CN104828923A - 一种从高磷废水中脱磷药剂及回收工艺 - Google Patents

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马小静
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Abstract

本发明提供了一种从高磷废水中脱磷药剂，以工业废铁为原料，加工为扁长铁屑，或加工为1mm厚度左右细长丝状并可以任意塑造的蓬松不规则形状体，应用于处理含磷废水中的流化床上，并以磷酸铁形式进行回收，与现有技术相比，药剂被加工呈蓬松状，增大了反应接触面积，而且操作简单，无需高温高压环境，易于实现，节约了资源，降低了经济成本，有很广阔的工业应用前景。

Description

一种从高磷废水中脱磷药剂及回收工艺
技术领域
本发明涉及废水回收技术领域，尤其涉及一种从高磷废水中脱磷药剂及回收工艺。
背景技术
长期饮用磷超标水会引起身体各种病变和疾病。工业上,电子、电镀、化肥、冶炼、合成洗涤剂等行业的工业废水及生活污水中常含有较大量的磷，部分废水的含磷量高达1000-10000mg/L。但水体中总磷含量超过0.2mg/L，即可造成藻类及其他浮游植物的过度繁殖，从而形成富营养化，造成湖泊、河流的透明度降低，水质变坏。给工业、农业、水产业及生活方面的用水都带来了危害，因此各种除磷方法也相应应用于废水的处理。
在工业生产中，经济、节能和环保显得尤为重要，目前，传统的除磷方法多采用生物除磷或投加化学药剂除磷,生物除磷效果不稳定,金属盐化学除磷效能稳定,但设备投资及运行费用较高,因此,有必要考虑采取化学除磷或化学辅助除磷。
关于磷去除方法的研究始于上个世纪50年代，当时使用的方法为化学沉淀法，这一方法至今仍是最为常用的除磷方法。化学沉淀法主要通过添加药剂(钙盐、铁盐和铝盐等)，使其与废水中的磷反应生成沉淀，从而将磷从废水中去除，在去除污水中营养物质的同时，还可将其回收利用，因此该方法近年来获得了很大的关注，但其缺点在于运行费用高，试剂消耗量大，并会产生大量的化学污泥，容易引起二次污染。
开发高浓度含磷废水的脱磷药剂和处理工艺是解决高磷废水污染环境问题的重要环节。公开号CN103086460中国发明专利在说明书中提出了一种基于纳米铁的除磷方法。纳米铁是在500-700℃温度环境下，用氢气或一氧化碳还原破碎后的针铁矿(0.1-5mm)制备而成。其除磷原理是针铁矿经还原形成的纳米铁与水和溶解氧的作用下释放Fe3+，Fe3+和PO4 3-可形成FePO4沉淀，进而净化水中微量磷。该方法是将褐铁矿矿石破碎，获得粒径0.1-5mm的颗粒，再将制备的颗粒置于500-700℃环境中经氢气或一氧化碳还原，直至无水产生，获得纳米铁材料，并用保护气冷却密封保存。此方法需要在高温条件下进行，由此需要较高的能耗，并且危险系数增高。
公开号CN103420467中国发明专利在说明书中提出了向含磷废水中投加聚合硫酸铁的方法。此发明涉及聚合硫酸铁的添加工艺技术领域，具体涉及对聚合硫酸铁的添加方法进行优化设计，使其合理有效添加聚合硫酸铁，保证充分混合和高效利用，满足降低投料成本要求的方法。但是此方法的操作程序多，系统较为复杂。
发明内容
针对现有技术中缺少能高效除磷的水处理技术及设备的上述缺陷和问题，本发明实施例的目的是提供一种从高磷废水中的脱磷药剂及回收工艺，来达到对磷的回收。
为了达到上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种从高磷废水中脱磷药剂，其特征在于，以工业废铁为原料，加工为细薄或扁长铁屑，或加工为1mm厚度左右细长丝状后旋转的绕成直径为5-10cm的扁平蓬松球体。
作为上述技术方案的优选，本脱磷药剂应用于处理含磷废水中的流化床上，并以磷酸铁形式进行回收。
作为上述技术方案的优选，一种从高磷废水中脱磷药剂的回收工艺，其特征在于：
Q1：以工业废铁为原料，加工为细薄或扁长铁屑，或加工为1mm厚度左右细长丝状后旋转的绕成直径为5-10cm的扁平蓬松球体；
Q2：在室温条件下，将弱酸性含磷废水输送到以特制含铁材料作为填料的流化床反应器内，Fe与酸反应生成Fe2+，其反应式为：
Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑
Q3：通过曝气机进行曝气，将Fe2+氧化为Fe3+，最终Fe3+和PO4 3-形成FePO4沉淀，过滤，回收；其反应式依次为：
4Fe2++4H++O2＝4Fe3++2H2O
Fe3++PO4 3-＝FePO4↓
作为上述技术方案的优选，所述Q2步骤中弱酸性含磷废水的pH值调至3。
本发明实施例提供的一种从高磷废水中脱磷药剂及回收工艺，与现有技术相比，药剂被加工呈蓬松状，增大了反应接触面积，而且操作简单，无需高温高压环境，易于实现，节约了资源，降低了经济成本，有很广阔的工业应用前景。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
Q1：以工业废铁为原料，加工为细薄或扁长铁屑，或加工为1mm厚度左右细长丝状后旋转的绕成直径为5-10cm的扁平蓬松球体；
Q2：在室温条件下，将弱酸性含磷废水输送到以特制含铁材料作为填料的流化床反应器内，弱酸性含磷废水的pH值调至3，Fe与酸反应生成Fe2+，其反应式为：
Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑
Q3：通过曝气机进行曝气，将Fe2+氧化为Fe3+，最终Fe3+和PO4 3-形成FePO4沉淀，过滤，回收；其反应式依次为：
4Fe2++4H++O2＝4Fe3++2H2O
Fe3++PO4 3-＝FePO4↓
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种从高磷废水中脱磷药剂，其特征在于，以工业废铁为原料，加工为细薄或扁长铁屑，或加工为1mm厚度左右细长丝状后旋转的绕成直径为5-10cm的扁平蓬松球体。
2.根据权利要求1所述的一种从高磷废水中脱磷药剂，其特征在于，本脱磷药剂应用于处理含磷废水中的流化床上，并以磷酸铁形式进行回收。
3.根据权利要求1所述的一种从高磷废水中脱磷药剂的回收工艺，其特征在于：
Q1：以工业废铁为原料，加工为细薄或扁长铁屑，或加工为1mm厚度左右细长丝状后旋转的绕成直径为5-10cm的扁平蓬松球体；
Q2：在室温条件下，将弱酸性含磷废水输送到以特制含铁材料作为填料的流化床反应器内，Fe与酸反应生成Fe2+，其反应式为：
Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑
Q3：通过曝气机进行曝气，将Fe2+氧化为Fe3+，最终Fe3+和PO43-形成FePO4沉淀，过滤，回收；其反应式依次为：
4Fe2++4H++O2＝4Fe3++2H2O 
Fe3++PO4 3-＝FePO4↓。
4.根据权利要求3所述的一种从高磷废水中脱磷药剂，其特征在于，所述Q2步骤中弱酸性含磷废水的pH值调至3。
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