CN1686854A - 可再生性固定化除磷剂化学除磷方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可再生性固定化除磷剂化学除磷方法，利用电镀固定化或物理固定化将稀土化合物附着于载体—稀土矿石、火山岩石或石墨表面，制成固定化除磷剂，将其投入含磷污水中使其与水中的磷反应，达到出磷目的，然后再对其进行磷的分离，分离出来的磷可作磷肥原料，该固定化除磷剂可重复利用。本发明可用于河道除磷，景观用水除磷，污水处理厂含磷污水除磷，除磷效率高，且不产生污泥，由于固定化除磷剂可重复利用，因而处理成本低，同时还可回收磷作为磷肥生产的原料，不产生二次污染。
Description
一、技术领域：属于一种含磷污水除磷方法。
二、背景技术：公知的含磷废水除磷工艺主要有以下几种：一是化学除磷法，又称混凝沉淀除磷法。该法在原污水或二级处理出水中投加混凝剂生成磷的化合物沉淀，从而使水中的磷得以去除。此工艺虽除磷效率高，运转灵活性较大，但运行成本高(药剂费等)，污泥产生量大；二是生物除磷法，该法是利用聚磷菌在厌氧条件下释磷而在好氧条件下过量吸磷的生理特性除磷的。虽然不必投加药剂，但是相对于化学法其除磷效率低，且运行不稳定；三是生物与化学并用法。该法是在生物处理工艺反应池中投加混凝剂，在生物和化学协同作用下脱磷。该法虽除磷效果稳定，但污泥产量大，且投加的混凝剂浓度高时对生物相有不利影响。
三、发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种除磷方法，将除磷剂固定在载体上，形成固定化除磷剂，将其投入含磷污水中与水中的磷反应后取出，并将反应后沉积在载体上的磷分离出来，回收分离出的磷，分离了磷的固定化除磷剂可重复使用。
利用电镀固定化或物理固定化将稀土元素化合物附着于载体——稀土矿石、火山岩石或石墨表面，制成固定化除磷剂，
所选择的载体物质需疏松多孔且满足以下条件：(1)空隙率高，比表面积大；(2)不溶于水；(3)在生物、物理和化学作用下不易分解。(4)有较高的机械强度。
本方法按以下步骤完成：
1.固定化除磷剂的制备有两种方法。
(1)电镀固定化：使用电镀的方法，将稀土化合物电镀至载体表面，在一电解装置中，以稀土化合物为电解质，载体作为阴极板，在阴极板两面电积上每平方米50-80g的稀土元素。
(2)物理固定化：载体经研磨破碎至粒径为1.5～2mm，再加入同样粒径的稀土化合物，以1∶1的重量比混合均匀，经350～700℃锻烧后、冷却、破碎得到粒径为10～15mm的固定化除磷剂。
3.除磷：将上述固定化的除磷剂投入TP浓度为2.5-4mg/L的含磷污水中，使其与水中的磷反应后生成沉淀物并附着在固定化除磷剂的表面。
4.磷的分离过程：将附有磷的固定化除磷剂置于中温真空设备中，密封后，排空设备中的空气，使其达到真空度为负一个标准大气压，然后加热2.5～3小时，温度达到200～450℃后，附着在固定化除磷剂上的磷即可被分离出来。
与现有技术相比，本发明除磷效率高，可达90％，且不产生污泥，由于固定化除磷剂可重复利用，因而处理成本低，同时还可回收磷作为磷肥生产的原料，所以不产生二次污染。
四、具体实施方式：下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例一：河道除磷
(1)固定化除磷剂的制备：
电镀固定化：在常温，常压下将稀土化合物氯化镧作为电解质，用石墨作为阴极。阴极石墨表面覆盖金属镧量为每平方米80g，得到由石墨固定的氧化镧除磷剂。将此固定化除磷剂以平方米为一块，每块间隔一米，安装在一绕流装置的内，制成固定化除磷剂的绕流装置。
(2)除磷：
将上述制备的绕流装置放置在含磷河流中，使河流中的含磷水流经此固定化除磷剂的绕流装置后流出，原河流中含磷浓度为2-2.5mg/L的废水经此装置除磷后，出水的含磷浓度可达0.2-0.25mg/L，除磷率可达90％。更换装置可保证稳定的废水除磷率，
(3)分离再生过程：
将上述反应完全的固定化除磷剂从反应装置中取出，置于中温真空炉中，控制真空度为负一个标准大气压，加热温度控制在270-300℃，加热3小时后，即可将附着在固定化除磷剂上的磷分离出来。
实施例二：景观用水除磷：
(1)固定化除磷剂的制备：
