[发明专利]一种高效脱氮除磷颗粒制剂及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效脱氮除磷颗粒制剂及其生产工艺，属于颗粒制剂领域。

背景技术

由于我国水处理基础设施尚未完善，导致大量未经深度处理、携带大量氮磷等物质的废水进入环境水体中。氮磷超标是造成水体富营养化、水体恶化的重要因素之一。生物所需的氮磷元素过量排入水体中，引起藻类和浮游生物短期内迅速繁殖，水体溶解氧急剧降低，导致鱼类及其它生物随之死亡、分解，进一步消耗水体中的溶解氧。不断恶化的水质，不仅影响鱼类等正常生长，更对周边居住环境带来严重影响。因此，水体脱氮除磷已成为亟待解决的环境问题之一。

针对以上问题，社会学者做了大量的研究。专利CN103145210A公开了一种以水合氧化铁为主的复合颗粒材料，该材料虽成本低，但存在孔隙度不高、有效利用率低的缺陷。专利CN104445557A公开了一种以高铁酸盐、聚合氯化铝铁为主的复合材料，同样存在比表面积小、孔隙度低的缺点。专利CN105060366A公开了一种环保型污水处理剂，其主要包括活性污泥、麦饭石、高岭土、沼渣、浓硫酸、氧化钙、磷酸三纳、碳酸钾、高铁酸钾、二氧化锰，可以看出其成分复杂，并且中间处理需要120℃-280℃，能耗较高。专利CN105198061A公开了一种包括高铁酸钾、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、聚合硅酸铝铁等复合材料，其中，聚丙烯酰胺具有神经毒性并有致癌性。综上所述，以高铁酸钾为主的复合材料存在诸多问题。如使用毒性材料、能耗高、孔隙率低等。

因此，开发一种绿色环保、孔隙率高的复合材料在污水中脱氮除磷方面具有重要意义。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供一种绿色环保、孔隙率高、吸附重金属效果好、可适合大规模生产的高效脱氮除磷颗粒制剂。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种高效脱氮除磷颗粒制剂，该颗粒制剂原料按照重量份数,包括：高铁酸钾20-100份、膨润土20-100份、乙二胺四乙酸二钠1-5份、水泥10-50份和十二烷基硫酸钠水溶液1-5份。

优选地，所述十二烷基硫酸钠水溶液的浓度为2-3g/L。

优选地，所述颗粒制剂原料按照重量份数,包括：高铁酸钾100份、膨润土100份、乙二胺四乙酸二钠4份、水泥50份和十二烷基硫酸钠水溶液1份。

本发明还提供一种高效脱氮除磷颗粒制剂的生产工艺，步骤如下：

(1)按配比将高铁酸钾、膨润土、乙二胺四乙酸二钠和水泥混合搅拌均匀，得到混合物；

(2)将十二烷基硫酸钠水溶液加入到步骤(1)中得到的混合物中，混合搅拌均匀，制粒、干燥后得到本发明所述颗粒制剂。

优选地，所述步骤(1)中的搅拌条件为：在惰性气体保护下搅拌20-30min，控制温度为25-30℃。

优选地，所述步骤(2)中的搅拌条件为：在惰性气体保护下以1000rpm搅拌20-30min，控制温度为25-30℃。

有益效果：

(1)该脱氮除磷制剂制备过程能耗低，制备简单，对环境无二次污染。其中涉及的高铁酸钾、膨润土、水泥、乙二胺四乙酸二钠均为环保制剂，对环境无明显影响。

(2)通过发泡剂造孔，显著提高了高铁酸钾的利用效率。

(3)该制剂包含的乙二胺四乙酸二钠对特定的重金属具有螯合作用，可去除水体中部分重金属。

(4)该高效脱氮除磷制剂制备过程采用常温工艺，工艺简单，能耗较低，可适合大规模生产。

具体实施方式

本发明涉及一种高效脱氮除磷颗粒制剂，该颗粒制剂原料按照重量份数,包括：高铁酸钾20-100份、膨润土20-100份、乙二胺四乙酸二钠1-5份、水泥10-50份和十二烷基硫酸钠水溶液1-5份。优选的，所述颗粒制剂原料按照重量份数,包括：高铁酸钾100份、膨润土100份、乙二胺四乙酸二钠4份、水泥50份和十二烷基硫酸钠水溶液1份。

其中，所述十二烷基硫酸钠水溶液的浓度为2-3g/L。膨润土、高铁酸钾、水泥的粒径均是以能过60目以上的网筛为准。

本发明中的高铁酸钾氧化性极强，pH适应范围广，可降解水中部分有机物，其还原产物Fe(OH)₃具有絮凝吸附作用，可有效去除水体中部分悬浮物。

本发明中的膨润土可进一步分散高铁酸钾。

本发明中的乙二胺四乙酸二钠具有弱碱性，可有效增加高铁酸钾的有效性，增加其有效期，其结构中中间N的孤对电子和四个羧基提供的O的孤对电子形成配位原子，可螯合绝大多数金属离子。