CN104828924B - 一种用于处理含磷废水的复合除磷剂及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于处理含磷废水的复合除磷剂及其使用方法，本发明的复合除磷剂，其包括下述重量份数的组分：35～80份的基体；15～50份的铁盐组分；2～15份的钠盐组分；氧化剂。所述复合除磷剂的使用方法，包括下述步骤：将基体、铁盐组分和钠盐组分复配后，用水稀释为质量浓度1～20%的水溶液，向水溶液中加入氧化剂，最后将该水溶液加入到含磷废水中，该水溶液与含磷废水的体积比为1：100～1000。本发明的复合除磷剂原料简单易得，使用方便，可以有效地对中低浓度的含磷废水进行除磷操作，出水中磷含量可达到0.5ppm 以下，中低浓度废水中磷的去除率可达90～99%以上，可处理印染、农药等含磷废水。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于处理含磷废水的复合除磷剂及其使用方法，属于环境保护中废水处理领域。
背景技术
水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。磷（P）和氮（N）是造成水体富营养化的主要元素，磷是其中较为关键的影响组分，水体中磷超过一定量，就会快速造成藻类过度繁殖，导致水体严重缺氧，水生生物死亡，水质恶化。
水体中的过量磷主要来源于肥料、农业废弃物和城市污水。据资料说明，在过去的15年内地表水的磷酸盐含量增加了25倍，在美国进入水体的磷酸盐有60％是来自城市污水。在城市污水中磷酸盐的主要来源是洗涤剂，它除了引起水体富营养化以外，还使许多水体产生大量泡沫。水体中过量的磷一方面也是最主要方面是来自外来的工业废水和生活污水。另方面还有其内源作用，即水体中的底泥在还原状态下会释放磷酸盐，从而增加磷的含量，特别是在一些因硝酸盐引起的富营养化的湖泊中，由于城市污水的排入使之更加复杂化，会使该系统迅速恶化，即使停止加入磷酸盐，问题也不会解决。近10年来，我国富营养化水体的比例从5.0％增长到55％左右。研究生活污水、工业废水的除磷技术，对控制磷的排放具有非常重大的意义，已成为一个亟待解决的问题。
常规的废水除磷方法主要为化学法和生物法。生物法除磷多是基于噬磷菌在好氧及厌氧条件下，摄取及释放磷的原理，通过好氧- 厌氧的交替运行来实现除磷。该方法在合适的条件下，可以去除废水中高达80％以上的磷，然而，生物法除磷工艺运行稳定性较差，运行操作严格，受废水的温度、酸碱度等影响大，众多污水产生的企业更加倾向于化学方法对磷进行达标排放，特别是对废水中有机物含量较低，或磷含量近于10mg/L 时，化学方法的有效性要大于生物法，也可有效避免生物法要对出水进行二次除磷的处理。
化学法除磷主要指应用铁盐、铝盐和石灰等产生的金属离子与磷酸根生成难溶磷酸盐沉淀物的方法来去除废水中的磷。这种方法工艺简单，投加方便，能达到较高的出水总磷要求，然而，在经过沉淀以后，其主要成分会有溶解平衡，废水中的碱度造成部分金属氢氧化物沉淀，会过渡消耗（大部分添加剂并未用于P的处理）一部分除磷添加剂量；此外，当为达到较低的磷离子浓度，为了保持废水中金属离子浓度达到沉淀的形成条件，需要投加的金属离子沉淀剂浓度往往需要超过数倍，也因此会造成过高的药剂费用，并且所多加的金属盐由于一定的水溶性，其残留量也会随之增加。进一步的，普通的化学沉淀产生的化学污泥量大，且具有较大的含水量，会增大污泥处置的费用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种适用于低浓度含磷废水的除磷剂及其使用方法。
本发明的用于处理含磷废水的复合除磷剂，其包括下述重量份数的组分：
35～80份的基体，选自蛤蜊粉或硅藻土的一种或两者的任意组合；
