本發(fā)明涉及污水處理，尤其涉及一種污水高效絮凝沉淀工藝。

背景技術(shù)：

1、水體富營養(yǎng)化的治理成為環(huán)境保護(hù)面臨的難題，磷元素是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的主要因素之一。水處理是去除污水中磷元素的一個(gè)重要措施，在污水處理中除磷尤為重要。

2、絮凝劑是常用的除磷物質(zhì)，但是目前現(xiàn)有絮凝劑的磷去除率較低，需要提高其除磷效果。另外絮凝后還會(huì)產(chǎn)生大量污泥，污泥特殊的絮體結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其中的水較難除去，往往需要消耗大量的藥劑和能源，而現(xiàn)有絮凝劑絮凝后的污泥其含水量均較高，需要降低污泥的含水量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種污水高效絮凝沉淀工藝，本發(fā)明通過對混凝劑1、2和絮凝工藝的設(shè)計(jì)，可以大幅提高污水絮凝效果，并且降低污泥中的含水量。

2、本發(fā)明提出了一種污水高效絮凝沉淀工藝，包括如下步驟：將污水與混凝劑1混勻，進(jìn)行混凝處理，然后加入混凝劑2，進(jìn)行絮凝處理，然后靜置，收集污泥，排出處理水；其中，混凝劑1為聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁中的至少一種；混凝劑2為改性膨潤土。

3、優(yōu)選地，在改性膨潤土的制備過程中，將陽離子聚丙烯酰胺插層改性膨潤土與氧化石墨烯分散液混勻，進(jìn)行反應(yīng)，冷凍干燥得到中間物料；將中間物料與氯化鐵、硫酸亞鐵混勻，升溫，調(diào)節(jié)ph，保溫反應(yīng)，固液分離，得到改性膨潤土。

4、上述陽離子聚丙烯酰胺插層改性膨潤土可以從市場購買，也可以采用本領(lǐng)域常規(guī)方法制得，其制備方法可以為：陽離子聚丙烯酰胺水溶液與十六烷基三甲基溴化銨有機(jī)膨潤土混勻，加熱反應(yīng)，固液分離，得到陽離子聚丙烯酰胺插層改性膨潤土。

5、本發(fā)明選用陽離子聚丙烯酰胺插層改性膨潤土與氧化石墨烯反應(yīng)，并經(jīng)冷凍干燥，陽離子聚丙烯酰胺與氧化石墨烯相互配合呈多孔海綿狀，并且使得膨潤土均勻分布在海綿中，然后與氯化鐵、硫酸亞鐵反應(yīng)，使得氧化石墨烯還原，并且在多孔海綿狀的物質(zhì)表面均勻分布有納米四氧化三鐵；這種特定的結(jié)構(gòu)，一方面，多孔海綿狀使得改性膨潤土具有更高的比表面積和更高的吸附性能，并且還原氧化石墨烯與陽離子聚丙烯酰胺插層改性膨潤土相互配合，通過電中和、橋聯(lián)作用、吸附作用等多重作用的相互配合，可以大幅提高其絮凝效果，提高codcr、bod5、ss和p的除去效果；另一方面，納米四氧化三鐵、膨潤土和還原氧化石墨烯相互配合，可以降低污泥中的含水量，降低后期污泥脫水的難度；并且改性膨潤土的特定結(jié)構(gòu)可以加快絮凝沉淀的速度。

6、另外本發(fā)明選用聚合硫酸鐵或聚合氯化鋁先與污水混凝，然后再與改性膨潤土絮凝可以進(jìn)一步提高絮凝效果并加快絮凝沉淀。

7、優(yōu)選地，在改性膨潤土的制備過程中，于110-120℃反應(yīng)4-5h，冷凍干燥得到中間物料。

8、優(yōu)選地，在改性膨潤土的制備過程中，陽離子聚丙烯酰胺插層改性膨潤土與氧化石墨烯的重量比為12-14:1。

9、優(yōu)選地，在改性膨潤土的制備過程中，升溫至50-55℃。

10、優(yōu)選地，在改性膨潤土的制備過程中，調(diào)節(jié)ph＝9.5-10。優(yōu)選用氨水條件ph＝9.5-10。

11、優(yōu)選地，在改性膨潤土的制備過程中，保溫反應(yīng)1-1.5h。

12、優(yōu)選地，在改性膨潤土的制備過程中，中間物料與氯化鐵、硫酸鐵重量比為0.12-0.14:1:1.35-1.45。

13、優(yōu)選地，每升污水加入1.3-1.5g混凝劑1。

14、優(yōu)選地，每升污水加入1.5-2g混凝劑2。

15、優(yōu)選地，以100-200r/min的速度攪拌混凝處理3-5min。

16、優(yōu)選地，以40-50r/min的速度攪拌絮凝處理8-10min。

17、優(yōu)選地，靜置20-30min。

18、選用合適的加入量和攪拌速度，可以進(jìn)一步提高絮凝效果。

19、優(yōu)選地，排出的處理水依次經(jīng)反硝化、除臭、消毒處理，經(jīng)檢測合格后排出。

20、當(dāng)檢測后，出水的cod、nh3-n、tn和tp符合浙江省《城鎮(zhèn)污水處理廠主要水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(db33/2169-2018)，其他指標(biāo)(如bod5、ss)符合一級a標(biāo)準(zhǔn)，即可排出。

