CN111908619A - 一种高效生物化学联用复合型除磷剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效生物化学联用复合型除磷剂及其制备方法，属于污水处理技术。该复合型除磷剂以质量百分比包含如下组分：聚磷菌0.1％‑2％；硝化细菌0.1％‑2％；聚合氯化铝0.1％‑2％；聚合硫酸铁0.1％‑2％；氯化铵0.1％‑5％；葡萄糖1％‑10％；硫酸铝10％‑30％；硫酸亚铁10％‑30％；余量用水补至100％。本发明以化学法为基础，通过金属离子与磷产生悬浮的微溶沉淀，再由高分子物质将其凝聚后沉淀排出；并结合生物法，通过提升反应池中微生物活性，使聚磷菌成为优势种群，得以更有效的去除剩余化学法难于去除的磷，使总磷去除率大幅提升，达到严格的污水排放标准。

Description

一种高效生物化学联用复合型除磷剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种高效生物化学联用复合型除磷剂及其制备方法。

背景技术

水资源在人类的生活和生产过程中是不可或缺的，而淡水资源更是其中极其重要的一部分。水体污染是导致水资源短缺的重要影响因素，而是否含磷是判断水体是否污染的重要指标。水体中的磷会刺激藻类的生长，一旦水中磷超标，会导致水体富营养化，藻类大规模繁殖，严重时会引起水华及赤潮等严重社会性灾难，因此控制污水排放中磷的含量对环境影响十分重要。《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准中，要求出水中磷酸盐(以P计)不大于0.5mg/L；地表IV类水标准要求磷酸盐(以P计)不大于0.3mg/L。

目前，城市污水处理厂常用的除磷工艺有生物法和化学法。生物除磷主要是利用聚磷菌厌氧释磷、好氧吸磷的特性，将磷从污水中去除。但是，常规的污水处理厂二级处理除磷效果有限，且很难同时兼顾除碳及脱氮除磷，即使采用生物强化除磷的工艺，由于脱氮除磷本身存在对碳源的竞争，也很难使两者同时达到最佳效果；所以脱氮除磷工艺很难保证出水总磷浓度达到一级A标准；厌氧-接触氧化工艺的除磷效果，受到冬季低温影响比A2O等工艺更为明显，因此辅以深度除磷工艺更为重要。化学法主要是通过向污水中投加化学除磷药剂，使污水中的磷与除磷药剂发生化学反应，生成不溶性的磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离的方式将磷从污水中去除；一般化学除磷采用的除磷药剂有铁盐、铝盐、钙盐、高分子絮凝剂等；但金属盐除磷剂除磷效果较差，而且容易造成新的污染，适用范围窄。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种高效生物化学联用复合型除磷剂及其制备方法。

一方面，提供了一种高效生物化学联用复合型除磷剂，所述复合型除磷剂以质量百分比包含如下组分：聚磷菌0.1％-2％；硝化细菌0.1％-2％；聚合氯化铝0.1％-2％；聚合硫酸铁0.1％-2％；氯化铵0.1％-5％；葡萄糖1％-10％；硫酸铝10％-30％；硫酸亚铁10％-30％；余量用水补至100％。

进一步地，所述复合型除磷剂以质量百分比包含如下组分：所述聚磷菌0.1％-1.5％；所述硝化细菌0.1％-1.5％；所述聚合氯化铝0.1％-1.5％；所述聚合硫酸铁0.1％-1.5％；所述氯化铵0.1％-3％；所述葡萄糖1％-7％；所述硫酸铝10％-20％；所述硫酸亚铁10％-20％；余量用所述水补至100％。

进一步地，所述复合型除磷剂以质量百分比包含如下组分：所述聚磷菌1％；所述硝化细菌1％；所述聚合氯化铝1％；所述聚合硫酸铁1％；所述氯化铵2％；所述葡萄糖5％；所述硫酸铝15％；所述硫酸亚铁15％；余量用所述水补至100％。

