[发明专利]一种处理低浓度含磷废水絮凝剂的制备及其应用方法

说明书

技术领域

本发明是一种处理低浓度含磷废水絮凝剂的制备及其应用方法，属于污水处理技术领域，具体涉及污水处理中的除磷技术。

技术背景

氮、磷是引起水体富营养化的主要元素，其中磷更具有特殊的贡献。随着社会的发展和人们生活水平的不断提高，对城镇的污水处理要求越来越高，对污水处理的除磷、脱氮的指标日趋严格。因此磷的控制及含磷废水的处理是当前的紧急课题。

目前污水除磷技术主要有化学除磷和生物除磷。生物除磷是一种相对经济的方法，但稳定性差，磷的去除率不高，一般的生物除磷对磷的去除只有30％～40％左右，难以彻底去除磷酸根等污染物质。化学除磷，尤其絮凝除磷已成为当前污水处理工程中首选的单元技术。化学法的除磷效率高于生物法除磷，除磷率可达75％～85％，且处理效果稳定可靠，受季节温度变化影响不大，污泥在处理过程中不会重新释放磷而造成二次污染，耐冲击负荷能力强。化学絮凝除磷的主要问题是药剂用量大，费用高，产生的化学污泥量多，对于低浓度含磷废水的处理效果差，处理后的废水仍需要结合其它工艺深度处理废水，才可达标排放。

专利号为CN101665278公开了一种复合水处理除磷絮凝剂，适用于高浓度含磷废水的处理，能迅速降低废水中磷的浓度，但仅用此絮凝剂处理废水，磷仍难以达标，必须与其他工艺结合处理，才能使废水达标排放。公告号为CN101665279公开了一种去除水中低浓度磷的絮凝剂，该絮凝剂是由赤泥和氯化铝合成的，它能有效去除低浓度磷，但对于含磷量在1～10mg/L的含磷废水未进行处理，而且污泥量大，处理废水时需要控制在强酸条件下。

本发明絮凝剂克服了现有技术的不足，在pH=6.5～7.5条件下，就能有效地处理磷浓度在10mg/L以下的废水，使废水的磷含量迅速低于0.02mg/L，实现了磷的“零排放”，解决了低浓度含磷废水处理的难题，弥补了现有除磷絮凝剂的不足，具有显著的经济效益和社会效益，广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种处理低浓度含磷废水絮凝剂的制备及其应用方法，本发明絮凝剂药剂成本低，投加量少，矾花大，形成时间短，沉淀物结实，除磷效果好。

本发明絮凝剂的制备方法如下：

(1)  取25～51mL有机羧酸于250mL三口圆底烧瓶中，加入50～60mL蒸馏水，然后在三角瓶上搭冷凝管、电动搅拌器和温度计，将烧瓶放在水浴锅中，控制温度在75～95°C，加入20～30g季铵化十六烷基丙烯酰氧乙基三甲基氨基乙酯，然后在氮气保护条件下加入质量比为1.5％～3％的引发剂，开动电动搅拌机，反应4～6小时，冷却后得到聚合有机高分子絮凝剂。

(2) 取100～200g聚合硫酸铁于500mL烧杯中，放在电磁搅拌器上搅拌，加热10～15min后加入1～2mg沉降剂，待絮凝剂中颗粒污泥沉淀后分离，得到澄清透明聚合硫酸铁液体；

(3)  在上述液体中加入步骤（1）合成的聚合有机高分子絮凝剂1～5mg，在60～80°C下搅拌30～45min， 即得本发明除磷絮凝剂。

所述的有机羧酸为腐质酸、苹果酸、富里酸、草酰乙酸中的一种或两种。

所述的引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化十二酰、偶氮二异丁氰中的一种或两种。

所述的沉降剂为聚环氧琥珀酸、阳离子聚丙烯酰胺、聚丙烯酸中的一种或两种。

本发明的应用方法是：将上述制备而成的絮凝剂加入到磷浓度在10mg/L以下的废水中，投加量为0.1～0.5mL/L，pH值为6.5～8.5，搅拌30～60min，静置沉淀，泥水分离，处理后的废水磷含量即可低于0.05mg/L。

具体实施方式

下面结合是实例对本发明作进一步详细的描述。

实例1

絮凝剂制备方法为：

取50mL腐质酸于250mL三口圆底烧瓶中，加入50mL蒸馏水，然后在三角瓶上搭冷凝管、电动搅拌器和温度计，将烧瓶放在水浴锅中，控制温度在90°C，加入30g季铵化十六烷基丙烯酰氧乙基三甲基氨基乙酯，然后在氮气保护条件下加入质量比为3％的过氧化二苯甲酰，开动电动搅拌机，反应6小时，冷却后得到聚合有机高分子絮凝剂；取100g聚合硫酸铁于500mL烧杯中，放在电磁搅拌器上搅拌，加热10min后加入1mg聚环氧琥珀酸，待絮凝剂中颗粒污泥沉淀后分离，得到澄清透明聚合硫酸铁液体；在上述液体中加入合成的聚合有机高分子絮凝剂1mg，在60°C下搅拌30min，得到本发明除磷絮凝剂。

絮凝剂应用方法为：