本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，特別是涉及生活污水處理劑。
背景技術(shù)：
污水處理是指為使污水達(dá)到排水某一水體或再次使用的水質(zhì)要求對其進(jìn)行凈化的過程，按污水來源分類，污水處理一般分為生產(chǎn)污水處理和生活污水處理。生產(chǎn)污水包括工業(yè)污水、農(nóng)業(yè)污水以及醫(yī)療污水等，而生活污水主要是城市生活中使用的各種洗滌劑和污水、垃圾滲濾液、糞便等，含有大量的硫化物、磷化物、重金屬等無機(jī)鹽，同時(shí)含有大量有機(jī)物，導(dǎo)致其BOD和COD較高。
生活污水未經(jīng)處理排放，會(huì)造成病原物污染、需氧有機(jī)物污染、富營養(yǎng)化污染、惡臭、酸、堿、鹽污染、地下水硬度升高、有毒污染物污染等嚴(yán)重環(huán)境污染，因此急需一種高效的污水處理劑，能除去生活污水中的各類污染物，使得處理后的污水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，避免環(huán)境污染。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種處理效率高、處理效果好、處理后的污水能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)、避免環(huán)境污染的生活污水處理劑。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：生活污水處理劑，按質(zhì)量份計(jì)，氯化鋁5～15份、硅藻土60～150份、硫酸鐵20～60份、二硫代氨基甲酸酯5～15份、殼聚糖5～10份、片堿3～8份、微生物生物膜2～6份。
對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述二硫代氨基甲酸酯的相對分子量為150000～200000；所述所述微生物生物膜是由脫氮硫桿菌和假絲酵母屬在活性炭上經(jīng)48h以上的掛膜培養(yǎng)所得；所述硅藻土中二氧化硅含量大于90％。
對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，按質(zhì)量份計(jì)，氯化鋁10份、硅藻土90份、硫酸鐵40份、二硫代氨基甲酸酯10份、殼聚糖8份、片堿5份、微生物生物膜4份。
對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，按質(zhì)量份計(jì)，氯化鋁10份、硅藻土80份、硫酸鐵60份、二硫代氨基甲酸酯10份、殼聚糖8份、片堿5份、微生物生物膜4份。
對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，按質(zhì)量份計(jì)，氯化鋁15份、硅藻土150份、硫酸鐵40份、二硫代氨基甲酸酯10份、殼聚糖8份、片堿5份、微生物生物膜4份。
本發(fā)明的有益效果為：
1、本發(fā)明能很好的降低污水中各類污染物濃度，處理效率高、處理效果好、處理后的污水能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)、避免環(huán)境污染，且本發(fā)明的各配方性質(zhì)穩(wěn)定，相互間能起到較好的協(xié)同促進(jìn)作用，促進(jìn)彼此更好的發(fā)揮除污作用，進(jìn)一步提高處理效果，本發(fā)明中的各配方原料，來源廣泛、價(jià)格低、使得本發(fā)明具有較好的市場化前景。
2、本發(fā)明中，硅藻土具有體輕、質(zhì)軟、多孔、比表面積大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定和吸附能力強(qiáng)等特點(diǎn)，能過濾功能和吸附水中溶解性有機(jī)物的能力，同時(shí)也具有混凝作用，在污水中可以將污水中的膠體微粒子相互粘結(jié)和聚集在一起成為穩(wěn)定的絡(luò)合物，以降低污水中的SS含量，降低污水色度。