另一方面，提供了一种高效生物化学联用复合型除磷剂的制备方法，所述方法包括：

按照比例称取所述聚合氯化铝、所述聚合硫酸铁、所述硫酸铝、所述硫酸亚铁和所述水，充分搅拌，得到第一混合溶液；

按照比例称取所述葡萄糖和所述氯化铵加入到所述第一混合溶液中，充分搅拌，得到第二混合溶液；

将所述第二混合溶液保存；

在应用前按照比例称取所述聚磷菌和所述硝化细菌加入到所述第二混合溶液中，充分搅拌，得到所述复合型除磷剂。

进一步地，在应用前72h内在所述第二混合溶液中加入所述聚磷菌和所述硝化细菌。

进一步地，将所述聚磷菌和所述硝化细菌在25℃时加入到所述第二混合溶液中。

进一步地，在配置所述第一混合溶液时的混合温度为：50-100℃。

进一步地，在配置所述第二混合溶液时的混合温度为：50-70℃。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明以化学法为基础，通过金属离子与磷产生悬浮的微溶沉淀，再由高分子物质将其凝聚后沉淀排出；并结合生物法，通过提升反应池中微生物活性，使聚磷菌成为优势种群，得以更有效的去除剩余化学法难于去除的磷，使总磷去除率大幅提升，达到严格的污水排放标准。其次，本发明除磷剂对微生物没有不良反应，且会增加微生物活性，使反应池中有益微生物茁壮成长，同时促进COD及氨氮的去除，并降低出水浊度；并且去除率更高，除磷效果更好，有效去除率可达95％以上；处理后的污水可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准以及地表IV类水标准。

其次，本发明除磷剂添加方便，无需对水厂原工艺进行改造，无需稀释，直接投加，且可根据不同工艺选择不同投加点；另外，本发明除磷剂经济实惠，投加量小于普通除磷剂，且投加后产生的污泥沉淀也较少，具有更高效的除磷效果；安全卫生，无易燃易爆性质，储存及运输都较为便利，储存运输无需提高防爆等级。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例二提供的一种高效生物化学联用复合型除磷剂的制备方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例目的，不是旨在于限定本发明。

买施例一

该复合型除磷剂以质量百分比包含如下组分：聚磷菌0.1％-2％；硝化细菌0.1％-2％；聚合氯化铝0.1％-2％；聚合硫酸铁0.1％-2％；氯化铵0.1％-5％；葡萄糖1％-10％；硫酸铝10％-30％；硫酸亚铁10％-30％；余量用水补至100％。

进一步地，该复合型除磷剂以质量百分比包含如下组分：聚磷菌0.1％-1.5％；硝化细菌0.1％-1.5％；聚合氯化铝0.1％-1.5％；聚合硫酸铁0.1％-1.5％；氯化铵0.1％-3％；葡萄糖1％-7％；硫酸铝10％-20％；硫酸亚铁10％-20％；余量用水补至100％。

进一步地，该复合型除磷剂以质量百分比包含如下组分：聚磷菌1％；硝化细菌1％；聚合氯化铝1％；聚合硫酸铁1％；氯化铵2％；葡萄糖5％；硫酸铝15％；硫酸亚铁15％；余量用水补至100％。

需要说明的是，聚磷菌也叫做摄磷菌、除磷菌，是传统活性污泥工艺中一类特殊的细菌，在好氧状态下能超量地将污水中的磷吸入体内，使体内的含磷量超过一般细菌体内的含磷量的数倍，这类细菌被广泛地用于生物除磷。

硝化细菌是一类好氧性细菌，属于纲α-变形杆菌纲和β-变形杆菌纲，包括亚硝酸菌和硝酸菌。属于自养型细菌。硝化细菌生活在有氧的水中或砂层中，只有同时满足了水分与氧气的供应，它们才能存活。硝化细菌最适宜在弱碱性的水中生活，在温度达到25度左右时生长繁殖最快。它的繁殖不遵循分离定律和自由组合定律。在氮循环水质净化过程中扮演着很重要的角色。

聚合氯化铝是一种水溶性无机高分子聚合物；它具有喷雾干燥稳定性好，适应水域宽，水解速度快，吸附能力强等特点。

聚合硫酸铁是一种性能优越的无机高分子混凝剂，形态性状是淡黄色无定型粉状固体，极易溶于水，除浊、脱色、脱油、脱水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金属离子等功效显著。

氯化铵是指盐酸的铵盐，多为制碱工业的副产品。含氮

呈白色或略带黄色的方形或八面体小结晶，有粉状和粒状两种剂型。

葡萄糖，是自然界分布最广且最为重要的一种单糖，它是一种多羟基醛。纯净的葡萄糖为无色晶体，易溶于水，葡萄糖在生物学领域具有重要地位，是活细胞的能量来源和新陈代谢中间产物，即生物的主要供能物质。

硫酸铝是一种无味、有光泽的白色斜方晶系结晶粉末。水处理中作絮凝剂，当向水中加入硫酸铝后，可以生成胶状的、能吸附和沉淀出胶体和其他悬浮物的氢氧化铝絮片，用在饮用水处理中可控制水的颜色和味道。

