CN105217836B - 一种利用脱硫废水去除污水中磷的方法 - Google Patents

一种利用脱硫废水去除污水中磷的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用脱硫废水去除污水中磷的方法，包括如下步骤：步骤S1：将脱硫废水的pH值调至8.9~9.5，并进行沉淀和混凝处理；步骤S2：采用静置分离方式去除所述脱硫废水和含磷污水中的悬浮物；步骤S3：将所述脱硫废水和含磷污水混合得到废污水，利用所述脱硫废水对污水除磷；步骤S4：将所述废污水搅拌静置分层后，上清液可出水排放。本发明提供的利用脱硫废水去除污水中磷的方法，充分利用处理后脱硫废水中含有大量Ca2+、Mg2+和高pH的特点，与污水混合进行化学反应，大幅度降低污水中的含磷浓度，具有以废治废、成本低、除磷效率高等优点。

Description

一种利用脱硫废水去除污水中磷的方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，涉及一种污水除磷的方法，尤其涉及一种利用脱硫废水去除污水中磷的方法。
背景技术
脱硫废水的水质与脱硫工艺、烟气灰分及脱硫剂等多种因素有关，在众多的脱硫方法中，烟气湿法脱硫和海水脱硫是目前最常用的方法。由于二氧化硫(SO2)的溶解，湿法脱硫废液呈酸性（pH值4～6），悬浮物质为9000～12700mg/L，其中主要包括石膏颗粒、二氧化硅以及铁、铝的氢氧化物，另外还包括汞、铅、镍、锌等重金属以及砷、氟等非金属。由于重金属大多具有毒性，因此必须通过处理去除，一般电厂脱硫废水处理流程需经过中和预沉淀池（加石灰浆），沉淀池（加Na2S或有机硫），混凝池（加聚铁或聚铝，聚丙烯酰胺（PAM）），最终经澄清池分离沉渣并排放。因此脱硫废水经预处理后的出水中含有大量的钙离子（Ca2+）和镁离子（Mg2+），且具有较高的pH值。
磷是污水中常见的污染物，目前的污水处理厂普遍采用生物法强化除磷，即利用活性污泥中聚磷菌的厌氧释磷和好氧超量吸磷实现磷的去除。然而，由于聚磷菌厌氧释磷过程中需要大量碳源，而许多含磷污水，特别是高浓度含磷污水，其有机物和磷的比例往往难以满足聚磷菌的要求，因此需考虑采用化学除磷工艺。常用的化学除磷工艺是通过投加铁盐、铝盐、钙盐或镁盐与磷酸根形成沉淀从污水中去除。化学除磷的药剂投加量通常随污水中磷浓度的升高而升高，高浓度含磷污水化学除磷需要较高的处理成本。因此，有必要提供一种新的低成本、除磷效率高的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用脱硫废水去除污水中磷的方法，利用处理后脱离废水含有大量Ca2+离子和碱性pH值的特点，将其与中性的高含磷污水混合，不仅可以除磷，同时还可以降低脱硫废水的pH。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种利用脱硫废水去除污水中磷的方法，包括如下步骤：步骤S1：将脱硫废水的pH值调至8.9~9.5，并进行沉淀和混凝处理；步骤S2：采用静置分离方式去除所述脱硫废水和含磷污水中的悬浮物；步骤S3：将所述脱硫废水和含磷污水混合得到废污水，利用所述脱硫废水对污水除磷；步骤S4：将所述废污水搅拌静置分层后，上清液即可出水排放。
上述的利用脱硫废水去除污水中磷的方法 ，其中，所述步骤S1包括：先利用Ca(OH)2调节所述脱硫废水的pH值至8.9~9.5，用搅拌器以每分钟300转的转速搅拌3分钟；再加入25mg/L的Na2S，用搅拌器以每分钟300转的转速搅拌3分钟进行沉淀处理；然后加入60mg/L的聚合氯化铝（PAC），用搅拌器以每分钟200转的转速搅拌2分钟进行混凝处理；最后加入0.3~3mg/L的PAM，用搅拌器以每分钟100转的转速搅拌10分钟。
上述的利用脱硫废水去除污水中磷的方法 ，其中，所述步骤S2包括：将所述脱硫废水静置0.2~1小时，分离上层清液与沉淀物，并同时将含磷污水预沉淀，去除悬浮物。
上述的利用脱硫废水去除污水中磷的方法 ，其中，所述含磷污水的正磷含量为10~500mg/L。
上述的利用脱硫废水去除污水中磷的方法 ，其中，所述步骤S3中的所述脱硫废水按体积比（0.01~1）：1的比例加入到含磷污水中。
上述的利用脱硫废水去除污水中磷的方法 ，其中，所述步骤S3中的脱硫废水按体积比0.5：1的比例加入到含磷污水中。
上述的利用脱硫废水去除污水中磷的方法 ，其中，所述步骤S4将所述混合后的废污水用搅拌器搅拌0.1~1小时，待静置0.5~2小时分层后，取上层清液测定pH值和正磷浓度。
上述的利用脱硫废水去除污水中磷的方法 ，其中，所述步骤S4中的搅拌器为六联搅拌器，所述搅拌器的转速范围为每分钟100~300转，搅拌时间为0.2~0.5小时。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的利用脱硫废水去除污水中磷的方法，利用处理后脱离废水含有大量Ca2+、Mg2+和碱性pH值的特点，将其与中性的高含磷污水混合，通过脱硫废水中的金属离子和污水中的磷形成沉淀，静置并固液分离，在含磷废水除磷的同时降低脱硫废水中金属离子的含量和pH值，具有“以废治废”的现实意义，且大大降低了去磷的处理成本。
附图说明
图1为本发明利用脱硫废水去除污水中磷的过程示意图；
图2为本发明利用脱硫废水去除污水中磷的方法的除磷效果示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1为本发明利用脱硫废水去除污水中磷的过程示意图。
请参见图1，本发明提供的利用脱硫废水去除污水中磷的方法，包括如下步骤：
步骤S1：将脱硫废水的pH值调至8.9~9.5，并进行沉淀和混凝处理；
步骤S2：采用静置分离方式去除所述脱硫废水和含磷污水中的悬浮物；
步骤S3：将所述脱硫废水和含磷污水混合得到废污水，利用所述脱硫废水对污水除磷；
步骤S4：将混合后的废污水搅拌静置分层后，上清液即可出水排放。
脱硫废水中通常含有一定量的Ca2+、Mg2+，在脱硫废水预处理中，加入Ca(OH)2和无机混凝剂（铁、铝）后，脱硫废水出水会含有大量的Ca2+、Mg2+且pH较高，可以与磷酸盐形成沉淀，同时在残留混凝剂的作用下会很快产生絮凝体，絮凝体会吸附污水中的磷酸盐和其它污染物。将脱硫废水与高浓度含磷污水混合过程中，发生的化学反应包括：
3Ca2++2PO4 3-→Ca3(PO4)2↓
10Ca2++6PO4 3-+2OH- →Ca10(PO4)6(OH)2↓
3Mg2++2PO4 3-→Mg3(PO4)2↓
下面给出一个具体实施例，实验在六联搅拌器上进行，包括以下步骤：
第一步，配制高浓度含磷污水，所配高浓度含磷污水的正磷含量为101.9mg/L，pH值为7.40；
第二步，脱硫废水的预处理：先利用Ca(OH)2调节脱硫废水的pH值至8.9~9.5，用搅拌器以每分钟300转的转速搅拌3分钟；再加入25mg/L的Na2S，用搅拌器以每分钟300转的转速搅拌3分钟进行沉淀处理；然后加入PAC60mg/L（以Al2O3计），用搅拌器以每分钟200转的转速搅拌2分钟进行混凝处理；最后加入0.3~3mg/L的PAM，用搅拌器以每分钟100转的转速搅拌10分钟；
第三步，去除悬浮物：将处理后的脱硫废水静置0.2~1小时，分离上层清液与沉淀物，并同时将高浓度含磷污水预沉淀，去除悬浮物；
第四步，利用脱硫废水除磷：取上述高含磷污水100mL，将处理后的脱硫废水按体积比1、0.5、0.1、0.05、0.02和 0.01的比例加入处理后的高浓度含磷污水中；
第五步，测定pH值和正磷浓度：将混合后的污水用搅拌器以每分钟100转的转速搅拌10分钟，待静置30分钟分层后，取上层清液测定污水的pH值和正磷浓度。根据图2可知，当脱硫废水按体积比0.5：1与高浓度含磷污水混合时，此时去磷效果最好，正磷去除量为94.41mg/L，去除率达92.65%，出水正磷浓度为7.49mg/L。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (5)

