[發明專利]一種除磷脫氮綜合劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201710026811.2
• 申請日: 2017-01-14
• 公開（公告）號: CN106830160A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 馮志祥
• 申請（專利權）人: 馮志祥
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F1/52;C02F1/56;C02F1/76;C02F101/16;C02F101/30
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司11508
• 代理人: 黃勇

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，特別涉及一種除磷脫氮綜合劑及其制備方法。

背景技術

工業革命以來，礦物的開發利用使環境污染加重，工農業生產排放的氮和磷的增加和累積使水體富營養化，會造成藻類和其他浮游生物爆發性繁殖，引起魚類和其他生物大量死亡。飲用水受污染將對人體健康造成很大威脅，甚至致癌。近年來，我國許多湖泊、水庫和河流頻繁發生污染，包括藍藻的大面積爆發、近海海域赤潮的頻繁出現以及沿海城市滸苔的出現，這些水體污染事件的發生都與水域的污染尤其是無機營養物氮、磷等無機營養鹽濃度過高有直接的關系。

目前國內的污水深度處理和中水回用中氨氮、總氮和總磷的處理方法，主要有兩大類：一類是物化處理技術，包括吹脫或汽提、絮凝沉淀、膜吸收、濕式氧化等，另一類是生物脫氮技術。但這些處理方法存在投資費用大、運行成本高、處理過程復雜、脫氮效率低，不能滿足較嚴格的氨氮、總氮和總磷指標要求等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種除磷脫氮綜合劑，可以快速去除污水中的磷、氮，處理過程操作簡便，除磷脫氮效果好、成本低。

本發明的上述目的是通過以下技術方案得以實現的：一種除磷脫氮綜合劑，包括按下列質量百分比配制的組分：金屬化合物20％～60％，天然礦粉10％～15％，絮凝劑10％～15％，助凝劑5％～10％，強氧化劑10％～15％；

所述金屬化合物包括鋁鹽、鐵鹽，還包括鑭化合物；

所述天然礦粉包括膨潤土，還包括納米礦晶，膨潤土的主要成分為氧化硅和氧化鋁；

所述絮凝劑為改性陽離子無機絮凝劑、有機高分子絮凝劑中的一種或任意幾種；

所述助凝劑為PH值調整劑、氧化劑中的一種或任意幾種；

所述強氧化劑包括含溴類氧化劑，還包括次氯酸鹽。

通過采用上述技術方案，為了生成非溶解性的磷酸鹽化合物，用于化學除磷的化學藥劑主要是金屬鹽藥劑，許多高價金屬離子藥劑投加到污水中后都會與污水中的溶解性磷離子結合，生成難溶解性的化合物，但出于經濟原因考慮，用于磷沉析的金屬鹽藥劑主要是鋁鹽和鐵鹽；研究表明，鑭對PO₄^3-具有很強的吸附特性，投入水體中后，在沉積物表面形成1mm的“活性覆蓋層”，及時且有效地捕獲沉積物中釋放出來的可溶性磷酸鹽，從而封鎖沉積物中磷的釋放通道，達到有效抑制沉積物中磷酸鹽在環境改變時的解析，已達到除磷固磷的目的，效果顯著且具有持久性；膨潤土是一種改性粘土，鑭化合物與水體中的磷酸根反應，生成溶解度極低的難溶磷酸根沉淀，并附著在膨潤土顆粒載體上，而后隨膨潤土顆粒緩慢沉降到水體底部，有效降低了磷酸根沉淀附著在“活性覆蓋層”表面對“活性覆蓋層”捕獲可溶性磷酸鹽造成的影響，磷酸根沉淀隨膨潤土沉降可保證更替產生新的作用力強的“活性覆蓋層”；納米礦晶是一種富孔礦物吸附劑，具有分子篩結構，每個小孔都能包裹住一個磷，具有超強的吸附力特性，納米礦晶的納米級孔隙微孔數量比相同體積的活性炭更多，所以對磷的吸附速度比活性炭更快，效果比活性炭更強，使用量遠小于活性炭；廢水中的一些有機物難為微生物或一般氧化法所氧化分解，如殺蟲劑、洗滌劑等，因此需要深度處理，活性炭對有機物的吸附能力大，在廢水深度處理中得到廣泛的應用，對廢水中絕大多數有機物都有效；當絮凝劑的作用不能很好發揮時，助凝劑可促進凝聚作用；無機絮凝劑價格低，有機高分子絮凝劑用量少、絮凝能力強、絮體容易分離，根據實際處理情況選擇合適的絮凝劑；溴元素有很強的得電子傾向，因此含溴類氧化劑具有較強的氧化性，同時氯也有很強的得電子傾向，因此次氯酸鹽也具有較強的氧化性，因此溴與氯配合使用可以顯著提高除磷脫氮綜合劑的氧化性，將污水中的氨氮氧化為氮氣除去。

優選的，鋁鹽為硫酸鋁、硫酸鋁鐵、氯化鋁、氯化鋁鐵中的一種或任意幾種。

通過采用上述技術方案，鋁鹽的混凝沉淀為：Al₂(SO₄)₃+6H₂O--2Al(OH)₃+3SO4^2-+6CO₂；Al₂(SO4)₃+2PO₄--2AlPO₄+3SO₄^2-。

優選的，鐵鹽為硫酸亞鐵、硫酸鐵、氯化鐵、氯化亞鐵中的一種或任意幾種。