物理固定化：将稀土矿石研磨破碎至粒径为1.5～2mm，再加入同样粒径的稀土化合物氧化钪，并将其以1∶1的重量比混合均匀，经400-500℃煅烧、冷却、破碎而得到粒径为12～15mm的固定化除磷剂。
(2)除磷：将上述装有固定化除磷剂的箱体均匀布置在景观含磷废水储存池中，每处理1吨含磷污水需消耗1.3～1.8千克除磷剂，使其与废水中的磷反应4小时，经除磷后的景观废水，磷的浓度可从处理前的1.5-2.0mg/L降至处理后的0.15-0.2mg/L，除磷率可达90％。同样，更换固定化除磷箱体可保证稳定的除磷率。
(3)分离再生过程：
将上述反应完全的固定化除磷剂置于中温真空设备中，控制真空度为负一个标准大气压，加热温度400-450℃，加热2.5小时后，即可将附着在固定化除磷剂上的磷分离出来。
实施例三：污水处理厂除磷：
(1)固定化除磷剂的制备：
物理固定化：将火山岩石研磨破碎至粒径为1.5～2mm，再加入同样粒径稀土化合物氧化镱并将其以1∶1的重量比混合均匀，经500～700℃煅烧、冷却、破碎和筛选而得到粒径为10～12mm的的固定化除磷剂，将此固定化除磷剂装箱，并安装在两过滤夹板中间，形成带固定化除磷剂的过滤板。
(2)除磷过程：
将上述带固定化除磷剂的过滤板放置在污水处理厂的预反应池中，每处理1吨含磷污水需消耗2.8～3.2千克除磷剂。待进入的废水有次序的分别通过各过滤板，使废水中的磷与其中的固定化除磷剂反应6小时，废水中磷的浓度可从处理前的3.5-4.0mg/L降至处理后的0.35-0.4mg/L，从而可以保证污水的达标排放。更换固定化除磷剂过滤板可保证稳定的除磷率。
(3)分离再生过程：
将上述反应完全的固定化除磷剂置于中温真空设备中，使真空度为负一个标准大气压，加热温度控制在200-270℃，加热3小时后，即可将附着在固定化除磷剂上的磷分离出来。
Claims (6)
1、一种可再生性固定化除磷剂化学除磷方法，其特征在于：通过电镀固定化或物理固定化将稀土元素化合物附着于载体—稀土矿石，火山岩石或石墨表面，制成固定化除磷剂，将其投入含磷的河道污水、景观污水、污水处理厂污水中使其与水中的磷反应除去。
2、根据权利要求1所述的一种可再生性固定化除磷剂化学除磷方法，其特征在于：所述的电镀固定化过程为在一电解装置中，以稀土化合物为电解质，载体作为阴极板，在阴极板两面电积上每平方米50-80g的稀土化合物。
3、根据权利要求1所述的可再生性固定化除磷剂化学除磷方法，其特征在于：所述的物理固定化是载体经研磨破碎至粒径为1.5～2mm，再加入同样粒径的稀土化合物，以1∶1的重量比混合均匀，经350～700℃锻烧后、冷却、破碎得到粒径为10～15mm的固定化除磷剂。
4、根据权利要求1或2所述的可再生性固定化除磷剂化学除磷方法，其特征在于：所述的河道除磷是将稀土化合物氯化镧作为电解质，用石墨作为阴极，阴极石墨表面覆盖金属镧量为每平方米80g，得到由石墨固定的氧化镧除磷剂，将此固定化除磷剂以平方米为一块，每块间隔一米，安装在一绕流装置内，制成固定化除磷剂的绕流装置，将上述制备的绕流装置放置在含磷河流中，使河流中的污水流经此固定化除磷剂的绕流装置后流出。
5、根据权利要求1或3所述的可再生性固定化除磷剂化学除磷方法，其特征在于：所述的景观污水除磷是将稀土矿石研磨破碎至粒径为1.5～2mm，再加入同样粒径的稀土化合物氧化钪，并将其以1∶1的重量比混合均匀，经400-500℃煅烧、冷却、破碎而得到粒径为12～15mm的固定化除磷剂，将装有上述固定化除磷剂的箱体均匀布置在景观含磷废水储存池中，每处理1吨含磷污水需消耗1.3～1.8千克除磷剂，使其与污水中的磷反应4小时，除去景观废水中的磷。
6、根据权利要求1或3所述的可再生性固定化除磷剂化学除磷方法，其特征在于：所述的污水处理厂污水除磷是将火山岩石研磨破碎至粒径为1.5～2mm，再加入同样粒径稀土化合物氧化镱并将其以1∶1的重量比例混合均匀，经500～700℃煅烧、冷却、破碎和筛选得到粒径为10～12mm的的固定化除磷剂，将此固定化除磷剂装箱，并安装在两过滤夹板中间，形成带固定化除磷剂的过滤板，将上述带固定化除磷剂的过滤板放置在污水处理厂的预反应池中，每处理1吨含磷污水需消耗2.8～3.2千克除磷剂。待进入的废水有次序的分别通过各过滤板，使废水中的磷与其中的固定化除磷剂反应6小时。
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