本發(fā)明涉及水處理劑技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于畜禽養(yǎng)殖廢水處理的高效復(fù)合凈水劑。
背景技術(shù)：
據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，全國畜禽糞便及污水產(chǎn)生量超過200億噸，是工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量的2.4倍。畜禽養(yǎng)殖污染已經(jīng)成為繼工業(yè)污染、生活污染之后的第三大污染源，成為我國農(nóng)業(yè)面污染的主要原因之一。養(yǎng)殖場(chǎng)污水主要包括尿、部分糞便和沖洗水，屬于高濃度有機(jī)污水，含磷量大，這種未經(jīng)過處理的污水進(jìn)入自然水體后，會(huì)造成水體富營養(yǎng)化。畜禽養(yǎng)殖廢水處理目前已引起養(yǎng)殖場(chǎng)業(yè)主及有關(guān)部門的高度重視，采取一系列防治措施及選用經(jīng)濟(jì)、高效的處理技術(shù)已刻不容緩。隨著國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)日益更新，高濃度養(yǎng)殖廢水如何達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)排放問題更加突出。
化學(xué)絮凝沉淀除磷法是當(dāng)前最為有效、穩(wěn)定性最好的除磷技術(shù)，但其存在藥劑成本昂貴，產(chǎn)生污泥量大等問題。而近年來磷的排放標(biāo)準(zhǔn)正逐步提高。以《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(gb18918-2002)為例，一級(jí)a標(biāo)準(zhǔn)和一級(jí)b標(biāo)準(zhǔn)中分別規(guī)定了出水總磷限值為0.5mg/l和1.0mg/l。然而，這一限值卻仍與《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(gb3838-2002)有較大差距，ⅴ類水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中總磷限值為0.4mg/l(湖、庫為0.2mg/l)。特別是當(dāng)前城鎮(zhèn)污水處理廠出水常作為城鎮(zhèn)周邊地表水體的補(bǔ)水，只有進(jìn)一步提升磷排放標(biāo)準(zhǔn)的，才能有效防治水體的富營養(yǎng)化。因此，部分地區(qū)制定了更為嚴(yán)格的地方標(biāo)準(zhǔn)，如北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(db11890-2012)就規(guī)定了排入北京市ii、iii類水體的新(改、擴(kuò))建城鎮(zhèn)污水處理廠出水總磷限值為0.2mg/l。在如此嚴(yán)格的磷排放標(biāo)準(zhǔn)下，傳統(tǒng)的化學(xué)除磷藥劑投加量大、污泥產(chǎn)生量大、處理成本高等問題進(jìn)一步凸顯。特別是在處理低濃度含磷廢水時(shí)(tp＜0.5mg/l)，要使出水達(dá)到0.2mg/l甚至0.1mg/l以下時(shí)，傳統(tǒng)除磷藥劑投加量將大大提高，且絮體顆粒較小，沉降性能不好，難以達(dá)到很好的除磷效果。
當(dāng)前，無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑因其綜合了無機(jī)絮凝劑最佳投藥范圍廣、藥劑成本低以及有機(jī)絮凝劑分子量大、用量少、沉降速度快、污泥量少等優(yōu)點(diǎn)成為絮凝劑研究開發(fā)的熱點(diǎn)之一。