15～50份的铁盐组分，选自聚合硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁的一种或两种以上的任意组合；
2～15份的钠盐组分，选自高铁酸钠、过氯酸钠、氯酸钠、三聚硫氰酸三钠盐的一种或两种以上的任意组合；
氧化剂，选自双氧水或次氯酸钠，其用量为基体、铁盐组分、钠盐组分三者总重量的5～30%。
本发明的蛤蜊粉具有去除磷的作用，其主要成分为钙盐，能够与无机磷形成不溶性沉淀。硅藻土有很丰富的内孔结构，其比表面积大概在60m2/g左右，能够更有效的吸附磷。铁盐组分可形成絮凝体，并附着在基体周围，并能够将无机磷进行吸附和反应结合成难溶的物质沉淀。钠盐组分起到氧化作用，将有机磷氧化成无机磷。氧化剂起到表层催化作用，能够进一步氧化吸附在基体周围的有机磷，使有机磷变成无机磷。
优选地， 所述的基体重量份数为60～70份，铁盐组分重量份数为20～35份，钠盐组分重量份数为5～11份，氧化剂重量份数为10～25份。
优选地，所述的铁盐组分为聚合硫酸铁。
优选地，所述的钠盐组分为高铁酸钠。
优选地，所述的基体采用9份的蛤蜊粉和60份硅藻土，铁盐组分采用20份的聚合硫酸铁，钠盐组分采用10份的氯酸钠和1份的三聚硫氰酸三钠盐，氧化剂采用10份双氧水。
优选地，所述的基体采用20.5份的蛤蜊粉和49份硅藻土，铁盐组分采用25份的聚合硫酸铁，钠盐组分采用5份的高铁酸钠和0.5份的三聚硫氰酸三钠盐，氧化剂采用10份次氯酸钠。
优选地，所述的基体采用70份硅藻土，铁盐组分采用24.5份的氯化铁，钠盐组分采用5份的高铁酸钠和0.5份的三聚硫氰酸三钠盐，氧化剂采用25份双氧水。
优选地，所述的基体采用60份硅藻土，铁盐组分采用20份的硫酸亚铁和15份的氯化铁，钠盐组分采用5份的高铁酸钠，氧化剂采用5份双氧水和5份次氯酸钠。
使用时可将本发明复合除磷剂直接投加，或先加入溶解罐，质量浓度为1～20%，搅拌3～30min，用泵投加到反应池。本产品适用的pH值范围广，在酸性条件下使用效果尤佳，使用量约为100～2000ppm（即0.1～1公斤/吨废水），根据废水中磷酸根的含量不同其用量有所差异。加入到待处理废水池后，搅拌5～30分钟，反应完成后，可根据现场条件采用气浮或者沉淀进行液固分离，出水即为去除磷的废水。
一种所述复合除磷剂的使用方法，包括下述步骤：将基体、铁盐组分和钠盐组分复配后，用水稀释为质量浓度1～20%的水溶液，向水溶液中加入氧化剂，最后将该水溶液加入到含磷废水中，该水溶液与含磷废水的体积比为1：100～1000。
本发明的复合除磷剂原料简单易得，使用方便，可以有效地对中低浓度的含磷废水进行除磷操作，出水中磷含量可达到0.5ppm 以下，中低浓度废水中磷的去除率可达90～99%以上，可处理印染、农药等含磷废水。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
将蛤蜊粉9wt％、硅藻土60wt％、聚合硫酸铁20wt%、氯酸钠10wt％和三聚硫氰酸三钠盐1wt%配成复合除磷剂半成品。对绍兴市某印染废水中磷进行处理，废水中含磷量20ppm。取1g除磷剂半成品于4g(20%质量浓度)水中，稀释后加入双氧水0.1g，再加入到1L含磷废水中，搅拌20min，再进行自然沉降，出水中磷含量为0.35ppm，去除率超过98％。
实施例2
将40wt％硅藻土、聚合硫酸铁49wt%、氯酸钠10wt％和三聚硫氰酸三钠盐1wt%配成复合除磷剂半成品。对绍兴市某印染废水中磷进行处理，废水中含磷量20ppm。取1g除磷剂半成品于4g(20%质量浓度)水中，稀释后加入双氧水0.25g，再加入到1L含磷废水中，搅拌20min，再进行自然沉降，出水中磷含量为0.35ppm，去除率超过98％。
实施例3
将蛤蜊粉20.5wt％、硅藻土49wt％、聚合硫酸铁25wt%、高铁酸钠5wt％和三聚硫氰酸三钠盐0.5wt%配成复合除磷剂半成品。对高难处理的杭州市某农药厂废水中磷进行处理，废水中含磷量3 ppm。取1g除磷剂半成品于4g水中，稀释后加入次氯酸钠0.1g，再加入到1L含磷废水中，搅拌30min，再进行自然沉降，出水中磷含量为0.45ppm，达标排放，对于农药含磷废水处理效果突出。
