CN107555649B - 一种深度去除废水中有机磷的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深度去除废水中有机磷的方法。该方法包括：在pH值为7.0‑9.0、催化剂存在的条件下，向废水中加入臭氧，任选的加入助氧化剂，进行氧化反应；然后加入除磷药剂，进行混凝沉淀。本发明所述方法，其反应是在pH值在7.0‑9.0的范围内进行的，反应条件温和，运行成本较低；利用强氧化剂氧化处理含有机磷废水，有效去除废水中有机磷，再配合除磷药剂的添加，有机磷的去除率大于99％，可以把废水中的总磷降低到0.3mg/L以下；解决了有机磷难以完全去除，总磷无法达标的难题，可广泛应用于各种含有机磷废水的达标处理中。

Description

一种深度去除废水中有机磷的方法

技术领域

本发明属于环境工程废水处理领域，更具体地，涉及一种深度去除废水中有机磷的方法。

背景技术

近几年来，随着国民经济的高速发展，水环境保护是当前人类社会广泛关注的一个问题。水体中的磷是藻类生长需要的一种关键元素，过量磷是造成水体污秽异臭，使湖泊发生富营养化和海湾出现赤潮的主要原因。因此，环保标准对总磷的限制要求非常高，如GB18918-2002中的一级A标准中，要求出水TP≤0.5mg/L；而一些地方标准(DB12599-2015)则要求污水处理厂出水TP≤0.3mg/L。

工业循环冷却水处理系统、锅炉水处理系统、磷肥厂、有机磷农药生产等过程中会排放出来含有有机磷的工业废水。有机磷化合物主要包括磷酸酯、亚磷酸酯、焦磷酯、次磷酸酯和磷酸胺等类型。有些有机磷化合物的毒性很大，如一些磷酸酯对神经系统有剧烈的毒害作用。同时，有机磷化合物属于难生物降解物质。当废水中含有有机磷物质后，通过生化处理单元以及简单的化学除磷药剂(聚铁、聚铝等)的投加，已无法满足目前废水排放指标中对总磷的要求。

传统处理方法是通过在强酸性或者强碱性条件下，对有机磷物质进行催化水解，把有机的磷酸酯分解为磷酸盐和有机物分子两部分。该方法存在着药剂投加量过大、反应条件苛刻、对废水中低浓度的有机磷物质去除效果较差等缺陷，在实际废水处理工程中无法进行大规模的应用。因此，必须开发一种在废水处理中能够广泛使用的深度脱除有机磷的方法。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中药剂投加量过大、反应条件苛刻、对废水中低浓度的有机磷物质去除效果较差以及在实际废水处理工程中无法进行大规模应用的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种深度去除废水中有机磷的方法，该方法包括：

在pH值为7.0-9.0、催化剂存在的条件下，向废水中加入臭氧，任选的加入助氧化剂，进行氧化反应，将废水中的含磷有机物氧化成正磷酸盐；然后加入除磷药剂，进行混凝沉淀。

本发明所述的臭氧在催化剂和优选助氧化剂存在的条件下，可以产生强氧化性物质·OH，通过·OH与有机物进行氧化还原反应，破坏废水中有机磷分子中磷元素与有机链部分的化学键，从而实现有机磷向正磷酸盐的转化，最终通过除磷药剂的投加，把正磷酸盐转化为沉淀物质去除。

在对有机磷进行氧化和转化的同时，能够有效的去除废水中的COD，从而实现总磷和COD的协同去除。

本发明中，当废水的pH值不在上述范围时，可通过加入调节药剂以调节废水的pH值至7.0-9.0，所述调节药剂优选为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氧化钠、氢氧化钾或氧化钙。

其中，所述催化剂优选为负载有过渡金属氧化物的多孔分子筛，催化剂在氧化反应容器的填充方式为固定床或者流化床。

其中，所述过渡金属氧化物优选为铜氧化物、铁氧化物、镍氧化物和钛氧化物中的至少一种。

上述催化剂可通过常规的方法制得或商购获得。

其中，所述多孔分子筛的粒径为0.05-5mm，该粒径的多孔分子筛具有较大的表面积，能够吸附废水中的有机磷分子和强氧化剂，促进有机磷分子的氧化分解。且催化剂表面负载的过渡金属氧化物能够催化氧化剂的分解，产生强氧化性物质·OH。

