一種城市污水綜合處理劑及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及污水處理領域，具體是一種城市污水綜合處理劑及其制備方法和應 用。
【背景技術】
[0002] 環(huán)境保護直接影響著我國國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。在我國過去幾十年的經(jīng)濟發(fā)展 中，由于忽視了發(fā)展中的環(huán)境保護，導致了現(xiàn)階段環(huán)境污染十分嚴重的狀況。近幾年雖采取 了大量的控制措施，但環(huán)境進一步變劣的趨勢仍在繼續(xù)。我國是世界上環(huán)境污染最為嚴重 的國家之一，無論是城市，還是鄉(xiāng)村，我國的大氣、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程 度的污染。貴陽、重慶、北京、蘭州等五個城市位于世界十大空氣污染最嚴重的城市之列，全 國600多個城市中，大氣質(zhì)量符合國家一級標準的不足10個。全國范圍內(nèi)酸雨危害的程度 和區(qū)域也日益擴大。
[0003] 全國每年污水排放中，僅10%的生活污水和70%的工業(yè)污水得到處理，且其中約 有一半工業(yè)污水處理設施的出水達不到國家排放標準，其余未處理的污水則直接排入江河 湖泊中，致使我國的水環(huán)境遭受了嚴重污染和破壞；城鎮(zhèn)生活污水的排放量正隨著城鎮(zhèn)建 設與發(fā)展而呈遞增的趨勢。據(jù)統(tǒng)計，全國七大水系和內(nèi)陸河流的110個重點河段中，屬4類 和5類水體的占39% ;城市地面水污染普遍嚴重，并呈進一步惡化的趨勢，136條流經(jīng)城市 的河流中，屬4類、5類和超過5類標準的高達76. 8% ;約50%的城市地下水受到不同程度 的污染；全國較大的淡水湖如滇池、太湖和巢湖等富營養(yǎng)化程度逐年加??；一些地區(qū)的飲 用水源受到嚴重污染，對人民健康造成嚴重危害。城市垃圾和工業(yè)固體廢棄物與日倶增，工 業(yè)廢棄物累計堆積量已超過66億噸，占地超過5萬公頃，使200多個城市陷入垃圾包圍之 中。
[0004] 就污水處理投資費用及運行費用而言，按噸水造價1500-2000元以及運行費用 0. 8-1. 4元/噸進行計算，我國尚未投建的城市污水處理廠需一次性投資1000億元，加上市 政管網(wǎng)建設，投資超過2000億元，年運行費又要250億元。而我國城市污水處理廠建設的 資金，90%來自于各種貸款，每年200億元用于污水廠建設，每個項目平均還貸期10年，幾 年后本息將超過300億元，運行費和本息占我國⑶P的1%;而目前的城市污水處理，只有 社會效益，并無經(jīng)濟效益，因此，這樣龐大的投資和運行費用，對經(jīng)濟不發(fā)達的中國，無疑是 一個沉重的負擔。
[0005] 而決定城市污水處理廠投資和運行成本的主要因素是污水處理工藝和技術的選 擇，目前我國城市污水處理工藝普遍采用的是傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝、SBR等，這些成熟而 有效的處理工藝，在各地被廣泛應用。但一段時期以來，因能耗大、運行費用高而阻礙著我 國城市污水處理廠的建設，同時一些建成的污水處理廠也因能耗高的原因，長期處于停產(chǎn) 和半停產(chǎn)狀態(tài)。在今后相當長的一段時期內(nèi)，能耗問題將成為城市污水處理的瓶頸。能否 解決污水廠的能耗問題，合理進行能源分配，已成為決定污水處理廠運行效益好壞的關鍵 因素，也是未來新的污水處理廠可行性分析的決定性因素，開發(fā)適合我國國情的高效、低耗 以及能滿足排放要求，且基建和運行費用低的污水處理新技術和新工藝，必將是未來污水 處理廠設計和運行的必由之路，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種城市污水綜合處理劑及其制備方法和應用，以解決上 述【背景技術】中提出的問題。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：
[0008] -種城市污水綜合處理劑，按照重量份的原料為：城市污水處理廠活性污泥 80-120份、膨潤土 40-80份、植物廢棄物40-80份、質(zhì)量濃度為90%以上的濃硫酸3-7份、 氫氧化鈉10-20份、工業(yè)硫酸鋁和/或明礬20-30份、聚丙烯酰胺15-25份。
