活污水净化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1.取三甲基硅醇和聚乙二醇二甲醚混合后，以12℃/min的速率升温至135℃保温2h，冷却至室温，得混合物1；

S2.将活性炭和混合物1混合后，加入锆珠，球磨至颗粒直径在200目，干燥，加入菌粉搅拌均匀后，造粒，过筛，得粒径为2.0mm的混合颗粒；

S3.取聚丙烯酰胺、氯化铝和硫酸亚铁混合均匀后，以20℃/min的速率升温至450℃煅烧2h，以10℃/min的速率降温至180℃，在还原气氛下保温1.5h，冷却至室温后，加入混合颗粒，造粒，过筛，得粒径为3.5mm的生活污水净化剂。

对比例5

该生活污水净化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1.将珍珠岩干燥后粉碎至100目，加入氢氧化钙进行高能球磨，高能球磨的转速为200r/min，球磨1h后，在氧化气氛下，升温至450℃保温6h，冷却至室温，得改性脱玻化珍珠岩；

S2.取三甲基硅醇和聚乙二醇二甲醚混合后，以12℃/min的速率升温至135℃保温2h，冷却至室温，得混合物1；

S3.将硅藻土、活性炭、改性脱玻化珍珠岩和混合物1混合后，加入锆珠，球磨至颗粒直径在200目，干燥，加入菌粉搅拌均匀后，造粒，过筛，得粒径为2.0mm的混合颗粒；

S4.取聚丙烯酰胺，以20℃/min的速率升温至450℃煅烧2h，以10℃/min的速率降温至180℃，在还原气氛下保温1.5h，冷却至室温后，加入混合颗粒，造粒，过筛，得粒径为3.5mm的生活污水净化剂。

试验例1净化效果检测

从生活污水处理厂的待处理水体中取出55L的水样，测定其生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、氨氮、悬浮物和粪大肠菌群数，然后平均将其分成11组，按30mg/L的投加量分别投入实施例与对比例的生活污水净水剂，水体曝气1h后，静置5天，测定五日生化需氧量(BOD

采用BDO-210溶解氧仪测定BOD

采用TCK-1COD在线分析仪测定COD；

采用3S-CL-AM氨氮在线分析仪测定氨氮；

采用ZWYG-2087型悬浮物浓度计测定悬浮物；

参照HJ 347.1-2018《水质粪大肠菌群的测定滤膜法》测定粪大肠菌群数；

表2净水效果检测结果

由实验数据可知，经本发明的生活污水净水剂处理后的生活污水，BOD、COD、氨氮、悬浮物含量均大幅降低，各项指标均达到GB/T 19818-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的标准，而且没有异味，可以作为回水再利用，其中，实施例1-2的生活污水净水剂的处理效果最优，处理后的水样，各项指标均达到GB/T 19818-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。

与实施例2相比，实施例3改变了线性聚丙烯酰胺、氯化铝和硫酸亚铁的反应条件，污水的悬浮物去除效果较差；实施例4改变了珍珠岩的改性方法，制备的脱玻化珍珠岩的吸附效果差，BOD、COD、氨氮的去除效果较差；实施例5未使用线性聚丙烯酰胺、氯化铝和硫酸亚铁的混合物包裹其他成分，深度净化效果较差；实施例6未使用线性聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的净化效果较差。

对比例1各成分配比与本发明不同，该净化剂的各项指标均差于实施例2；对比例2的菌粉中不包括蓝细菌、双歧杆菌，抑制粪大肠菌群生长的效果差；对比例3未采用三甲基硅醇和聚乙二醇二甲醚，该净水剂处理后的污水中悬浮物浓度较高，并伴有恶臭性气体；对比例4未采用硅藻土和改性脱玻化珍珠岩，深度净化效果差，未能有效去除微量污染物和有机污染物，BOD、COD、氨氮和悬浮物含量均高，还带有轻微异味；对比例5未采用氯化铝和硫酸亚铁，初步净化效果差，悬浮物浓度高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。