作为本发明进一步的优选方案，所述助氧化剂为双氧水和/或过硫酸盐。

本发明中，所述除磷药剂为能够与正磷酸盐形成沉淀的物质，优选为氯化铁、硫酸铁、聚铁、聚铝、硫酸铝和PAM中的至少一种。

根据本发明，强氧化剂臭氧、催化剂、助氧化剂和除磷药剂的投加量可根据废水中有机磷浓度和种类的变化来确定。具体地，以废水的体积计，所述臭氧的加入量为10-1000mg/L，所述助氧化剂的加入量为0-400mg/L，优选为1-400mg/L，所述除磷药剂的加入量为1-2000mg/L，所述催化剂的加入量为0.1-500g/L。

根据本发明，上述处理的停留时间也可以相应的进行调整，例如，停留时间为0.4-2.0h。处理的温度亦可根据需要调整，通常在室温下进行。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明所述的深度去除废水中有机磷的方法，其反应是在pH值在7.0-9.0的范围内进行的，反应条件温和，运行成本较低。

2、本发明中利用强氧化剂氧化处理含有机磷废水的方法，能够有效去除废水中有机磷，把有机磷转化为易于去除的无机磷，再配合除磷药剂的添加，有机磷的去除率大于99％，可以把废水中的总磷降低到0.3mg/L以下。

3、加入助氧化剂能够进一步促进强氧化性物质·OH的产生，提高有机磷的去除率。

4、本发明解决了有机磷难以完全去除，总磷无法达标的难题，可广泛应用于各种含有机磷废水的达标处理中。

5、本发明可以实现有机磷废水中COD和总磷的协同去除，保证出水水质能够稳定达标。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

实施例1

取含有机磷的锅炉循环排污水，初始总磷为5.0mg/L，以污水的体积计，加入100g/L负载有氧化铜、粒径为0.5mm的多孔分子筛催化剂，用稀硫酸调节该污水的PH值为8，通入100mg/L的臭氧气体，加入20mg/L浓度28％的双氧水，在室温下反应0.5小时。

反应结束后，检测废水中的有机磷含量低于0.1mg/L，去除率大于97％。氧化处理后的废水投加总浓度为200mg/L的聚铝和PAM混合药剂，沉淀过滤后，废水的总磷降低到了0.23mg/L。

实施例2

取含有机磷的锅炉循环排污水，初始总磷为5.0mg/L，以污水的体积计，加入200g/L负载有氧化铁、粒径为1.0mm的多孔分子筛，用稀硫酸调节该污水的PH值为9，通入120mg/L的臭氧气体，加入30mg/L的过硫酸钠，在室温下反应1小时。

反应结束后，检测废水中的有机磷含量低于0.08mg/L，去除率大于98％。氧化处理后的废水投加总浓度为150mg/L的聚铁和聚铝的混合药剂，沉淀过滤后，废水的总磷降低到了0.24mg/L。

实施例3

取烷基酯法生产草甘膦的农药厂生产废水经过生化处理后，初始总磷为42mg/L，以污水的体积计，加入500g/L负载有氧化镍和氧化铜、粒径为0.2mm的多孔分子筛，用稀硫酸调节该污水的PH值为8.5，通入1000mg/L的臭氧气体，加入100mg/L浓度28％的双氧水和150mg/L的过硫酸钠，在室温下反应1.5小时。

反应结束后，检测废水中的有机磷含量低于0.22mg/L，去除率大于99％。氧化处理后的废水投加1500mg/L的氯化铁，沉淀过滤后，废水的总磷降低到了0.43mg/L。

对比例1

根据实施例1所述的方法处理含有机磷的锅炉循环排污水，不同之处在于，不加入臭氧、催化剂和双氧水。沉淀过滤后，废水的总磷为3.8mg/L。

通过实施例1-3可以看出，通过本发明的方法处理含有机磷的废水，有机磷基本被去除，能够达到相关废水排放标准中的总磷指标要求。

根据对比例1的数据可以看出，在没有使用臭氧进行氧化的情况下，无法有效去除废水中的有机磷，总磷不能达到相应的废水排放标准。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (1)

1.一种深度去除废水中有机磷的方法，其特征在于，该方法包括：

农药厂生产废水经过生化处理后，加入500g/L负载有氧化镍和氧化铜、粒径为0.2mm的多孔分子筛，用稀硫酸调节该污水的PH值为8.5，通入1000mg/L的臭氧气体，加入100mg/L浓度28％的双氧水和150mg/L的过硫酸钠，在室温下反应1.5小时，氧化处理后的废水投加1500mg/L的氯化铁。