專利名稱：一種去除高濃度含磷廢水的復(fù)合除磷劑及其應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種處理高濃度含磷廢水的除磷劑，涉及含磷廢水中的磷酸根離子的去除， 屬于環(huán)境保護(hù)中廢水處理領(lǐng)域。
技術(shù)背景磷和氮是造成水體富營養(yǎng)化的主要元素，而磷又是最關(guān)鍵的，水體中磷超過一定量， 就會(huì)造成藻類過度繁殖，導(dǎo)致水體嚴(yán)重缺氧,水生生物死亡,水質(zhì)惡化。近十年來,我國富營 養(yǎng)化水體的比例從5. 0%增長到55%左右，而貧營養(yǎng)化的水體比例由3. 2%減少到0. 53%。研 究廢水除磷技術(shù)，控制磷的排放，已成為一個(gè)亟待解決的問題。通常使用的除磷方法主要包括化學(xué)法和生物法。生物法除磷是基于噬磷菌在好氧及厭 氧條件下，攝取及釋放磷的原理，通過好氧-厭氧的交替運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)除磷。該方法在合適的 條件下，可以去除廢水中高達(dá)90%的磷，但是一般來說，生物法除磷工藝運(yùn)行穩(wěn)定性較差， 運(yùn)行操作嚴(yán)格，受廢水的溫度、酸堿度等影響大，對(duì)廢水中有機(jī)物濃度(BOD)依賴性很強(qiáng)， 當(dāng)廢水中有機(jī)物含量較低，或磷含量超過10mg/L時(shí)，出水很難滿足磷的排放標(biāo)準(zhǔn)，因此往 往需要對(duì)出水進(jìn)行二次除磷處理?；瘜W(xué)法除磷主要指應(yīng)用鐵鹽、鋁鹽和石灰等產(chǎn)生的金屬 離子與磷酸根生成難溶磷酸鹽沉淀物的方法來去除廢水中的磷。該法工藝簡單,運(yùn)行可靠， 并且能達(dá)到較高的出水總磷要求，但是該過程是沉淀-溶解平衡反應(yīng)， 一方面,廢水中的堿 度造成部分金屬氫氧化物沉淀，消耗一部分藥品量；另一方面為達(dá)到較低的磷離子濃度， 必須保持廢水中較高的金屬離子濃度，由于微小沉淀顆粒準(zhǔn)平衡現(xiàn)象 (pseudo2equilibrium)，造成表觀溶度積大大高于真實(shí)溶度積，為了達(dá)到磷酸鹽沉淀的形成條件，需要投加的金屬離子沉淀劑濃度往往大于正常溶度積1 2個(gè)數(shù)量級(jí)，因此，藥劑 費(fèi)用較高；由此造成殘留金屬離子濃度(如鐵離子)也較高，超標(biāo)的金屬離子濃度可能還會(huì) 對(duì)生物產(chǎn)生慢性毒害作用；化學(xué)沉淀產(chǎn)生的化學(xué)污泥含水量大，脫水困難，難以處理,容易 產(chǎn)生二次污染。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種適用于高濃度含磷廢 水的除磷劑及其應(yīng)用方法，該除磷劑原料廉價(jià)易得。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是該復(fù)合除磷劑由有機(jī)物和無機(jī)物復(fù)配而成，其中有機(jī)物是 指有機(jī)酸類和有機(jī)醇類，無機(jī)物是指滑石粉和高鐵酸鈉；所述的有機(jī)酸類是乙酸、酒石酸、 草酸、蘋果酸、枸椽酸、抗壞血酸中的一種或兩種；所述的有機(jī)醇類是異戊醇、二甘醇、 三甘醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、乙二醇、1，4丁二醇(1,4BD0)、甲基環(huán)己 醇、丙醇、丙二醇、丙二醇、二乙二醇中的一種或兩種。