現(xiàn)有技術(shù)如授權(quán)公告號(hào)為cn103739034b的中國發(fā)明專利，公開了一種復(fù)合型凈水劑及其制備方法，該凈水劑包括活性炭、硅藻土、聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺以及聚乙二醇。其制備方法為：①將硅藻土和活性炭混合；②加入去離子水，攪拌均勻；③將聚丙烯酰胺和聚乙二醇混合攪拌均勻后，加入活性炭和硅藻土的混合物的水溶液中；④將聚合氯化鋁溶解在去離子水中，再緩慢加入到③中，攪拌，得復(fù)合型凈水劑半成品；⑤除去所述復(fù)合型凈水劑半成品中的水，得所述復(fù)合型凈水劑。該復(fù)合凈水劑的用量較大，凈水成本較高，凈水前后ph變化較大，對(duì)處理設(shè)備腐蝕性較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種絮體緊實(shí)，除磷效果好，用量少，凈水前后ph值和總堿度變化幅度小，對(duì)處理設(shè)備腐蝕性小的用于畜禽養(yǎng)殖廢水處理的高效復(fù)合凈水劑。
本發(fā)明針對(duì)背景技術(shù)中提到的問題，采取的技術(shù)方案為：一種用于畜禽養(yǎng)殖廢水處理的高效復(fù)合凈水劑，成份及其重量份為：pac4~10份、pam2~5份、cacl24~10份、alcl34~10份、聚合硫酸鐵18~24份和去離子水200~300份。
高效復(fù)合凈水劑的制備步驟為：
1）將4~10份cacl2和4~10份alcl3充分混合，加入60~100份去離子水，加熱，控制水溫為35~40℃，混合攪拌均勻；
2）在加熱和攪拌條件下，在2~5份pam中加入步驟1得到的液體，控制水溫為45~52℃，攪拌速率為100~200r/min。加完后高速攪拌，攪拌速率為400~600r/min；
3）在4~10份pac中加入剩余去離子水，溶解完全后，將其緩慢加入步驟2中的高速攪拌下的物質(zhì)中，加熱攪拌，控制水溫為45~52℃，滴加液體的速度為4~7滴/s；
4）將步驟3得到的液體真空低溫濃縮干燥，真空度為55~65kpa，溫度為50~58℃，濃縮干燥時(shí)間為2~4h。然后置于顆粒擠壓機(jī)內(nèi)成型造粒，顆粒大小為1.8~2.5mm。將成型顆粒烘干，烘干溫度為80~100℃，時(shí)間為2~3h，得到用于畜禽養(yǎng)殖廢水處理的高效復(fù)合凈水劑。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：1）有機(jī)組分與無機(jī)組分結(jié)合緊密，得到的絮凝體的絮凝能力極大提高，對(duì)去除水中的磷具有非常好的效果，總磷去除率95%以上；2）對(duì)水中有機(jī)小分子物質(zhì)和高分子有機(jī)物均具有很好的吸附作用，cod去除率50%以上，色度去除率60%以上；3）能夠快速絮凝顆粒狀的混濁物，形成的絮凝體大、密實(shí)，沉淀度快，對(duì)濁度具有很好的去除效果，濁度去除率85%以上；4）與傳統(tǒng)的水處理產(chǎn)品相比，此高效復(fù)合凈水劑用量可大幅減少，成本更加低廉，處理費(fèi)用可節(jié)省20~50%；5）適應(yīng)水體ph值范圍寬為4~11，最佳ph值范圍為6~9，凈化后原水的ph值與總堿度變化幅度小，對(duì)處理設(shè)備腐蝕性小。
具體實(shí)施例
下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明方案作進(jìn)一步說明：
實(shí)施例1：
一種用于畜禽養(yǎng)殖廢水處理的高效復(fù)合凈水劑，成份及其重量份為：pac4~10份、pam2~5份、cacl24~10份、alcl34~10份、聚合硫酸鐵18~24份和去離子水200~300份。
高效復(fù)合凈水劑的制備步驟為：
1）將4~10份cacl2和4~10份alcl3充分混合，加入60~100份去離子水，加熱，控制水溫為35~40℃，混合攪拌均勻；
2）在加熱和攪拌條件下，在2~5份pam中加入步驟1得到的液體，控制水溫為45~52℃，攪拌速率為100~200r/min。加完后高速攪拌，攪拌速率為400~600r/min；
3）在4~10份pac中加入剩余去離子水，溶解完全后，將其緩慢加入步驟2中的高速攪拌下的物質(zhì)中，加熱攪拌，控制水溫為45~52℃，滴加液體的速度為4~7滴/s；
