[发明专利]一种有机膦沉淀剂和含高浓度有机膦废水的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水处理技术，特别是一种有机膦沉淀剂和含高浓度有机膦废水的处理方法。

背景技术

有机膦废水中含磷碳键，这类化合物命名时，中文用“膦”代替“磷”表示。含高浓度有机膦废水不需要外加电流，不需要外加蒸汽加热，可以用作催化剂、阻垢剂、介孔、发光材料等的原料，因此应用范围越来越广泛，但是有机膦氧化难度很大，因为磷碳键非常牢固，在一般反应中均不易断裂，所以有机膦废水的处理难度很大，导致总磷超标。

针对含高浓度有机膦废水，传统的处理工艺包括次氯酸钠氧化法、芬顿氧化法、重捕剂法、光触媒催化法等，但是均存在处理成本高，处理不彻底等问题。例如，次氯酸钠氧化法和芬顿氧化法、光触媒催化法，可以将大部分的络合剂破坏掉，但仍然没法完全氧化成正磷酸根而剩下次亚磷酸盐，次亚磷酸金属盐都易溶于水，对其去除率很低，导致总磷超标。CN102167460A公开了一种含有有机膦和无机磷废水处理工艺，通过铁盐、矿物进行物理和化学复配得到的吸附-混凝剂和双氧水对有机膦废水中的有机膦去除，但需要对废水进行预处理除去无机磷，且同样无法做到完全氧化，无法对剩下的次亚磷酸盐进行有效处理。

总之，针对含高浓度有机膦废水，传统技术的处理成本高，且对总磷的去除效果不佳，导致此类废水总磷极易超标，对自然环境造成了破坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有机膦沉淀剂和含高浓度有机膦废水的处理方法，通过氧化及亚铁离子、镁离子和二氧化硅的协同作用，使有机膦废水中的有机酸、有机胺类络合剂完全破坏，且能捕捉次亚磷酸根形成沉淀。该处理方法除能有效降低废水中的总磷量外，对设备无特殊要求，同时所采用的药剂成本也很低，其运行成本也大幅下降。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是

一种有机膦沉淀剂，由以下质量份数的物质混合而成：

无水硫酸亚铁60～92.5％；

氧化镁2～10％；

二氧化硅5～20％；

氧化锰0.5～10％。

其中有机膦沉淀剂中含有的少量亚铁离子可以催化双氧水产生氧化性很强的羟基自由基，从而将水中的有机酸、有机胺类络合剂破坏，同时亚铁离子配合镁离子和二氧化硅在设定的pH条件下能够捕捉次亚磷酸根形成沉淀，从而彻底清除有机膦废水中的总磷含量，另外在有机膦沉淀剂中加入一定含量的氧化锰能够同无水硫酸亚铁和氧化镁一起起到催化作用。

作为优选，所述质量份数为无水硫酸亚铁60％、氧化镁10％、二氧化硅20％、氧化锰10％。在该比例下，能使亚铁离子、镁离子和二氧化硅有效利用率和反应速率最大化，有效去除总磷含量，对2000ppm浓度的有机膦废水处理后总磷排放量能够达到0.1ppm，而传统的处理工艺仅能处理总磷500ppm以下的有机膦废水，处理后总磷排放量很难达到0.5ppm以下，且浓度大于500ppm后处理效果大幅下降。

作为优选，所述无水硫酸亚铁、氧化镁、二氧化硅、氧化锰的纯度高于90％。

一种含高浓度有机膦废水的处理方法，包括以下步骤：

S1)调节有机膦废水的pH值至2～3之间；

S2)在步骤S1所得的有机膦废水中加入权利要求1所述的有机膦沉淀剂，均匀搅拌；

S3)在步骤S2所得的有机膦废水中加入双氧水，均匀搅拌反应；

S4)调节步骤S3所得的有机磷废水的pH值至4.5～5之间，形成不溶性固体并将不溶性固体分离；

S5)调节步骤S4所得的有机磷废水的pH值至10以上，加入絮凝剂形成不溶性固体并将不溶性固体分离。

作为优选，所述步骤S4中pH值调节至4.5。

作为优选，所述步骤S2和S3中有机膦沉淀剂和双氧水的加入量各为总磷的10～30倍之间。

作为优选，所述步骤S1中通过硫酸或盐酸进行pH值调节。

作为优选，所述步骤S4中通过氢氧化钠进行pH值调节。

作为优选，所述步骤S5中通过石灰或氢氧化钠进行pH值调节。

作为优选，所述步骤S4和S5中将不溶性固体分离通过加入絮凝剂絮凝沉淀、气浮和过滤中至少其中一种方式进行。