按占復(fù)合除磷劑總質(zhì)量百分比計(jì)，所述的有機(jī)酸類是乙酸5% 20%、酒石酸5% 20%、 草酸5% 20%、蘋果酸5% 20%、枸椽酸5% 20%、抗壞血酸5% 20%中的一種或兩種； 所述的有機(jī)醇類是異戊醇5% 20%、 二甘醇5% 20%、三甘醇5% 20%、正丙醇5% 20%、 異丙醇5% 20%、正丁醇5% 20%、異丁醇5% 20% 、乙二醇5% 20%、1， 4 丁二醇(l， 4BD0) 5% 20%、甲基環(huán)己醇5°/。 20%、丙醇5% 20%、丙二醇5% 20%、 二乙二醇5% 20%中的 一種或兩種；所述的無機(jī)物為滑石粉20% 85%、高鐵酸鈉20% 85%。該復(fù)合除磷劑的應(yīng)用方法是在投加到廢水中時(shí)，先根據(jù)廢水中磷含量濃度高低把復(fù) 合除磷劑按著1:500 1:1000比例稀釋后加入到高濃度含磷廢水中，用含氨廢水把含磷廢 水pH值調(diào)節(jié)到8.0 9.0，不斷攪拌，攪拌時(shí)間為5 30min，再進(jìn)行氣浮處理，最后把浮 在廢水表面的一層殘?jiān)霉卧鼨C(jī)刮掉，出水即為去除磷的廢水。本發(fā)明除磷劑是由有機(jī)物和無機(jī)物復(fù)配而成，密度是水的5 10倍，具有一定刺激性 氣味和難揮發(fā)等物理性質(zhì)，出水中磷含量可達(dá)到0.5mg/L以下，廢水中磷的去除率》 99. 9%。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明復(fù)合除磷劑由有機(jī)物和無機(jī)物復(fù)配而成，其中有機(jī)物是指有機(jī)酸類和有機(jī)醇 類，無機(jī)物是指滑石粉、高鐵酸鈉等；按占復(fù)合除磷劑總質(zhì)量百分比計(jì)，其中有機(jī)酸類 5% 20%，醇類5% 20%，滑石粉20% 85% 高鐵酸鈉20% 85%。有機(jī)酸類是乙酸、酒石酸、草酸、蘋果酸、枸椽酸、抗壞血酸中的一種或兩種。有機(jī)醇類是異戊醇、二甘醇、三甘醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、乙二醇、 1,4丁二醇(1,4BD0)、甲基環(huán)己醇、丙醇、丙二醇、二乙二醇中的一種或兩種。上述復(fù)合除磷劑具體為有機(jī)酸類是乙酸5% 20% (占復(fù)合除磷劑總質(zhì)量百分比，以 下相同)、酒石酸5% 20%、草酸5% 20%、蘋果酸5% 20%、枸椽酸5% 20%、抗壞血 酸5% 20%中的一種或兩種；所述的醇類是異戊醇5% 20%、 二甘醇5°/。 20%、三甘醇5% 20%、正丙醇5% 20%、異丙醇5% 20%、正丁醇5% 20%、異丁醇5% 20% 、 乙二醇5% 20%、 1,4 丁二醇(1,4BD0) 5% 20%、甲基環(huán)己醇5% 20%、丙醇5% 20%、丙二醇5% 20%、 二乙二醇5% 20%中的一種或兩種；滑石粉20% 85% 高鐵酸鈉20% 85%。在加藥時(shí)，根據(jù)廢水中磷含量濃度高低把復(fù)合除磷劑按著1:500 1:1000比例稀釋后 加入到高濃度含磷廢水中，不斷攪拌，攪拌時(shí)間為5 30min，再進(jìn)行氣浮處理，最后把 浮在廢水表面的一層殘?jiān)霉卧鼨C(jī)刮掉，出水即為去除磷的廢水。 