4）將步驟3得到的液體真空低溫濃縮干燥，真空度為55~65kpa，溫度為50~58℃，濃縮干燥時(shí)間為2~4h。然后置于顆粒擠壓機(jī)內(nèi)成型造粒，顆粒大小為1.8~2.5mm。將成型顆粒烘干，烘干溫度為80~100℃，時(shí)間為2~3h，得到用于畜禽養(yǎng)殖廢水處理的高效復(fù)合凈水劑。
實(shí)施例2：
一種用于畜禽養(yǎng)殖廢水處理的高效復(fù)合凈水劑，成份及其最優(yōu)選重量份為：pac8份、pam4份、cacl28份、alcl38份、聚合硫酸鐵22份和去離子水260份。
高效復(fù)合凈水劑的制備步驟為：
1）將8份cacl2和8份alcl3充分混合，加入80份去離子水，加熱，控制水溫為38℃，混合攪拌均勻；
2）在加熱和攪拌條件下，在4份pam中加入步驟1得到的液體，控制水溫為50℃，攪拌速率為150r/min。加完后高速攪拌，攪拌速率為500r/min；
3）在8份pac中加入剩余去離子水，溶解完全后，將其緩慢加入步驟2中的高速攪拌下的物質(zhì)中，加熱攪拌，控制水溫為50℃，滴加液體的速度為6滴/s；
4）將步驟3得到的液體真空低溫濃縮干燥，真空度為60kpa，溫度為55℃，濃縮干燥時(shí)間為3.6h。然后置于顆粒擠壓機(jī)內(nèi)成型造粒，顆粒大小為2mm。將成型顆粒烘干，烘干溫度為90℃，時(shí)間為2.6h，得到用于畜禽養(yǎng)殖廢水處理的高效復(fù)合凈水劑。
實(shí)施例3：
一種用于畜禽養(yǎng)殖廢水處理的高效復(fù)合凈水劑，成份及其重量份為：pac7份、pam3份、cacl28份、alcl36份、聚合硫酸鐵20份、芥酸酰胺0.3份、季戊四醇硬脂酸酯0.06份和去離子水200份。上述復(fù)合凈水劑將有機(jī)組分與無機(jī)組分結(jié)合緊密，得到的絮凝體的絮凝能力極大提高，對(duì)去除水中的磷具有非常好的效果，總磷去除率95%以上；對(duì)水中有機(jī)小分子物質(zhì)和高分子有機(jī)物均具有很好的吸附作用，cod去除率50%以上，色度去除率60%以上；能夠快速絮凝顆粒狀的混濁物，形成的絮凝體大、密實(shí)，沉淀度快，對(duì)濁度具有很好的去除效果，濁度去除率85%以上。優(yōu)選的加入芥酸酰胺0.3份、季戊四醇硬脂酸酯0.06份，芥酸酰胺和季戊四醇硬脂酸酯通過聚合硫酸鐵可附著在alcl3和聚合硫酸鐵的表面，改變其分子空間結(jié)構(gòu)，提高alcl3和聚合硫酸鐵對(duì)水中磷的去除率，從而提高禽畜養(yǎng)殖廢水處理效率。
高效復(fù)合凈水劑的制備步驟為：
1）將8份cacl2、6份alcl3、0.3份芥酸酰胺和0.06份季戊四醇硬脂酸酯充分混合，加入100份去離子水，加熱，控制水溫為38℃，混合攪拌均勻；
2）在加熱和攪拌條件下，在3份pam中加入步驟1得到的液體，控制水溫為50℃，攪拌速率為150r/min。加完后高速攪拌，攪拌速率為500r/min；
3）在7份pac中加入剩余去離子水，溶解完全后，將其緩慢加入步驟2中的高速攪拌下的物質(zhì)中，加熱攪拌，控制水溫為50℃，滴加液體的速度為6滴/s；
4）將步驟3得到的液體真空低溫濃縮干燥，真空度為60kpa，溫度為55℃，濃縮干燥時(shí)間為3.6h。然后置于顆粒擠壓機(jī)內(nèi)成型造粒，顆粒大小為2mm。將成型顆粒烘干，烘干溫度為90℃，時(shí)間為2.6h，得到用于畜禽養(yǎng)殖廢水處理的高效復(fù)合凈水劑。
本發(fā)明的操作步驟中的常規(guī)操作為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在此不進(jìn)行贅述。
以上所述的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)說明，應(yīng)理解的是以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的原則范圍內(nèi)所做的任何修改、補(bǔ)充或類似方式替代等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。