[發(fā)明專利]一種用于廢水處理的高效脫磷劑

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110104124.0
• 申請(qǐng)日: 2011-04-25
• 公開（公告）號(hào): CN102153177A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒鵬;曹正平;張彪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 宜興禾大水處理技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/52
• 分類號(hào): C02F1/52;C02F11/14
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域，具體涉及一種用于廢水處理的高效脫磷劑，該高效脫磷劑是以硫酸鋁、硫酸鐵、次氯酸鈉為基料的復(fù)合型無(wú)機(jī)高分子水處理化學(xué)絮凝劑。

背景技術(shù)

廢水中磷主要來(lái)源于洗滌劑、糞便和磷化等工業(yè)廢水，其形態(tài)有正磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機(jī)磷，其中以正磷酸鹽和聚磷酸鹽占絕大多數(shù)，磷可以在有機(jī)磷和無(wú)機(jī)磷、可溶性磷和不可溶性磷之間相互轉(zhuǎn)換，但價(jià)態(tài)不會(huì)發(fā)生變化。大量含磷生活污水、工業(yè)廢水排入江河湖泊中，增加了水體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的負(fù)荷，從而引起水體中藻類與水生植物異常繁殖，即水體的富營(yíng)養(yǎng)化。富營(yíng)養(yǎng)化的主要危害是：引起水體含氧量急劇下降，導(dǎo)致水生生物因缺氧死亡；惡化水源水質(zhì)增加水處理的難度和成本；降低水體的美學(xué)價(jià)值。過(guò)量的磷會(huì)嚴(yán)重危害海洋環(huán)境，能夠引起赤潮。

水資源的合理利用及開發(fā)等都成為當(dāng)今環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的亟需解決的問(wèn)題。廢水除磷的方法有化學(xué)沉淀法、電解法、微生物法、水生物法、物理吸附法、膜技術(shù)處理法等。國(guó)家針對(duì)城市污水處理明確規(guī)定了磷的排放指標(biāo)，對(duì)傳統(tǒng)的生物處理工藝提出了極大的挑戰(zhàn)；生化處理的工藝迅速適應(yīng)了要求，但是，傳統(tǒng)的水處理化學(xué)品效果不明顯、投加量大、處理成本高且對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響，因此發(fā)展新一代的污水除磷化學(xué)品成為當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服上述不足之處提供一種用于廢水處理的高效脫磷劑，滿足市場(chǎng)對(duì)優(yōu)質(zhì)高效水處理化學(xué)品的需求。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的：

一種用于廢水處理的高效脫磷劑，其特征在于該高效脫磷劑由以下重量比的組分制成：

硫酸鋁20～30％，硫酸鐵20～30％，次氯酸鈉10～20％，水30～40％。

該高效脫磷劑優(yōu)選由以下重量比組分制成：

硫酸鋁20～25％，硫酸鐵25～30％，次氯酸鈉15～20％，水30～35％。

上述高效脫磷劑的制備方法包括以下步驟：

將硫酸鋁和硫酸鐵溶解于40～50℃的水中，分多次加入次氯酸鈉進(jìn)行聚合反應(yīng)2～6小時(shí)后，再升溫至75～85℃熟化8～12小時(shí)，過(guò)濾，得到高效脫磷劑。聚合反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為3～4小時(shí)。熟化溫度過(guò)低達(dá)不到熟化要求，反應(yīng)不充分，溫度過(guò)高則有其他副反應(yīng)發(fā)生，容易影響產(chǎn)品的性能，且增加了反應(yīng)容器的負(fù)荷，縮短反應(yīng)容器的壽命，因此熟化溫度選取75～85℃，優(yōu)選為80℃。過(guò)濾通過(guò)的孔徑優(yōu)選為200～800目。

本發(fā)明高效脫磷劑可用于城市污水、工業(yè)廢水的處理。在廢水處理時(shí)根據(jù)藥劑性質(zhì)和水體污染程度將原液稀釋到相應(yīng)濃度后投加(固體先加水稀釋攪拌均勻后投加)，對(duì)于污染嚴(yán)重的廢水可選擇原藥直接投加的方式。投加劑量主要由水體污染程度、投加點(diǎn)和小試情況決定，通常為每升廢水投加10～150mg。

本發(fā)明高效脫磷劑的設(shè)計(jì)原理：

本發(fā)明高效脫磷劑是一種新型、高效、快速、低耗、無(wú)毒的無(wú)機(jī)高分子絮凝劑，兼具幾種水處理藥劑的優(yōu)點(diǎn)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，分子結(jié)構(gòu)龐大，充分利用鐵離子與鋁離子的相互補(bǔ)償性能，有效地避免了金屬離子對(duì)凈水劑使用范圍的限制。其有效成分為Fe、Al等形成的多核高價(jià)絡(luò)離子，主要成分為聚合硫酸鋁鐵。

這些多核高價(jià)絡(luò)離子對(duì)帶負(fù)電荷的磷酸根，磷酸氫根，磷酸二氫根產(chǎn)生締合吸附作用，形成水溶性低的離子締合物。在水解過(guò)程中形成大量氫氧化物絮體沉淀，其內(nèi)部有很大的比表面積，具有很強(qiáng)的吸附能力，可以吸附一部分游離磷、有機(jī)磷及其化合物，同時(shí)絮體沉淀時(shí)也可以網(wǎng)捕卷掃一部分非溶解性的磷，從而達(dá)到一定的除磷效果。

本發(fā)明除磷劑中的Fe³⁺，Al³⁺等高價(jià)陽(yáng)離子還可以取代水體中磷酸鹽的低價(jià)陽(yáng)離子，和完全溶于水體中的磷也能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成難溶于水的絡(luò)合物和不溶于水的鹽，且生成的絡(luò)合物表面有很強(qiáng)的吸附作用，通過(guò)這種吸附作用可以去除更多的磷。

除此之外，通過(guò)直觀現(xiàn)象觀察，該產(chǎn)品在殺菌除臭、泡沫及浮泥、污泥脫水方面均有明顯輔助性效果。

本發(fā)明高效脫磷劑最佳的投藥點(diǎn)一般選擇在生化處理后，效果最佳，藥耗最省，同時(shí)對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生的影響最低；水質(zhì)污染程度較高較難處理時(shí)，可選擇在生物處理前化學(xué)預(yù)處理、生物處理過(guò)程中化學(xué)處理、生物處理后化學(xué)處理等兩點(diǎn)或多點(diǎn)投加藥劑，可以確保出水達(dá)標(biāo)排放。