[0009] 作為本發(fā)明進一步的方案：所述城市污水綜合處理劑，按照重量份的原料為：城 市污水處理廠活性污泥90-110份、膨潤土 50-70份、植物廢棄物50-70份、質(zhì)量濃度為95% 以上的濃硫酸4-6份、氫氧化鈉14-16份、工業(yè)硫酸鋁和/或明礬24-26份、聚丙烯酰胺 18-22 份。
[0010] 作為本發(fā)明進一步的方案：所述城市污水綜合處理劑，按照重量份的原料為：城 市污水處理廠活性污泥100份、膨潤土 60份、植物廢棄物60份、質(zhì)量濃度為95%以上的濃 硫酸5份、氫氧化鈉15份、工業(yè)硫酸鋁和/或明礬25份、聚丙烯酰胺20份。
[0011] -種城市污水綜合處理劑的制備方法，具體步驟為：
[0012] (1)向城市污水處理廠活性污泥中加水，使其含水率為60% -90% ;將膨潤土的顆 粒大小粉碎至30-100目；將植物廢棄物的顆粒大小粉碎至100-300目；
[0013] (2)將步驟⑴中得到的膨潤土與濃硫酸混合均勾，堆積12-24小時后得到第一混 合產(chǎn)物；
[0014] (3)將第一混合產(chǎn)物與步驟⑴中得到城市污水處理廠活性污泥和植物廢棄物混 合均勻，然后在攪拌的同時微波加熱，當微波加熱到l〇〇°C-300°c后，再保溫1-4小時，冷卻 后得到第二混合產(chǎn)物；其中微波加熱頻率為1200-3600MHZ;
[0015] (4)將第二混合產(chǎn)物與顆粒大小為30-100目的氫氧化鈉混合均勻，在80°C_150°C 下烘干，冷卻后得到含水率< 8 %的第三混合產(chǎn)物；
[0016] (5)將第三混合產(chǎn)物、工業(yè)硫酸鋁和/或明礬，以及聚丙烯酰胺混合磨粉，即得到 顆粒大小為10目以下的城市污水綜合處理劑。
[0017] 作為本發(fā)明進一步的方案：步驟（1)中向城市污水處理廠活性污泥中加水，使其 含水率為70% -80%;將膨潤土的顆粒大小粉碎至50-70目；將植物廢棄物的顆粒大小粉碎 至 180-220 目。
[0018] 作為本發(fā)明進一步的方案：步驟（3)中當微波加熱到180°C_220°C后，再保溫2-3 小時，冷卻后得到第二混合產(chǎn)物；其中微波加熱頻率為2400MHz。
[0019] 作為本發(fā)明進一步的方案：步驟（4)中將第二混合產(chǎn)物與顆粒大小為50-70目的 氫氧化鈉混合均勻，在l〇〇°C-120°C下烘干，冷卻后得到含水率< 5%的第三混合產(chǎn)物。
[0020] 一種應用所述城市污水綜合處理劑處理城市污水的方法，具體步驟為：
[0021] (1)用污水收集管網(wǎng)將污水收集后，在其總排污口的尾端設置人工篩網(wǎng)和機械格 柵，除出污水中團體雜物；
[0022] (2)將污水引入到綜合處理池中，依據(jù)污水水質(zhì)，先按照0. 5_5kg/m3的添加量添加 所述城市污水綜合處理劑；攪拌或者曝氣使所述城市污水綜合處理劑與污水充分混合；
[0023] (3)靜置0.5-4小時，當綜合處理池上部清水的色度達到5時，將綜合處理池上部 清水直接排放或者轉(zhuǎn)移到循環(huán)水池中，將綜合處理池底部的城市污水處理廠活性污泥用于 制備有機肥料、生物質(zhì)燃料和/或所述城市污水綜合處理劑。
[0024] 作為本發(fā)明進一步的方案：步驟（2)中依據(jù)污水水質(zhì)，添加pH調(diào)節(jié)劑，使污水pH 值達到6-9。
[0025] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0026] 本發(fā)明提供的城市污水綜合處理劑原料來源廣泛、成本低；其可通過城市污水處 理廠活性污泥與植物廢棄物以及酸化后的膨潤土在微波作用下復合得到主原料，再將主原 料與氫氧化鈉、工業(yè)硫酸鋁和/或明礬、聚丙烯酰胺依次進行混合，即可得到城市污水綜合 處理劑；其制備工藝簡單、成本低。應用其處理城市污水，處理后城市污水的排放質(zhì)量遠超 國家一級標準；且綜合處理池底部的城市污水處理廠活性污泥可用于制備有機肥料、生物 質(zhì)燃料和/或所述城市污水綜合處理劑。
【具體實施方式】
[0027] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本專利的技術方案作進一步詳細地說明