CN117247161A - 一种基于酶制剂的高效除磷剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于酶制剂的高效除磷剂,属于污水处理药剂技术领域。此技术方案首先构建了含有铝盐、铁盐和钙系化合物的复配方案,在此基础上,针对有机磷酸酯增设了酶解成分。该除磷剂包括硫酸亚铁、三氯化铁、硫酸亚锰、聚丙烯酰胺、硝酸钙、氯化铝、硫酸锌、硅酸钠、活性矾土、草酸钾,同时含有250~300U/g的磷酸水解酶。磷酸水解酶可催化磷酸酯键的水解,将磷酸酯分子分解为磷酸和醇或糖;除磷剂中含有混合铁盐类型的多聚物,具有较高的吸附能力和较快的沉降速度;铝离子和亚锰离子与磷酸根形成沉淀,同时具有一定的氧化还原能力;聚丙烯酰胺可将废水与除磷剂混合后产生的絮体助凝。本发明充分提升了除磷剂的处理范围和除磷效率。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理药剂技术领域,具体涉及一种基于酶制剂的高效除磷剂。
背景技术
除磷剂是专门为阳极氧化、化学抛光清洗、涂装前处理、磷化、电镀、化学镀等高含磷废水而开发的,解决了其他除磷剂使用量大、除磷不彻底的问题。同时,优化配方还可以调节废水的pH值,提高混凝效果,降低处理成本。除磷剂可以单独使用,也可以与常用的无机、有机絮凝剂或助凝剂一起使用。处理后的废水清澈透明,水中各种形式的磷可以达到理想的处理效果。该产品的应用工艺简单,可以直接在原有的工厂废水处理装置上投放化学品,操作方便,有效解决了含磷废水处理不稳定的问题。
除磷剂的基本原理是将多价金属盐与废水中的可溶性磷酸盐结合转化为不溶性磷酸盐沉淀,从而达到去除废水中磷酸根离子的目的。常用的除磷剂主要分为以下四类:铝盐化学除磷药剂、铁盐化学除磷药剂、钙系除磷药剂、复合新型除磷药剂。理想的除磷剂能有效去除废水中以正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷酸盐形式存在的磷等有机污染物。然而目前,常规除磷剂在处理效率、适用范围等方面普遍有待改善。
发明内容
本发明旨在针对现有技术的技术缺陷,提供一种基于酶制剂的高效除磷剂,以解决常规除磷剂在处理效率、适用范围等方面有待改善的技术问题。
为实现以上技术目的,本发明采用以下技术方案:
一种基于酶制剂的高效除磷剂,该除磷剂包括以下重量份的成分:硫酸亚铁12~15份,三氯化铁8~10份,硫酸亚锰15~18份,聚丙烯酰胺0.5~0.8份,硝酸钙4~5份,氯化铝5~9份,硫酸锌1~3份,硅酸钠6~8份,活性矾土2~3份,草酸钾1~2份;同时,该除磷剂含有250~300U/g的磷酸水解酶。
作为优选,该除磷剂还包括0.2~0.9重量份的尿素。
作为优选,该除磷剂还包括0.1~0.4重量份的聚合硅酸铝铁。
作为优选,该除磷剂还包括2~3重量份的载铜蒙脱石粉。
作为优选,该除磷剂还包括1~1.8重量份的海泡石粉。
作为优选,该除磷剂还包括0.8~1.2重量份的活性炭粉。
作为优选,该除磷剂包括以下重量份的成分:硫酸亚铁13份,三氯化铁9份,硫酸亚锰17份,聚丙烯酰胺0.6份,硝酸钙4.5份,氯化铝7份,硫酸锌2份,硅酸钠7份,活性矾土2.6份,草酸钾1.5份;同时,该除磷剂含有270~280U/g的磷酸水解酶。
