[发明专利]一种亲水/疏水污水除磷混凝剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种亲水/疏水污水除磷凝剂及其制备方法，属于废水净化处理技术领域。

背景技术

生活污水、工业废水中含有的磷是导致地表水特别是湖泊富营养化的主要原因。生活污水、工业废水在排入地表水体前必须经过处理，但经污水处理厂处理后排入地表水的生活污水、工业废水执行的是GB8978—1996《污水综合排放标准》，磷酸盐的一级排放标准为0.5mg/L，二级标准为1mg/L，而地表水执行的是GB3838—2002《地表水环境质量标准》如排入I类水体中总磷≤0.02mg/L，其中湖、库中总磷≤0.01mg/L。两个标准之间的磷浓度相差几十倍，因此，尽管生活污水、工业废水经过了处理，但由于最终处理浓度的差异，使得污水处理厂排除的水依然是地表水体富营养化的主要污染源。

同时，现有污水处理厂处理工艺水平的局限，要大幅提高磷的去除率非常困难，因此，对于以地表水体为最终收纳水体的污水处理厂，应采取高效深度脱磷工艺，加强对营养物磷的去除，将污水处理到出水符合所纳地标水体的水质要求。

国内外现有的除磷方法主要包括物理化学处理法和生物处理法两大类。物理化学法主要是利用结晶、吸附、沉淀等反应作用，将水中溶解性的磷转化为不溶于水的形式，从而从水中去除，主要包括吸附法、离子交换法、结晶法、电渗析法、化学凝聚沉淀法等；生物处理法的主要原理是通过微生物的生长将磷作为营养物质进行分解，合成到细胞体内，主要包括传统活性污泥法、厌氧好养工艺和改进了的可同时去除氮磷的工艺，如厌氧-缺氧-好养法，间歇式或序批式活性污泥法，氧化塘工艺以及一些近年来发展的新型除磷技术，如Phostrip法的生化处理工艺。

生物除磷是一种相对经济的方法，但污水中磷的去除率通常只有30%～40%。化学除磷与几乎不投加化学药剂的生物除磷相比药剂费用高，污泥产量高，脱水性差，从而污泥处置费用高。物化除磷法由于其除磷效果好、运行稳定、易实现自动化等特点，适用于处理流量不是很大的含磷废水。但由于人为投加了化学药剂，一方面产生大量的污泥，难于处理，另一方面又造成水处理费用的增加。

随着实践运行过程中种种问题的出现，污水除磷技术经过相应的技术改进和创新，低污泥、高效、价廉的除磷技术必将是当今污水处理的发展趋势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种亲水/疏水污水除磷混凝剂及其制备方法，以工业废渣为原料制备除磷混凝剂，成本低，除磷效果显著，制备工艺过程简单。

为解决本发明所提出的技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种亲水/疏水污水除磷混凝剂，它是按照如下步骤制备得到的：

（1）原料的预处理：以工业废渣为原料，将其研磨成小于100目的粉末；

（2）活性溶液的制备：取体积分数为10～15%的稀硫酸，加入表面活性剂混合均匀，表面活性剂占溶液的体积分数为0～0.30%得到活性溶液；

（3）原料的活化：将预处理后的原料粉末和活性溶液按照重量比1：2混合，然后在80～100℃搅拌反应1.5～2h；将反应后的物料干燥、研磨过筛，即得到亲水/疏水污水除磷混凝剂。

一种亲水/疏水污水除磷混凝剂的制备方法，它包括如下步骤：

（1）原料的预处理：以工业废渣为原料，将其研磨成小于100目的粉末；

（2）活性溶液的制备：取体积分数为10～15%的稀硫酸，加入表面活性剂，表面活性剂占溶液的体积分数为0～0.30%，得到活性溶液；

（3）原料的活化：将预处理后的原料和活性溶液按照重量比1：2混合，然后在80～100℃搅拌反应1.5～2h；将反应后的物料真空干燥、研磨过筛，即得到亲水/疏水高效除磷混凝剂。

上述方案中，所述工业废渣来源于冶炼厂废渣，其主要化学成分按质量百分比计是：Al₂O₃含量为20~24wt%，Fe₂O₃含量为20~23wt%，SiO₂含量为15~22wt%，Na₂O含量为10~18wt%，CaO含量为0.5~2.4wt%，烧失量为10.10~24.40wt%，余量为极少量杂质。

上述方案中，所述表面活性剂是阴离子型表面活性剂。

上述方案中，所述十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠等表面活性剂中的任意一种。