實(shí)施例1將草酸15%、甲基環(huán)己醇20%、滑石粉40%和高鐵酸鈉25%配成復(fù)合除磷劑，對(duì)常州市 某制藥廢水中含磷進(jìn)行處理，廢水中含磷量1450mg/L，試驗(yàn)時(shí)取50L廢水，加入1L氨氮 含量為14800mg/L的高銨廢水，再取10mL除磷劑于5L水中，稀釋后與高銨廢水一同加入 到含磷廢水中，并調(diào)節(jié)p^8.5,攪拌15min，再進(jìn)行氣浮，氣浮的殘?jiān)霉卧鼨C(jī)清除掉， 出水中磷含量為0. 23mg/L，去除率為99. 98%。 實(shí)施例2將酒石酸10%、 二甘醇25%、滑石粉50%和高鐵酸鈉15%配成復(fù)合除磷劑，對(duì)常州市某 化工廢水中含磷進(jìn)行處理，廢水中含磷量2380mg/L，試驗(yàn)時(shí)取50L廢水，加入2L氨氮含 量為14800mg/L的高銨廢水，再取20mL除磷劑于10L水中，稀釋后與高銨廢水一同加入 到含磷廢水中，并調(diào)節(jié)pH^8.0，攪拌30min，再進(jìn)行氣浮，氣浮的殘?jiān)霉卧鼨C(jī)清除掉， 出水中磷含量為0. 35mg/L，去除率為99. 99%。 實(shí)施例3將抗壞血酸15%、 二乙二醇15%、滑石粉60%和高鐵酸鈉10%配成復(fù)合除磷劑，對(duì)常 州市某制藥廢水中含磷進(jìn)行處理，廢水中含磷量3800呢/L，試驗(yàn)時(shí)取50L廢水，加入2L 氨氮含量為28000mg/L的高銨廢水，再取30mL除磷劑于15L水中，稀釋后與高銨廢水一 同加入到含磷廢水中，并調(diào)節(jié)p^9.0，攪拌20min，再進(jìn)行氣浮，氣浮的殘?jiān)霉卧鼨C(jī)清 除掉，出水中磷含量為O. 39mg/L，去除率為99.99%。 實(shí)施例4將抗酒石酸10%、壞血酸10%、乙二醇15%、丙二醇5%、滑石粉50%和高鐵酸鈉10% 配成復(fù)合除磷劑，對(duì)山東菏澤某制藥廢水中含磷進(jìn)行處理，廢水中含磷量1200mg/L，試 驗(yàn)時(shí)取5L廢水，加入0. 5L氨氮含量為16000mg/L的高銨廢水，再取2mL除磷劑于1L水 中，稀釋后與高銨廢水一同加入到含磷廢水中，并調(diào)節(jié)p^8.6，攪拌10min，再進(jìn)行氣浮， 氣浮的殘?jiān)霉卧鼨C(jī)清除掉，出水中磷含量為0.50mg/L，去除率為99.96%。實(shí)施例5將乙酸15%、蘋果酸15%、 二乙二醇15%、滑石粉45%和高鐵酸鈉10%配成復(fù)合除磷劑， 對(duì)山東淄博某制藥廢水中含磷進(jìn)行處理，廢水中含磷量800mg/L，試驗(yàn)時(shí)取10L廢水，加 入1L氨氮含量為8000mg/L的高銨廢水，再取10mL除磷劑于2L水中，稀釋后與高銨廢水 一同加入到含磷廢水中，并調(diào)節(jié)p^9.0，攪拌15min，再進(jìn)行氣浮，氣浮的殘?jiān)霉卧鼨C(jī) 清除掉，出水中磷含量為0.28mg/L，去除率為99.97%。 實(shí)施例6將抗壞血酸15%、 二甘醇15%、丙二醇10%、滑石粉40%和高鐵酸鈉20%配成復(fù)合除磷 劑，對(duì)常州市某農(nóng)藥廢水中含磷進(jìn)行處理，廢水中含磷量5000mg/L，試驗(yàn)時(shí)取50L廢水， 加入3L氨氮含量為30000mg/L的高銨廢水，再取30mL除磷劑于15L水中，稀釋后與高銨 廢水一同加入到含磷廢水中，并調(diào)節(jié)p^8.5，攪拌30min，再進(jìn)行氣浮，氣浮的殘?jiān)霉?渣機(jī)清除掉，出水中磷含量為0. 48mg/L，去除率為99.99權(quán)利要求