作为优选,该除磷剂包括以下重量份的成分:硫酸亚铁13份,三氯化铁9份,硫酸亚锰17份,聚丙烯酰胺0.6份,硝酸钙4.5份,氯化铝7份,硫酸锌2份,硅酸钠7份,活性矾土2.6份,草酸钾1.5份,尿素0.6份,聚合硅酸铝铁0.3份,载铜蒙脱石粉2.7份,海泡石粉1.4份,活性炭粉1份;同时,该除磷剂含有270~280U/g的磷酸水解酶。
应用时,可将本发明除磷剂直接加入处理池中,也可先溶解配制成浓度为15%~25%的药液,再注入处理池。本发明的使用量约为0.1~1公斤/吨废水,根据废水中磷含量不同其用量有所差异,具体用量一般通过实验确定。实验时取一定量的待处理废水,加入本发明,将废水的pH值调至7.5~8.0,而后加入适量聚丙烯酰胺絮凝沉淀,过滤取上清液测定磷的含量。
本发明除磷剂的应用,可依托于独立的多个处理池实现,处理池中设置滤材,以本发明除磷剂作为滤料,粒径范围0.3~0.6mm,滤层厚度为2~2.5m,处理池水力负荷5~8m/h,空床接触时间30~40min。本发明除磷剂适用范围广,除磷效果突出,易于再生,成本低廉。
本发明公开了一种基于酶制剂的高效除磷剂。此技术方案首先构建了含有铝盐、铁盐和钙系化合物的复配方案,在此基础上,针对有机磷酸酯增设了酶解成分,从而扩展了除磷剂的适用范围和除磷效果。该除磷剂包括硫酸亚铁、三氯化铁、硫酸亚锰、聚丙烯酰胺、硝酸钙、氯化铝、硫酸锌、硅酸钠、活性矾土、草酸钾,同时含有250~300U/g的磷酸水解酶。在本发明中,磷酸水解酶可催化磷酸酯键的水解,将磷酸酯分子分解为磷酸和醇或糖;除磷剂中含有混合铁盐类型的多聚物,具有较高的吸附能力和较快的沉降速度;铝离子和亚锰离子与磷酸根形成沉淀,同时具有一定的氧化还原能力;聚丙烯酰胺可将废水与除磷剂混合后产生的絮体助凝。本发明充分提升了除磷剂的处理范围和除磷效率,具有显著的技术优势。
具体实施方式
以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节,在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述,表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外,以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
实施例1
一种基于酶制剂的高效除磷剂,该除磷剂包括以下重量份的成分:硫酸亚铁12份,三氯化铁8份,硫酸亚锰15份,聚丙烯酰胺0.5份,硝酸钙4份,氯化铝5份,硫酸锌1份,硅酸钠6份,活性矾土2份,草酸钾1份;同时,该除磷剂含有250U/g的磷酸水解酶。
应用时,设置三个连续的处理池,处理池中设置滤材,以本实施例除磷剂作为滤料,粒径范围0.3~0.6mm,滤层厚度为2~2.5m,处理池水力负荷5~8m/h,空床接触时间30~40min。
先将本实施例除磷剂溶解配制成浓度为20%的药液,再注入处理池。除磷剂的总使用量控制在0.4~0.6公斤/吨废水。加入除磷剂后,将废水的pH值调至7.5~8.0,处理时长控制在1~1.5h。经反复滤过后取滤液分别测定磷酸根含量和磷酸酯含量。结果显示磷酸根去除率和磷酸酯去除率分别为95.3%和92.1%。
实施例2