实施例4
将蛤蜊粉80wt％、聚合硫酸铁15wt%、高铁酸钠4.5wt％和三聚硫氰酸三钠盐0.5wt%配成复合除磷剂半成品。对高难处理的杭州市某农药厂废水中磷进行处理，废水中含磷量3 ppm。取1g除磷剂半成品于4g水中，稀释后加入次氯酸钠0.15g，再加入到1L含磷废水中，搅拌30min，再进行自然沉降，出水中磷含量为0.42ppm，达标排放，对于农药含磷废水处理效果突出。
实施例5
将硅藻土70wt％、氯化铁24.5wt%、高铁酸钠5wt％和三聚硫氰酸三钠盐0.5wt%配成复合除磷剂半成品。对杭州市某印染厂废水中的磷进行处理，废水中含磷量156 ppm。取2g除磷剂半成品于4g水中，稀释后加入双氧水0.5g，再加入到1L含磷废水中，搅拌30min，再进行气浮沉降，并刮去上浮泥，出水中磷含量为0.32ppm，达标排放。
实施例6
将硅藻土70wt％、氯化铁14.5wt%、硫酸亚铁10wt%、高铁酸钠1wt％和三聚硫氰酸三钠盐4.5wt%配成复合除磷剂半成品。对杭州市某印染厂废水中的磷进行处理，废水中含磷量156 ppm。取2g除磷剂半成品于4g水中，稀释后加入双氧水0.5g，再加入到1L含磷废水中，搅拌30min，再进行气浮沉降，并刮去上浮泥，出水中磷含量为0.31ppm，达标排放。
实施例7
将硅藻土60wt％、硫酸亚铁20wt%、氯化铁15wt％、高铁酸钠5wt％配成复合除磷剂半成品。对杭州市某印染厂废水中的磷进行处理，废水中含磷量156 ppm。取1.5g除磷剂半成品于4g水中，稀释后加入双氧水0.1g、次氯酸钠0.1g，再加入到1L含磷废水中，搅拌30min，再进行气浮沉降，并刮去上浮泥，出水中磷含量为0.44ppm，达标排放。
实施例8
将蛤蜊粉20wt%、硅藻土40wt％、聚合硫酸铁10wt%、硫酸亚铁10wt%、氯化铁15wt％、高铁酸钠5％配成复合除磷剂半成品。对杭州市某印染厂废水中的磷进行处理，废水中含磷量156 ppm。取1.5g除磷剂半成品于4g水中，稀释后加入双氧水0.1g、次氯酸钠0.1g，再加入到1L含磷废水中，搅拌30min，再进行气浮沉降，并刮去上浮泥，出水中磷含量为0.45ppm，达标排放。
Claims (5)
1.一种用于处理含磷废水的复合除磷剂，其特征在于其包括下述重量份数的组分：
60～70份的基体，选自蛤蜊粉与硅藻土的两者组合；
20～35份的铁盐组分，选自聚合硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁的一种或两种以上的任意组合；
5～11份的钠盐组分，选自高铁酸钠、过氯酸钠、氯酸钠、三聚硫氰酸三钠盐的一种或两种以上的任意组合；
10～25份的氧化剂，选自双氧水，其用量为基体、铁盐组分、钠盐组分三者总重量的5～30%。
2.根据权利要求1所述的用于处理含磷废水的复合除磷剂，其特征在于：所述的铁盐组分为聚合硫酸铁。
3.根据权利要求1所述的用于处理含磷废水的复合除磷剂，其特征在于：所述的钠盐组分为高铁酸钠。
4.根据权利要求1所述的用于处理含磷废水的复合除磷剂，其特征在于：所述的基体采用9份的蛤蜊粉和60份硅藻土，铁盐组分采用20份的聚合硫酸铁，钠盐组分采用10份的氯酸钠和1份的三聚硫氰酸三钠盐，氧化剂采用10份双氧水。
5.一种权利要求1所述复合除磷剂的使用方法，其特征在于包括下述步骤：将基体、铁盐组分和钠盐组分复配后，用水稀释为质量浓度1～20%的水溶液，向水溶液中加入氧化剂，最后将该水溶液加入到含磷废水中，该水溶液与含磷废水的体积比为1：100～1000。
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