CN113149172A - 一种水体脱氟剂在污水处理中的除砷除磷应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水体脱氟剂在污水处理中的除砷除磷应用，属于污水处理技术领域，本发明利用包括Zn2CO3(OH)2·nH2O重量用量为5％～35％，TiO2重量用量为45％～55％，镧系金属氧化物的总量为10％～50％为有效成分的水体脱氟剂对污水中的砷和磷进行净化，不仅能够获得较稳定的效果，而且污泥量少，具有很高的应用价值。

Description

一种水体脱氟剂在污水处理中的除砷除磷应用
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种水体脱氟剂在污水处理中的除砷除磷应用。
背景技术
近年来，随着工农业生产迅速发展和居住城市化，含有较高浓度氮、磷、重金属的生活废水、工业废水和农田地表径流汇入湖泊、水库和河流，并在水体中积累。水体中的磷会刺激藻类及水草生长、干扰水质净化，导致淡水水体中“水华”和海水中“赤潮”发生，即通常所称水体富营养化。美国国家环保局(EPA)划分水体富营养化的一个标准就是总磷浓度大于0.02mg/L，我国规定的地面水环境质量标准为总磷浓度小于0.1m/L(GB3838-88)，因此去除水体中的污染物特别是废水中的磷对防止水体富营养化具有重要的意义。
同时，水体中的重金属在自然界中一般不易消失，它们能通过食物链而被富集，这类物质除直接作用于人体引起疾病外，某些金属还可能促进慢性病的发展。如现有污水中的砷由植物根系吸收作用进入其体内，经食物链进入动物体内，最终富集在食物链终端—人体内。而当饮用水被砷污染后，会直接对人类造成危害。当砷在人体内累积到一定程度，会使得人体皮肤、消化系统产生癌变、心血管发生病变、肝肾功能损坏，严重地，会导致人死亡。因此，水中砷的污染是目前多数国家面临的环境和健康安全问题，引起全世界环境学者的普遍关注。
目前，去除污水中砷、磷的方法主要有物理法、化学法和生物法，其中吸附法是一种简单易行的物理和化学除砷、磷技术，适用于大规模水体的处理。活性氧化铝作为常见的吸附材料，其对水中的氟离子、砷、磷等均具有吸附作用，但砷在活性氧化铝上的积聚会造成活性氧化铝对氟离子吸附容量的下降，且使再生时洗脱砷离子比较困难，因此只适用于水处理中的脱氟处理。
发明内容
本发明的目的之一在于提供了一种用于污水处理中的砷、磷吸附剂。
本发明的另一个目的在于公开了一种水体脱氟剂在污水处理中的除砷除磷应用。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种水体脱氟剂在污水处理中的除砷除磷应用。
所述水体脱氟剂主要包括Zn2CO3(OH)2·nH2O重量用量为5％～35％，TiO2重量用量为45％～55％，镧系金属氧化物中的至少一种重量用量为10％～50％。
所述镧系金属氧化物为La、Pr、Sc、Sm、Nd、Y、Ev、Ce元素中的一种或几种。
所述水体脱氟剂的制备方法包含以下步骤：
a.将Zn2CO3(OH)2·nH2O和TiO2按重量比混合均匀，在150～350℃下灼烧45～90分钟，得混合化合物1；
b.将镧系金属氧化物中的至少一种，按照摩尔比1：6溶于4～6mol/L的硝酸中配制成溶液，得溶液化合物2；
c.将化合物1所得的混合物加入化合物2所得溶液中，充分搅拌，反应80～120分钟后，用石灰调解PH值为≥8.0，得悬浊液化合物3；
d.将化合物3所得悬浊液进行固液分离，滤液弃去，得滤渣化合物4；
e.将化合物4所得滤渣用清水清洗至无硝酸根离子为止，得固体化合物5；
f.将化合物5所得固体于95～110℃，进行烘干2小时，再用雷蒙磨进行粉碎至120～325目，即得脱氟剂成品。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
在污水中加入该稀土基水体脱氟剂，不仅能够有效实现污水中的除氟操作，还能有效降低污水中的砷、磷含量，效果稳定，污泥量少，具有很高的应用价值。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
为了更好地理解本发明的实质性内容，进行以下说明：
我公司发明并正在销售的水体脱氟剂产品是以稀土元素化合物为有效成分的，在对该除氟剂的使用过程中发现，其对废水中的砷和磷元素均具有较强的去除性能。
实施例1
某工业废水，PH约为6.4，经前段处理后，主要成分为氯化钠与氯化铵，盐度约为1.0～1.2％之间，砷含量约为2.5mg/L。在室温下(25℃)，向其中按2g/L的投料量加入除氟剂产品，并按20mg/L的比例加入有效氯10％的次氯酸钠溶液，搅拌反应150分钟，过滤，滤液中砷含量稳定在0.2～0.3mg/L之间。
实施例2
某废水，经前级处理后，PH8.1，主要成分为氯化钠、氯化钙和微量氢氧化钙，砷含量1.2～1.6mg/L。在室温下(25℃)，向其中按2g/L的投料量加入除氟剂产品，并按20mg/L的比例加入有效氯10％的次氯酸钠溶液，搅拌反应150分钟，过滤，滤液中砷含量稳定在0.3mg/L左右。
实施例3
某废水，PH≈1.5，主要成分为硫酸，并有少量硫酸钙，砷含量8～9mg/L。先用石灰将废水中和至PH≥5.0，然后在室温下(25℃)，向其中按3.5g/L的投料量加入除氟剂产品，并按50mg/L的比例加入有效氯10％的次氯酸钠溶液，搅拌反应180分钟，过滤，滤液中砷含量稳定在0.4～0.5mg/L之间。
实施例4
某废水，PH≈7.5，主要成分为氯化钠和硫酸钠。磷含量2.2mg/L，并含有8mg/L的氟。在室温下(25℃)，向其中按3.0g/L的投料量加入除氟剂产品，搅拌反应180分钟，过滤，滤液中磷含量稳定在0.3～0.4mg/L之间，氟≤1mg/L。
实施例5
某废水，PH≈5.5，主要成分为硫酸铵和硫酸钠。磷含量5.5mg/L。在室温下(25℃OC)，向其中按2.5g/L的投料量加入除氟剂产品，搅拌反应180分钟，过滤，滤液中磷含量≤0.3mg/L。
实施例6
某废水，PH≈6.5，主要成分为氯化钙。磷含量4mg/L，并含有25mg/L的氟。在室温下(25℃)，向其中按3.0g/L的投料量加入除氟剂产品，搅拌反应180分钟，过滤，滤液中磷含量稳定在0.3～0.4mg/L之间，氟≤3mg/L。
经实验表明，本公司发明并正在销售的稀土基水体脱氟剂能够同时实现对污水中砷、磷、氟的吸附处理，能够有效降低过滤后滤液中的磷、氟、砷含量，效果稳定，具有很高的应用价值。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理。

Claims (1)

1.一种由重量用量为5％～35％的Zn2CO3(OH)2·nH2O，重量用量为45％～55％的TiO2，总量为10％～50％的镧系金属氧化物组成的水体脱氟剂在污水处理中的除砷除磷应用。
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