1.一种利用脱硫废水去除污水中磷的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：将脱硫废水的pH值调至8.9～9.5，并进行沉淀和混凝处理；
步骤S2：采用静置分离方式去除所述脱硫废水和含磷污水中的悬浮物；
步骤S3：将所述脱硫废水和含磷污水混合得到废污水，利用所述脱硫废水对污水除磷；
步骤S4：将所述废污水搅拌静置分层后，上清液可出水排放；
所述步骤S1包括：先利用Ca(OH)2调节所述脱硫废水的pH值至8.9～9.5，用搅拌器以每分钟300转的转速搅拌3分钟；再加入25mg/L的Na2S，用搅拌器以每分钟300转的转速搅拌3分钟进行沉淀处理；然后加入60mg/L的聚合氯化铝，用搅拌器以每分钟200转的转速搅拌2分钟进行混凝处理；最后加入0.3～3mg/L的聚丙烯酰胺，用搅拌器以每分钟100转的转速搅拌10分钟；
所述步骤S2包括：将所述脱硫废水静置0.2～1小时，分离上层清液与沉淀物，并同时将含磷污水预沉淀，去除悬浮物；
所述步骤S3中的所述脱硫废水按体积比(0.01～1)：1的比例加入到含磷污水中。
2.如权利要求1所述的利用脱硫废水去除污水中磷的方法，其特征在于，所述含磷污水的正磷含量为10～500mg/L。
3.如权利要求1所述的利用脱硫废水去除污水中磷的方法，其特征在于，所述步骤S3中的脱硫废水按体积比0.5：1的比例加入到含磷污水中。
4.如权利要求1所述的利用脱硫废水去除污水中磷的方法，其特征在于，所述步骤S4将所述混合后的废污水用搅拌器搅拌0.1～1小时，待静置0.5～2小时分层后，上清液可出水排放。
5.如权利要求3所述的利用脱硫废水去除污水中磷的方法，其特征在于，所述步骤S4中的搅拌器为六联搅拌器，所述搅拌器的转速范围为每分钟100～300转，搅拌时间为0.2～0.5小时。
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