21、優(yōu)選地，污水先經(jīng)過沉砂、a2o處理后，再與混凝劑1混勻。

22、上述a2o，又稱aao、aao，是英文anaerobic-anoxic-oxic第一個(gè)字母的簡稱(厭氧-缺氧-好氧)，是一種常用的二級污水處理工藝，具有同步脫氮除磷的作用，可用于二級污水處理或三級污水處理。

23、經(jīng)過沉砂、a2o處理后的污水中，codcr為45-55mg/l、bod5為8-12mg/l、ss為15-25mg/l、tn為10-14mg/l、nh3-n為1-2mg/l、tp為0.8-1.5mg/l、ph為6-9。

24、有益效果：

25、本發(fā)明所述多孔海綿狀的改性膨潤土，一方面，使其具有更高的比表面積和更高的吸附性能，并通過電中和、橋聯(lián)作用、吸附作用等多重作用的相互配合，可以大幅提高其絮凝效果，提高codcr、bod5、ss和p的除去效果；另一方面，改性膨潤土中的納米四氧化三鐵、膨潤土和還原氧化石墨烯相互配合，可以降低污泥中的含水量，降低后期污泥脫水的難度；并且改性膨潤土的特定結(jié)構(gòu)可以加快絮凝沉淀的速度。另外，本發(fā)明選用聚合硫酸鐵或聚合氯化鋁先與污水混凝，然后再與改性膨潤土絮凝可以進(jìn)一步提高絮凝效果并加快絮凝沉淀。本發(fā)明通過對混凝劑1、2和絮凝工藝的設(shè)計(jì)，可以大幅提高污水絮凝效果，并且降低污泥中的含水量。

技術(shù)特征：

1.一種污水高效絮凝沉淀工藝，其特征在于，包括如下步驟：將污水與混凝劑1混勻，進(jìn)行混凝處理，然后加入混凝劑2，進(jìn)行絮凝處理，然后靜置，收集污泥，排出處理水；其中，混凝劑1為聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁中的至少一種；混凝劑2為改性膨潤土。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述污水高效絮凝沉淀工藝，其特征在于，在改性膨潤土的制備過程中，將陽離子聚丙烯酰胺插層改性膨潤土與氧化石墨烯分散液混勻，進(jìn)行反應(yīng)，冷凍干燥得到中間物料；將中間物料與氯化鐵、硫酸亞鐵混勻，升溫，調(diào)節(jié)ph，保溫反應(yīng)，固液分離，得到改性膨潤土。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述污水高效絮凝沉淀工藝，其特征在于，在改性膨潤土的制備過程中，于110-120℃反應(yīng)4-5h，冷凍干燥得到中間物料。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述污水高效絮凝沉淀工藝，其特征在于，在改性膨潤土的制備過程中，陽離子聚丙烯酰胺插層改性膨潤土與氧化石墨烯的重量比為12-14:1。

5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一項(xiàng)所述污水高效絮凝沉淀工藝，其特征在于，在改性膨潤土的制備過程中，升溫至50-55℃；優(yōu)選地，在改性膨潤土的制備過程中，調(diào)節(jié)ph＝9.5-10；優(yōu)選地，在改性膨潤土的制備過程中，保溫反應(yīng)1-1.5h。

6.根據(jù)權(quán)利要求2-5任一項(xiàng)所述污水高效絮凝沉淀工藝，其特征在于，在改性膨潤土的制備過程中，中間物料與氯化鐵、硫酸鐵重量比為0.12-0.14:1:1.35-1.45。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述污水高效絮凝沉淀工藝，其特征在于，每升污水加入1.3-1.5g混凝劑1；優(yōu)選地，每升污水加入1.5-2g混凝劑2。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述污水高效絮凝沉淀工藝，其特征在于，以100-200r/min的速度攪拌混凝處理3-5min；優(yōu)選地，以40-50r/min的速度攪拌絮凝處理8-10min；優(yōu)選地，靜置20-30min。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述污水高效絮凝沉淀工藝，其特征在于，排出的處理水依次經(jīng)反硝化、除臭、消毒處理，經(jīng)檢測合格后排出。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述污水高效絮凝沉淀工藝，其特征在于，污水先經(jīng)過沉砂、a2o處理后，再與混凝劑1混勻。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種污水高效絮凝沉淀工藝，包括如下步驟：將污水與混凝劑1混勻，進(jìn)行混凝處理，然后加入混凝劑2，進(jìn)行絮凝處理，然后靜置，收集污泥，排出處理水；其中，混凝劑1為聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁中的至少一種；混凝劑2為改性膨潤土。本發(fā)明通過對混凝劑1、2和絮凝工藝的設(shè)計(jì)，可以大幅提高污水絮凝效果，并且降低污泥中的含水量。

技術(shù)研發(fā)人員：葛鳴陽,劉艷俊,喻盛華,崔魯,曹月林,李通,徐寧軒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：遂昌富春紫光水務(wù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9