一种基于酶制剂的高效除磷剂,该除磷剂包括以下重量份的成分:硫酸亚铁15份,三氯化铁10份,硫酸亚锰18份,聚丙烯酰胺0.8份,硝酸钙5份,氯化铝9份,硫酸锌3份,硅酸钠8份,活性矾土3份,草酸钾2份;同时,该除磷剂含有300U/g的磷酸水解酶。
应用时,设置三个连续的处理池,处理池中设置滤材,以本实施例除磷剂作为滤料,粒径范围0.3~0.6mm,滤层厚度为2~2.5m,处理池水力负荷5~8m/h,空床接触时间30~40min。
先将本实施例除磷剂溶解配制成浓度为20%的药液,再注入处理池。除磷剂的总使用量控制在0.4~0.6公斤/吨废水。加入除磷剂后,将废水的pH值调至7.5~8.0,处理时长控制在1~1.5h。经反复滤过后取滤液分别测定磷酸根含量和磷酸酯含量。结果显示磷酸根去除率和磷酸酯去除率分别为94.2%和93.5%。
实施例3
一种基于酶制剂的高效除磷剂,该除磷剂包括以下重量份的成分:硫酸亚铁13份,三氯化铁9份,硫酸亚锰17份,聚丙烯酰胺0.6份,硝酸钙4.5份,氯化铝7份,硫酸锌2份,硅酸钠7份,活性矾土2.6份,草酸钾1.5份;同时,该除磷剂含有270~280U/g的磷酸水解酶。
应用时,设置三个连续的处理池,处理池中设置滤材,以本实施例除磷剂作为滤料,粒径范围0.3~0.6mm,滤层厚度为2~2.5m,处理池水力负荷5~8m/h,空床接触时间30~40min。
先将本实施例除磷剂溶解配制成浓度为20%的药液,再注入处理池。除磷剂的总使用量控制在0.4~0.6公斤/吨废水。加入除磷剂后,将废水的pH值调至7.5~8.0,处理时长控制在1~1.5h。经反复滤过后取滤液分别测定磷酸根含量和磷酸酯含量。结果显示磷酸根去除率和磷酸酯去除率分别为97.0%和96.4%。
实施例4
一种基于酶制剂的高效除磷剂,该除磷剂包括以下重量份的成分:硫酸亚铁13份,三氯化铁9份,硫酸亚锰17份,聚丙烯酰胺0.6份,硝酸钙4.5份,氯化铝7份,硫酸锌2份,硅酸钠7份,活性矾土2.6份,草酸钾1.5份,尿素0.6份,聚合硅酸铝铁0.3份,载铜蒙脱石粉2.7份,海泡石粉1.4份,活性炭粉1份;同时,该除磷剂含有270~280U/g的磷酸水解酶。
应用时,设置三个连续的处理池,处理池中设置滤材,以本实施例除磷剂作为滤料,粒径范围0.3~0.6mm,滤层厚度为2~2.5m,处理池水力负荷5~8m/h,空床接触时间30~40min。
先将本实施例除磷剂溶解配制成浓度为20%的药液,再注入处理池。除磷剂的总使用量控制在0.4~0.6公斤/吨废水。加入除磷剂后,将废水的pH值调至7.5~8.0,处理时长控制在1~1.5h。经反复滤过后取滤液分别测定磷酸根含量和磷酸酯含量。结果显示磷酸根去除率和磷酸酯去除率分别为99.1%和98.9%。
实施例5
一种基于酶制剂的高效除磷剂,该除磷剂包括以下重量份的成分:硫酸亚铁12份,三氯化铁8份,硫酸亚锰15份,聚丙烯酰胺0.5份,硝酸钙4份,氯化铝5份,硫酸锌1份,硅酸钠6份,活性矾土2份,草酸钾1份,尿素0.2份,聚合硅酸铝铁0.1份,载铜蒙脱石粉2份,海泡石粉1份,活性炭粉0.8份;同时,该除磷剂含有250U/g的磷酸水解酶。
应用时,设置三个连续的处理池,处理池中设置滤材,以本实施例除磷剂作为滤料,粒径范围0.3~0.6mm,滤层厚度为2~2.5m,处理池水力负荷5~8m/h,空床接触时间30~40min。
