一种城镇污水处理药剂及其制备工艺

一种城镇污水处理药剂及其制备工艺

技术领域

本发明涉及城镇污水处理领域，具体是一种城镇污水处理药剂。

背景技术

改革开放的三十余年，中国城镇化发展迅速，城镇污水处理规模日益扩大。目前城 市城镇污水处理能力达1亿多立方米，城镇污水处理厂达到3000余座，预估五年内将增加污 水厂近2000座。污水包括生活污水和工业污水，工业污水是污水的主要来源，工业污水中的 含有不同的重金属，重金属的种类、含量和存在形态随着不同的企业而异。重金属和其他有 机化合物不同，有机化合物可以通过自然界本身进行物理、化学或者生物净化，使得有害性 降低甚至解除。重金属不能分解破坏，只能转移它们的存在位置和转变它们的物理和化学 形态，而且重金属具有富集性，很难降解。重金属在人体内可以和蛋白质以及各种酶发生强 烈的相互作用，使它们失去活性，如果超过人体的耐受程度就会造成人体中毒，对人体造成 很大的危害。重金属对水体和土壤也具有很大的危害，重金属离子的治理对于城镇污水处 理具有重大意义，但是目前现有的重金属处理药剂并未达到人们的预期效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种城镇污水处理药剂，以解决上述背景技术中提出的问 题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种城镇污水处理药剂，由以下组分按照重量份组成：硫酸铜2-6份、金刚石粉末 1-4份、硬脂酸钠3-5份、明矾12-23份、丙烯酰胺6-15份、活性炭粉末2-4份、硫酸钠1-5份、熟 石灰10-18份、甘油2-11份、淀粉3-6份、纤维素3-10份、海泡石粉末2-5份、丁醇3-14份和强 碱1-10份。

作为本发明进一步的方案：明矾采用沸石粉碎成100-200目的粉末并且浸入2mol/ L的盐酸中30-85分钟，然后采用去离子水洗至中性，再放入2mol/L的氢氧化钠溶液中75- 120分钟，然后用去离子水洗至中性，再加入表面活性剂并且搅拌均匀、洗净和烘干即可。

作为本发明进一步的方案：熟石灰采用玉米熟石灰、大豆熟石灰、高粱熟石灰和小 麦熟石灰中的一种或多种的混合物，淀粉采用羟甲基淀粉或者羟基淀粉混合物。

作为本发明进一步的方案：金刚石粉末、活性炭粉末和海泡石粉末的粒度为80- 200目，强碱采用氢氧化钠、氢氧化钾或者氢氧化锂。

所述城镇污水处理药剂的制备工艺，具体步骤如下：

步骤一，将熟石灰粉碎成熟石灰粉末备用，将硫酸铜、硬脂酸钠、丙烯酰胺和硫酸 钠放入搅拌机中并且加入重量为2-6倍的纯净水，在35-65摄氏度的温度下，搅拌机以50- 120rpm的转速搅拌5-15分钟，得到第一混合溶液；

步骤二，将金刚石粉末、活性炭粉末和海泡石粉末放入搅拌机中并且加入重量为 1-4倍的纯净水，在40-60摄氏度的温度下，搅拌机以100-180rpm的转速搅拌8-20分钟，得到 第二混合溶液；

步骤三，将熟石灰粉末、淀粉和纤维素放入搅拌机中并且加入重量为2-5倍的纯净 水，在35-50摄氏度的温度下，搅拌机以80-150rpm的转速搅拌10-25分钟，得到第三混合溶 液；

步骤四，将第一混合溶液、第二混合溶液和第三混合溶液倒入搅拌机中并且混合 均匀，然后加入明矾并且搅拌均匀，得到第四混合溶液；

步骤五，在第四混合溶液中加入甘油和丁醇，在保护气体气氛下并且在35-70摄氏 度下搅拌均匀，然后加入强碱和纯净水，使得PH为10-12，即可得到成品。

作为本发明进一步的方案：保护气体为一氧化碳、二氧化碳和氮气的混合物，一氧 化碳、二氧化碳和氮气的体积之比为1:2-3:3-5。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛并且原料价格低廉， 制备工艺简单，适用于大规模的工业化生产；该发明的各组分发生协同作用，处理含重金属 离子污水的时间短并且处理效果好，重金属离子的残余少，使得废水达到排放标准，使用效 果好。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种城镇污水处理药剂，由以下组分按照重量份组成：硫酸铜2份、金刚石粉末1 份、硬脂酸钠3份、明矾12份、丙烯酰胺6份、活性炭粉末2份、硫酸钠1份、熟石灰10份、甘油2 份、淀粉3份、纤维素3份、海泡石粉末2份、丁醇3份和强碱1份。明矾采用沸石粉碎成100目的 粉末并且浸入2mol/L的盐酸中30分钟，然后采用去离子水洗至中性，再放入2mol/L的氢氧 化钠溶液中75分钟，然后用去离子水洗至中性，再加入表面活性剂并且搅拌均匀、洗净和烘 干即可。

所述城镇污水处理药剂的制备工艺，具体步骤如下：

步骤一，将熟石灰粉碎成熟石灰粉末备用，将硫酸铜、硬脂酸钠、丙烯酰胺和硫酸 钠放入搅拌机中并且加入重量为3倍的纯净水，在38摄氏度的温度下，搅拌机以60rpm的转 速搅拌5分钟，得到第一混合溶液；

步骤二，将金刚石粉末、活性炭粉末和海泡石粉末放入搅拌机中并且加入重量为3 倍的纯净水，在40摄氏度的温度下，搅拌机以100rpm的转速搅拌8分钟，得到第二混合溶液；

