[发明专利]一种含磷废水的复合除磷剂及其应用方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护中污水处理领域，具体地说是涉及一种含磷废水的复合除磷剂及其应用方法。

背景技术

在天然水及废水中，磷主要以各种磷酸盐的形式存在，但由于废水来源不同，在工业废水中存在低价无机磷如亚磷酸盐及次磷酸盐的排放。

有机膦酸中含C-P键，即含有烃基-磷共价键，这种键非常牢固，在一般反应中均不易断裂。这类化合物命名时，中文用“膦”代替“磷”，这类化合物应用很广，可以用作催化剂、阻垢剂、介孔、发光材料等的原料。因此有机膦酸广泛存在于废水中，由于有机膦酸的稳定性，该类废水很难处理。

现有技术中，废水除磷主要有生物法、化学法及吸附法。

生物法除磷是基于聚磷菌在好氧及厌氧条件下摄取及释放磷的原理，通过好氧及厌氧的交替运行来实现除磷的方法。生物法除磷机理较复杂，影响因素多，且控制较难。如以去除COD和BOD为目的的普通活性污泥法，其除磷影响因素有通气量、pH、有机物、处理方式等，普通活性污泥法脱磷率低，往往需要对出水进行二次除磷或对进水进行除磷预处理。

化学法除磷是用化学物质与废水中磷酸根反应生成难溶于水的磷酸盐沉淀物来实现除磷的方法。使用最多的沉淀剂是钙盐、铁盐、铝盐及现在发展较快的无机-有机复合阳离子絮凝剂。化学法除磷率一般可大于70%，但会影响生化处理中微生物类型，增加污泥量及污水处理成本。

吸附法除磷是利用某些多空或大比表面积的固体物质对水中磷酸根离子的亲合力来实现废水除磷的过程。磷通过在吸附剂表面吸附、离子交换或表面沉淀过程，实现磷从废水中分离，并可进一步通过解吸处理回收磷资源。吸附法除磷研究相对较多，但工业化应用少，主要是可选择的适应于除磷的高吸附剂少。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种操作简单、高效的含磷废水的复合除磷剂及其应用方法。

一种含磷废水的复合除磷剂，所述复合除磷剂包括下述质量百分含量的组分：铁盐10～50%，钙盐10～40%，矿物材料5～40%、强氧化剂5～20%；

所述铁盐为下列之一或二种以上任意组合：硫酸铁、氯化铁、硝酸铁、硫酸亚铁、氧化碳、聚合硫酸铁、聚合氯化铁；

所述钙盐为下列之一：氯化钙、氧化钙、氢氧化钙、硝酸钙、硫酸钙；

所述矿物材料为下列之一或二种以上任意组合：硅藻土、方解石、高岭土、粘土、膨润土、海泡石、苦土、滑石、沸石、皂石、石英砂、粉煤灰；

所述强氧化剂为下列之一：重铬酸钾、高锰酸钾、次氯酸钠、次氯酸钙、过硫酸钾、高铁酸钾。

铁盐溶于水中后，一方面与磷酸根形成难溶性的盐，一方面通过溶解、吸水发生强烈水解，并在水解的同时发生各个聚合反应，生成具有较长线形结构的多核羟基络合物，如 Fe₂(OH)₂⁴⁺，Fe₃(OH)₄⁵⁺，Fe₅(OH)₉⁶⁺，Fe₅(OH)₈⁷⁺，Fe₅(OH)₇⁸⁺，Fe₆(OH)₁₂⁶⁺，Fe₇(OH)₁₂⁹⁺，Fe₇(OH)₁₁¹⁰⁺，Fe₉(OH)₂₀⁷⁺，Fe₁₂(OH)₃₄²⁺等，这些含铁的羟基络合物能有效地降低或消除水体中胶体的动电电位（ζ电位），通过电中和、吸附架桥及絮体卷扫作用使胶体凝聚，再通过沉淀分离过程将磷去除。

钙盐的投加量与水的碱度有关，Ca²⁺浓度和pH值的提高可增加磷去除率，对于不溶性的磷酸钙的形成，起主要作用的是OH^-离子，随着pH值的提高，磷酸钙的溶解性会降低。

矿物材料主要作用在于吸附，强氧化剂作用主要是将有机磷氧化为无机磷，有机物氧化物无机物，再通过混凝吸附去除。