氯化鋁中的鹽存在于水體中，部分能與污水中的PO43-反應(yīng)，生成磷酸鹽沉淀，部分與水體中的-OH反應(yīng)生成單體核絡(luò)合物，Al(OH)2+、Al(OH)+和AlO2-等，這些絡(luò)合物會(huì)碰撞縮合成多核絡(luò)合物，多核絡(luò)合物比表面積大、有較高的正電荷，因此，能快速吸附污水中帶負(fù)電荷的雜質(zhì)，從而中和膠體電荷，壓縮雙電層及降低§電位，最終使懸浮物和膠體等物質(zhì)迅速脫穩(wěn)、凝集和沉淀，以達(dá)到磷的去除。
硫酸鐵溶于水中后的鐵鹽，F(xiàn)e3+同時(shí)進(jìn)行了兩部分的反應(yīng)，一部分是與PO43-形成難溶性的鹽，另一部分通過溶解和吸水形成強(qiáng)烈的水解，同時(shí)在水解的過程中會(huì)發(fā)生一系列的聚合反應(yīng)，從而形成擁有較長線性結(jié)構(gòu)的多羥基絡(luò)合物，F(xiàn)e2(OH)2+、Fe3(OH)45+，這些物質(zhì)能吸附污水中帶負(fù)電荷的雜質(zhì)，達(dá)到除磷、除氮、降低BOD和COD的功能。
同時(shí)，氯化鋁和硅藻土能形成復(fù)配混凝劑，具有協(xié)同作用，氯化鋁的存在能促進(jìn)硅藻土更好的發(fā)揮去混凝功能，此復(fù)配混凝劑對COD的除去率最高可達(dá)90％以上。硫酸鐵與氯化鋁復(fù)配，復(fù)配后的混凝劑水解會(huì)形成多種羥基絡(luò)合物，F(xiàn)e2(OH)2+、Fe3(OH)45+、Aln(OH)m(3n-m)+(n>1，m≦3n)等，當(dāng)這些多羥基絡(luò)合物形成合適比例時(shí)，會(huì)產(chǎn)生協(xié)同正效應(yīng)，形成更多的多羥基絡(luò)合物，從而增加對污水中帶負(fù)電荷雜質(zhì)的吸附能力。
二硫代氨基甲酸酯是一種高效重金屬螯合劑，采用多胺或聚乙烯亞胺與二硫化碳反應(yīng)得到，可與污水中的重金屬離子反應(yīng)，生成重金屬螯合沉淀，由于二硫代羧基的S原子上有3對孤對電子，其中2對可占用金屬離子的空d軌道，形成配位鍵，根據(jù)配位場理論，d軌道全空的情況下，易形成正四面體型的結(jié)構(gòu)，這樣各電子對之間的相互排斥力小，而S原子的外層4對電子也形成互斥力小的正四面體構(gòu)型，使得形成的重金屬螯合沉淀形狀穩(wěn)定。
殼聚糖具有來源廣泛、不會(huì)造成二次污染、無味、耐堿、耐熱、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，分子鏈上含有多個(gè)羥基和氨基，一方面，羥基能與金屬離子M2+螯合成穩(wěn)定的內(nèi)絡(luò)鹽，進(jìn)一步強(qiáng)化對金屬離子的除去能力，同時(shí)，，羥基也能與污水中的陽離子表面活性劑相結(jié)合，另一方面，-NH2可與水中H+加質(zhì)子化形成陽離子型聚電解質(zhì)，以吸附污水中的懸浮物，起到絮凝效果，從而去除水中COD和SS。第三方面，-NH2也能促進(jìn)硫酸鐵與氯化鋁中的多羥基絡(luò)合物形成，進(jìn)一步增加了多羥基絡(luò)合物對污水中帶負(fù)電荷雜質(zhì)的吸附能力。
微生物生物膜中的微生物能充分利用污水中的氮氧化物、硫化物等作為養(yǎng)料合成蛋白質(zhì)等有機(jī)體，從而實(shí)現(xiàn)降低污水中的TN、COD、BOD等指標(biāo)，同時(shí)，微生物為有益菌，不會(huì)造成新的污染。
片堿為PH調(diào)節(jié)劑，原始生活污水呈弱酸性，片堿能將污水的PH調(diào)節(jié)到7.5左右，即弱堿性水平，一方面，符合污水排放標(biāo)準(zhǔn)，另一方面，在弱堿性環(huán)境下，微生物生物膜中的微生物能更好的分解氮氧化物、硫化物等污染物，第三方面，在弱堿性環(huán)境下，硅藻土對重金屬離子，如污水中的Cu、Cr、Pb、Zn等具有很好的吸附作用，能進(jìn)一步降低污水中重金屬離子的濃度。
3、二硫代氨基甲酸酯的相對分子量為150000～200000，分子量越大，螯合速度越快，形成重金屬螯合沉淀性質(zhì)越穩(wěn)定；微生物生物膜是由脫氮硫桿菌和假絲酵母屬在活性炭上經(jīng)48h以上的掛膜培養(yǎng)所得，脫氮硫桿菌是專性無機(jī)化能自養(yǎng)型細(xì)菌，在氧化硫化物的過程獲得能量，并以硝酸鹽為電子受體生成氮?dú)?，能夠利用的氮源范圍很廣，可以是氨鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽以及氨基酸等，脫硫反硝化能力強(qiáng)，且分布廣、適應(yīng)性強(qiáng)，能生活于弱堿性環(huán)境，假絲酵母屬是酵母中的一屬，有助于降低污水中的COD和BOD水平，且是動(dòng)物腸道中常見的菌種，不會(huì)造成二次污染；所述硅藻土中二氧化硅含量大于90％，硅藻土所體現(xiàn)出的優(yōu)異的理化性能主要是通過二氧化硅體現(xiàn)的，二氧化硅含量高，硅藻土質(zhì)量越好，對污染物的吸附作用越強(qiáng)，且二氧化硅含量的硅藻土，其單顆粒質(zhì)點(diǎn)小，比表面積大，吸附作用好，除污能力強(qiáng)。