硫酸亚铁，浅蓝绿色单斜晶体或颗粒。溶解性：溶于水、甘油，不溶于乙醇。用于制铁盐、氧化铁颜料、媒染剂、净水剂、防腐剂、消毒剂等。

实施例二

一种高效生物化学联用复合型除磷剂的制备方法，参见图1，对该复合型除磷剂的制备方法进行详细论述：

步骤(101)：按照比例称取聚合氯化铝、聚合硫酸铁、硫酸铝、硫酸亚铁和水，在50-100℃充分搅拌，得到第一混合溶液。

步骤(102)：按照比例称取葡萄糖和氯化铵加入到第一混合溶液中，在50-70℃充分搅拌，得到第二混合溶液。

步骤(103)：将第二混合溶液保存。

步骤(104)：在应用前72h内按照比例称取聚磷菌和硝化细菌在25℃时加入到第二混合溶液中，充分搅拌，得到该复合型除磷剂。

需要说明的是，本发明以化学法为基础，通过金属离子与磷产生悬浮的微溶沉淀，再由高分子物质将其凝聚后沉淀排出。并结合生物法，通过提升反应池中微生物活性，使聚磷菌成为优势种群，得以更有效的去除剩余化学法难于去除的磷，使总磷去除率大幅提升，达到严格的污水排放标准。

实施例三

将污水厂取回的含磷污水等分为4份，每份250ml，其中1份为对比空白无添加样，其余3份分别添加本发明除磷剂，及市场常见除磷剂A与B。先将各除磷剂分别添加2.5ml于250ml容量瓶中稀释，然后将各稀释后的除磷剂分别加入污水中2.5ml，摇匀后静置30min，然后取上清液与比色管中，加入蒸馏水定容，并向比色管中添加1ml抗坏血酸溶液，混匀静置30s，加入2ml钼酸盐溶液充分混匀，静置15min。用分光光度计在700nm波长下，已0.0ml/L标准液为空白，测吸光度。除磷剂性能测试试验方法参照GB 11893-1989钼酸铵分光光度法进行，测量结果如下：

需要说明的是，通过上述实验数据可看出，在其他条件相同，在添加同等含量本发明除磷剂和市场常见除磷剂A与B下，本发明除磷剂除磷效果更高效，可有效将原水降至地表IV类水排放标准。

还需要说明的是，该除磷剂添加在污水处理末端可使磷的含量降低，同时有效保护水体，使水体自净能力有效提升，同时该除磷剂不会影响出水的色度，使出水各参数达到排放标准。市场常见除磷剂A会影响出水色度，使水体发黑；市场常见除磷剂B会影响出水色度与PH值，可能会导致出水PH值增高，并产生大量沉淀。本产品同时可添加在污水处理中段，也能达到上述处理效果。

实施例四

将污水厂取回的含磷污水等分为5份，每份250ml，其中1份为对比空白无添加样，其余4份分别添加不同体积本发明除磷剂，先将本发明除磷剂添加2.5ml于250ml容量瓶中稀释，然后将稀释后的除磷剂分别加入污水中2.5ml、5ml、7.5ml、10ml以及无添加，摇匀后静置30min，然后取上清液与比色管中，加入蒸馏水定容，并向比色管中添加1ml抗坏血酸溶液，混匀静置30s，加入2ml钼酸盐溶液充分混匀，静置15min。用分光光度计在700nm波长下，已0.0ml/L标准液为空白，测吸光度。除磷剂性能测试试验方法参照GB 11893-1989钼酸铵分光光度法进行，测量结果如下：

需要说明的是，通过上述实验数据可看出，在其他条件相同，添加不同体积的本发明除磷剂均可有效除磷，本发明除磷剂使用量少，除磷更高效，适量添加可有效将原水降至地表IV类水排放标准。

实施例五

在本实施例中将污水厂取回的5个不同含磷量的污水分为5组，每组等分为3份，每份250ml，每组中的其中1份为对比空白无添加样，其余2份分别添加相同体积的本发明除磷剂，及市场除磷剂C或D。市场C为常用单一除磷剂三氯化铁，市场D为常用单一除磷剂碳酸钙。