1.一種去除高濃度含磷廢水的復(fù)合除磷劑，其特征在于該復(fù)合除磷劑由有機(jī)物和無機(jī)物復(fù)配而成，其中有機(jī)物是指有機(jī)酸類和有機(jī)醇類，無機(jī)物是指滑石粉和高鐵酸鈉；所述的有機(jī)酸類是乙酸、酒石酸、草酸、蘋果酸、枸椽酸、抗壞血酸中的一種或兩種；所述的有機(jī)醇類是異戊醇、二甘醇、三甘醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、乙二醇、1，4丁二醇(1，4BDO)、甲基環(huán)己醇、丙醇、丙二醇、丙二醇、二乙二醇中的一種或兩種。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除高濃度含磷廢水的復(fù)合除磷劑，其特征在于按占 復(fù)合除磷劑總質(zhì)量百分比計(jì)，所述的有機(jī)酸類是乙酸5% 20%、酒石酸5% 20%、草酸 5% 20%、蘋果酸5% 20%、枸椽酸5% 20%、抗壞血酸5% 20%中的一種或兩種； 所述的有機(jī)醇類是異戊醇5% 20%、 二甘醇5% 20%、三甘醇5% 20%、正丙醇5% 20%、異丙醇5% 20%、正丁醇5% 20%、異丁醇5% 20% 、乙二醇5% 20%、 1,4 丁二醇(l，4BDO) 5% 20%、甲基環(huán)己醇5% 20%、丙醇5% 20%、丙二醇5% 20%、 二 乙二醇5% 20%中的一種或兩種；所述的無機(jī)物為滑石粉20% 85%、高鐵酸鈉20% 85%。
3. —種去除高濃度含磷廢水的復(fù)合除磷劑的應(yīng)用方法，其特征在于該復(fù)合除磷劑在投加到廢水中時(shí)，先根據(jù)廢水中磷含量濃度高低把復(fù)合除磷劑按著1:500 1:1000比例 稀釋后加入到高濃度含磷廢水中，用含氨廢水把含磷廢水pH值調(diào)節(jié)到8.0 9.0，不斷攪 拌，攪拌時(shí)間為5 30min，再進(jìn)行氣浮處理，最后把浮在廢水表面的一層殘?jiān)霉卧鼨C(jī) 刮掉，出水即為去除磷的廢水。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種去除高濃度含磷廢水的復(fù)合除磷劑及其應(yīng)用方法，屬于環(huán)境保護(hù)中污水處理領(lǐng)域，復(fù)合除磷劑由有機(jī)物和無機(jī)物復(fù)配而成，其中有機(jī)物是指有機(jī)酸類和有機(jī)醇類，無機(jī)物是指滑石粉、高鐵酸鈉等；其中有機(jī)酸類5％～20％，醇類5％～20％，滑石粉20％～85％高鐵酸鈉20％～85％；將上述比例配比的復(fù)合除磷劑加入到高濃度含磷廢水中，加入的量為100～1000ppm，將含磷廢水用含氨氮廢水把pH值調(diào)節(jié)在8.0～9.0，攪拌5～30min，再進(jìn)行氣浮處理。出水即可達(dá)到國家一級(jí)排放準(zhǔn)；本發(fā)明具有工藝流程簡單，藥劑投加量相對(duì)較小，運(yùn)行費(fèi)用較低，污泥產(chǎn)量很小，除磷效果高等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F1/58GK101575133SQ200810243650
公開日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2008年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者王桂玉, 郭曉波, 雷春生 申請(qǐng)人:江蘇工業(yè)學(xué)院;常州武進(jìn)友邦凈水材料有限公司