4、實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)氯化鋁、硅藻土、硫酸鐵三者的質(zhì)量比為1:9:4時(shí)，能形成最多的多羥基絡(luò)合物和羥基基團(tuán)，多羥基絡(luò)合物能增加對污水中帶負(fù)電荷雜質(zhì)的吸附能力，更顯著的降低污水中的TP、COD、BOD含量；同時(shí)羥基基團(tuán)在水溶液中電離出H+，與SiO2結(jié)合，使得硅藻土表面具有活性、吸附性和表面負(fù)電性，且表面負(fù)電性電位與硅藻土的比表面積和孔徑大小有關(guān)，比表面積越大，孔徑越小，電位越大，而羥基基團(tuán)的存在能加大此比表面積，從而提升硅藻土的表面負(fù)電性，使其吸附性更好。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
具體實(shí)施例1
生活污水處理劑，按質(zhì)量份計(jì)，氯化鋁10份、硅藻土90份、硫酸鐵40份、二硫代氨基甲酸酯10份、殼聚糖8份、片堿5份、微生物生物膜4份。
本實(shí)施例中，二硫代氨基甲酸酯的相對分子量為180000，微生物生物膜是由脫氮硫桿菌和假絲酵母屬在活性炭上經(jīng)48h以上的掛膜培養(yǎng)所得，硅藻土中二氧化硅為95％。
具體實(shí)施例2
生活污水處理劑，按質(zhì)量份計(jì)，氯化鋁10份、硅藻土80份、硫酸鐵60份、二硫代氨基甲酸酯10份、殼聚糖8份、片堿5份、微生物生物膜4份。
本實(shí)施例中，二硫代氨基甲酸酯的相對分子量為180000，微生物生物膜是由脫氮硫桿菌和假絲酵母屬在活性炭上經(jīng)48h以上的掛膜培養(yǎng)所得，硅藻土中二氧化硅為95％。
具體實(shí)施例3
生活污水處理劑，按質(zhì)量份計(jì)，氯化鋁15份、硅藻土150份、硫酸鐵40份、二硫代氨基甲酸酯10份、殼聚糖8份、片堿5份、微生物生物膜4份。
本實(shí)施例中，二硫代氨基甲酸酯的相對分子量為180000，微生物生物膜是由脫氮硫桿菌和假絲酵母屬在活性炭上經(jīng)48h以上的掛膜培養(yǎng)所得，硅藻土中二氧化硅為95％。
本發(fā)明中的各配方來源如表1所示。
實(shí)驗(yàn)過程
取東莞市某小區(qū)的生活污水，檢測進(jìn)水中各污染物濃度，再分別投入具體實(shí)施例1、具體實(shí)施例2和具體實(shí)施例3中的生活污水處理劑，攪拌、混勻，待污染物充分沉淀后，檢測出水中各污染物濃度，污染物項(xiàng)目及檢測方法如表2所示。
檢測結(jié)果如表3所示。
結(jié)果分析：
1、由上表可以看出，本發(fā)明的生活污水處理劑對污水中的各類污染物均有較好的除去率，處理效果好、處理效率高，經(jīng)處理后的生活污水達(dá)到國家建設(shè)部在1999年制定的《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ3082--1999)中的一級標(biāo)準(zhǔn)A標(biāo)準(zhǔn)，能避免污水直接排放造成的環(huán)境污染。
2、由具體實(shí)施例1、具體實(shí)施例2和具體實(shí)施例3的處理效果對比可知，當(dāng)氯化鋁、硅藻土、硫酸鐵三者的質(zhì)量比為1:9:4時(shí)，此時(shí)污水處理效果最好，這主要是因?yàn)楫?dāng)硫酸鐵或氯化鋁過量，會(huì)造成絮體脫穩(wěn)后又復(fù)穩(wěn)，使得COD除去率降低，且會(huì)造成生產(chǎn)成本增加，且由于硫酸鐵或氯化鋁均呈弱酸性，過量會(huì)導(dǎo)致整體的PH降低，不利于本發(fā)明的其他成分功能的發(fā)揮。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。