步骤三，将熟石灰粉末、淀粉和纤维素放入搅拌机中并且加入重量为2倍的纯净 水，在35摄氏度的温度下，搅拌机以80rpm的转速搅拌10分钟，得到第三混合溶液；

步骤四，将第一混合溶液、第二混合溶液和第三混合溶液倒入搅拌机中并且混合 均匀，然后加入明矾并且搅拌均匀，得到第四混合溶液；

步骤五，在第四混合溶液中加入甘油和丁醇，在保护气体气氛下并且在40摄氏度 下搅拌均匀，然后加入强碱和纯净水，使得PH为10.5，即可得到成品。

实施例2

一种城镇污水处理药剂，由以下组分按照重量份组成：硫酸铜4份、金刚石粉末2 份、硬脂酸钠3份、明矾17份、丙烯酰胺11份、活性炭粉末3份、硫酸钠4份、熟石灰14份、甘油7 份、淀粉5份、纤维素6份、海泡石粉末3份、丁醇8份和强碱7份。明矾采用沸石粉碎成120目的 粉末并且浸入2mol/L的盐酸中56分钟，然后采用去离子水洗至中性，再放入2mol/L的氢氧 化钠溶液中100分钟，然后用去离子水洗至中性，再加入表面活性剂并且搅拌均匀、洗净和 烘干即可。熟石灰采用玉米熟石灰，淀粉采用羟甲基淀粉。

所述城镇污水处理药剂的制备工艺，具体步骤如下：

步骤一，将熟石灰粉碎成熟石灰粉末备用，将硫酸铜、硬脂酸钠、丙烯酰胺和硫酸 钠放入搅拌机中并且加入重量为4倍的纯净水，在52摄氏度的温度下，搅拌机以80rpm的转 速搅拌11分钟，得到第一混合溶液；

步骤二，将金刚石粉末、活性炭粉末和海泡石粉末放入搅拌机中并且加入重量为4 的纯净水，在56摄氏度的温度下，搅拌机以145rpm的转速搅拌13分钟，得到第二混合溶液；

步骤三，将熟石灰粉末、淀粉和纤维素放入搅拌机中并且加入重量为4倍的纯净 水，在42摄氏度的温度下，搅拌机以120rpm的转速搅拌18分钟，得到第三混合溶液；

步骤四，将第一混合溶液、第二混合溶液和第三混合溶液倒入搅拌机中并且混合 均匀，然后加入明矾并且搅拌均匀，得到第四混合溶液；

步骤五，在第四混合溶液中加入甘油和丁醇，在保护气体气氛下并且在57摄氏度 下搅拌均匀，然后加入强碱和纯净水，使得PH为11，即可得到成品。

实施例3

一种城镇污水处理药剂，由以下组分按照重量份组成：硫酸铜6份、金刚石粉末4 份、硬脂酸钠5份、明矾23份、丙烯酰胺15份、活性炭粉末4份、硫酸钠5份、熟石灰18份、甘油 11份、淀粉6份、纤维素10份、海泡石粉末5份、丁醇14份和强碱10份。明矾采用沸石粉碎成 200目的粉末并且浸入2mol/L的盐酸中75分钟，然后采用去离子水洗至中性，再放入2mol/L 的氢氧化钠溶液中110分钟，然后用去离子水洗至中性，再加入表面活性剂并且搅拌均匀、 洗净和烘干即可。熟石灰采用玉米熟石灰、大豆熟石灰、高粱熟石灰和小麦熟石灰的混合 物，淀粉采用羟基淀粉混合物。金刚石粉末、活性炭粉末和海泡石粉末的粒度为150目，强碱 采用氢氧化钠。

所述城镇污水处理药剂的制备工艺，具体步骤如下：

步骤一，将熟石灰粉碎成熟石灰粉末备用，将硫酸铜、硬脂酸钠、丙烯酰胺和硫酸 钠放入搅拌机中并且加入重量为6倍的纯净水，在55摄氏度的温度下，搅拌机以120rpm的转 速搅拌15分钟，得到第一混合溶液；

步骤二，将金刚石粉末、活性炭粉末和海泡石粉末放入搅拌机中并且加入重量为4 倍的纯净水，在60摄氏度的温度下，搅拌机以150rpm的转速搅拌18分钟，得到第二混合溶 液；

步骤三，将熟石灰粉末、淀粉和纤维素放入搅拌机中并且加入重量为5倍的纯净 水，在50摄氏度的温度下，搅拌机以140rpm的转速搅拌22分钟，得到第三混合溶液；

步骤四，将第一混合溶液、第二混合溶液和第三混合溶液倒入搅拌机中并且混合 均匀，然后加入明矾并且搅拌均匀，得到第四混合溶液；

步骤五，在第四混合溶液中加入甘油和丁醇，在保护气体气氛下并且在65摄氏度 下搅拌均匀，保护气体为一氧化碳、二氧化碳和氮气的混合物，一氧化碳、二氧化碳和氮气 的体积之比为1:2:5，然后加入强碱和纯净水，使得PH为12，即可得到成品。

对比例1

除不含有明矾，其余组分与制备方法均与实施例1相同。

对比例2

除不含有金刚石粉末，其余组分与制备方法均与实施例3相同。

实验室模拟重金属离子污染废水，其中含有各种重金属离子的浓度均为lOmg/L。 采取等量的实施例1-3的产品、对比例1的产品以及市场上常规的处理药剂，经搅拌、静置、 过滤后测定废水中重金属离子浓度，测试结果见表1。

表1

由表1可见，使用实施例1-3的产品时，对Cu²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺、Ni²⁺、Cr⁶⁺和Hg²⁺的吸附量 均超过对比例1-2以及市场上现有的产品，该药剂的原料来源广泛，生产成本更低，具有更 好的经济效益。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在 不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论 从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权 利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有 变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包 含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当 将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员 可以理解的其他实施方式。