5组检测步骤相同，先将各除磷剂分别添加2.5ml于250ml容量瓶中稀释，然后将各稀释后的除磷剂分别加入污水中2.5ml，摇匀后静置30min，然后取上清液与比色管中，加入蒸馏水定容，并向比色管中添加1ml抗坏血酸溶液，混匀静置30s，加入2ml钼酸盐溶液充分混匀，静置15min。用分光光度计在700nm波长下，已0.0ml/L标准液为空白，测吸光度。除磷剂性能测试试验方法参照GB 11893-1989钼酸铵分光光度法进行，测量结果如下：

第一组：

第二组：

第三组：

第四组：

第五组：

需要说明的是，通过上述5组实验数据可知，在其他条件相同，对不同污染程度的污水添加相同体积的本发明除磷剂和市场除磷剂C或D相比，本发明除磷剂除磷效果更高效，可有效将原水降至地表IV类水排放标准。

值得说明的是，本发明以化学法为基础，通过金属离子与磷产生悬浮的微溶沉淀，再由高分子物质将其凝聚后沉淀排出；并结合生物法，通过提升反应池中微生物活性，使聚磷菌成为优势种群，得以更有效的去除剩余化学法难于去除的磷，使总磷去除率大幅提升，达到严格的污水排放标准。其次，本发明除磷剂对微生物没有不良反应，且会增加微生物活性，使反应池中有益微生物茁壮成长，同时促进COD及氨氮的去除，并降低出水浊度；并且去除率更高，除磷效果更好，有效去除率可达95％以上；处理后的污水可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准以及地表IV类水标准。

其次，本发明除磷剂添加方便，无需对水厂原工艺进行改造，除磷剂无需稀释，直接投加，且可根据不同工艺选择不同投加点。另外，本发明除磷剂经济实惠，投加量小于普通除磷剂，且投加后产生的污泥沉淀也较少，具有更高效的除磷效果；安全卫生，无易燃易爆性质，储存及运输都较为便利，储存运输无需提高防爆等级。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高效生物化学联用复合型除磷剂，其特征在于，所述复合型除磷剂以质量百分比包含如下组分：聚磷菌0.1％-2％；硝化细菌0.1％-2％；聚合氯化铝0.1％-2％；聚合硫酸铁0.1％-2％；氯化铵0.1％-5％；葡萄糖1％-10％；硫酸铝10％-30％；硫酸亚铁10％-30％；余量用水补至100％。

2.根据权利要求1所述的一种高效生物化学联用复合型除磷剂，其特征在于，所述复合型除磷剂以质量百分比包含如下组分：所述聚磷菌0.1％-1.5％；所述硝化细菌0.1％-1.5％；所述聚合氯化铝0.1％-1.5％；所述聚合硫酸铁0.1％-1.5％；所述氯化铵0.1％-3％；所述葡萄糖1％-7％；所述硫酸铝10％-20％；所述硫酸亚铁10％-20％；余量用所述水补至100％。

3.根据权利要求1所述的一种高效生物化学联用复合型除磷剂，其特征在于，所述复合型除磷剂以质量百分比包含如下组分：所述聚磷菌1％；所述硝化细菌1％；所述聚合氯化铝1％；所述聚合硫酸铁1％；所述氯化铵2％；所述葡萄糖5％；所述硫酸铝15％；所述硫酸亚铁15％；余量用所述水补至100％。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种高效生物化学联用复合型除磷剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

按照比例称取所述聚合氯化铝、所述聚合硫酸铁、所述硫酸铝、所述硫酸亚铁和所述水，充分搅拌，得到第一混合溶液；

按照比例称取所述葡萄糖和所述氯化铵加入到所述第一混合溶液中，充分搅拌，得到第二混合溶液；

将所述第二混合溶液保存；

在应用前按照比例称取所述聚磷菌和所述硝化细菌加入到所述第二混合溶液中，充分搅拌，得到所述复合型除磷剂。

5.根据权利要求4所述的一种高效生物化学联用复合型除磷剂的制备方法，其特征在于，在应用前72h内在所述第二混合溶液中加入所述聚磷菌和所述硝化细菌。

6.根据权利要求5所述的一种高效生物化学联用复合型除磷剂的制备方法，其特征在于，将所述聚磷菌和所述硝化细菌在25℃时加入到所述第二混合溶液中。

7.根据权利要求4所述的一种高效生物化学联用复合型除磷剂的制备方法，其特征在于，在配置所述第一混合溶液时的混合温度为：50-100℃。

8.根据权利要求4所述的一种高效生物化学联用复合型除磷剂的制备方法，其特征在于，在配置所述第二混合溶液时的混合温度为：50-70℃。

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