先将本实施例除磷剂溶解配制成浓度为20%的药液,再注入处理池。除磷剂的总使用量控制在0.4~0.6公斤/吨废水。加入除磷剂后,将废水的pH值调至7.5~8.0,处理时长控制在1~1.5h。经反复滤过后取滤液分别测定磷酸根含量和磷酸酯含量。结果显示磷酸根去除率和磷酸酯去除率分别为95.5%和96.4%。
实施例6
一种基于酶制剂的高效除磷剂,该除磷剂包括以下重量份的成分:硫酸亚铁15份,三氯化铁10份,硫酸亚锰18份,聚丙烯酰胺0.8份,硝酸钙5份,氯化铝9份,硫酸锌3份,硅酸钠8份,活性矾土3份,草酸钾2份,尿素0.9份,聚合硅酸铝铁0.4份,载铜蒙脱石粉3份,海泡石粉1.8份,活性炭粉1.2份;同时,该除磷剂含有300U/g的磷酸水解酶。
应用时,设置三个连续的处理池,处理池中设置滤材,以本实施例除磷剂作为滤料,粒径范围0.3~0.6mm,滤层厚度为2~2.5m,处理池水力负荷5~8m/h,空床接触时间30~40min。
先将本实施例除磷剂溶解配制成浓度为20%的药液,再注入处理池。除磷剂的总使用量控制在0.4~0.6公斤/吨废水。加入除磷剂后,将废水的pH值调至7.5~8.0,处理时长控制在1~1.5h。经反复滤过后取滤液分别测定磷酸根含量和磷酸酯含量。结果显示磷酸根去除率和磷酸酯去除率分别为94.9%和97.2%。
以上对本发明的实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于酶制剂的高效除磷剂,其特征在于,该除磷剂包括以下重量份的成分:硫酸亚铁12~15份,三氯化铁8~10份,硫酸亚锰15~18份,聚丙烯酰胺0.5~0.8份,硝酸钙4~5份,氯化铝5~9份,硫酸锌1~3份,硅酸钠6~8份,活性矾土2~3份,草酸钾1~2份;同时,该除磷剂含有250~300U/g的磷酸水解酶。
2.根据权利要求1所述的一种基于酶制剂的高效除磷剂,其特征在于,该除磷剂还包括0.2~0.9重量份的尿素。
3.根据权利要求1所述的一种基于酶制剂的高效除磷剂,其特征在于,该除磷剂还包括0.1~0.4重量份的聚合硅酸铝铁。
4.根据权利要求1所述的一种基于酶制剂的高效除磷剂,其特征在于,该除磷剂还包括2~3重量份的载铜蒙脱石粉。
5.根据权利要求1所述的一种基于酶制剂的高效除磷剂,其特征在于,该除磷剂还包括1~1.8重量份的海泡石粉。
6.根据权利要求1所述的一种基于酶制剂的高效除磷剂,其特征在于,该除磷剂还包括0.8~1.2重量份的活性炭粉。
7.根据权利要求1所述的一种基于酶制剂的高效除磷剂,其特征在于,该除磷剂包括以下重量份的成分:硫酸亚铁13份,三氯化铁9份,硫酸亚锰17份,聚丙烯酰胺0.6份,硝酸钙4.5份,氯化铝7份,硫酸锌2份,硅酸钠7份,活性矾土2.6份,草酸钾1.5份;同时,该除磷剂含有270~280U/g的磷酸水解酶。
8.根据权利要求1所述的一种基于酶制剂的高效除磷剂,其特征在于,该除磷剂包括以下重量份的成分:硫酸亚铁13份,三氯化铁9份,硫酸亚锰17份,聚丙烯酰胺0.6份,硝酸钙4.5份,氯化铝7份,硫酸锌2份,硅酸钠7份,活性矾土2.6份,草酸钾1.5份,尿素0.6份,聚合硅酸铝铁0.3份,载铜蒙脱石粉2.7份,海泡石粉1.4份,活性炭粉1份;同时,该除磷剂含有270~280U/g的磷酸水解酶。
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