[发明专利]均相芬顿-铁磷沉淀强化絮凝法去除和回收制药废水的磷

说明书

本发明公开了一种利用均相芬顿‑铁磷化学沉淀耦合强化絮凝法去除和回收制药废水中有机磷的方法，属于污水处理与资源化技术领域。本发明先通过均相芬顿反应将制药废水中的有机磷转化为无机磷，再向所得无机磷溶液中加入适量铁盐溶液，在曝气混合作用下，通过铁盐与无机磷直接反应生成磷酸铁以及铁盐发生水解的间接除磷作用，去除并回收磷。反应结束后，过滤分离得到含磷产物，从而达到回收制药废水中磷的目的。本发明操作简便，有机磷去除效率高，分离沉降效率高，可实现多个周期的连续处理，且在多个周期的处理过程中能够保持稳定的磷去除率，实现了磷资源的可持续循环利用。

技术领域

本发明属于污水处理与资源化技术领域，具体涉及一种利用均相芬顿-铁磷化学沉淀耦合强化絮凝法去除和回收制药废水中有机磷的方法。

背景技术

随着制药产业的发展，一些制药废水中往往存在大量有机磷废物。有机磷废物具有毒性大、难以生物降解等特点，所以制药废水如果不经处理直接排入水体，其危害性极大，这不仅会影响水体中微生物正常生长和代谢，对水生生物也具有一定的危害，进而会导致水体污染。另外，磷是自然界中重要元素之一，也是生物生命活动的一种必需元素，同时，磷在各制造业中的需求量也与日俱增。但是，由于磷资源是不可再生资源且储备量有限，近些年来，磷的回收再利用也成为维持磷资源的另一途径。因此，制药废水中有机磷处理方法的开发对于环境保护和维持磷资源储备具有重要意义。

目前，常见的水体中去除磷的方法主要包括：化学法、生物法、物理法。化学法除磷操作简单，对水中溶解性磷酸盐除磷效果较好，但是对于有机磷的去除效果不是很好。生物除磷法虽然目前应用最广泛，但是对于废水中有机物浓度依赖性强，对于有机磷的去除也不理想。物理法中吸附法较为常用，具有操作简单、吸附剂来源广泛、吸附剂可回收等优点，但需要进行脱附，可能产生二次污染。因此，单独使用以上方法并不能有效的去除制药废水中的磷污染物。

目前，常见的水体中有机磷去除方法主要包括：光催化氧化法、臭氧氧化法和芬顿氧化法。光催化氧化处理有机磷虽然具有可以利用太阳能催化降解、氧化能力强、无二次污染等特点，但该方法光催化量子效率低、对太阳能利用率低、能耗较大、催化剂易失活且实现工业化应用的并不多。臭氧氧化法氧化能力强、反应条件温和、无二次污染，但是臭氧生成设备复杂、臭氧产率和利用率低且处理成本高，对于处理水量较大的污染物时经济性较差。芬顿氧化法反应条件温和、设备及操作简单、技术成熟、适用于难降解污染物的处理，已成功运用于多种工业废水的处理，但其缺点是芬顿氧化法的出水中含有铁离子，可能会产生大量的含铁污泥。单独采用以上氧化法虽然可以高效氧化分解制药废水中的有机磷，但是不能有效收集回收含磷产物。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种去除和回收制药废水中磷的新技术。本发明操作简便，有机磷去除效率高，沉降分离效率高，可实现多个周期的连续或间歇处理，且在处理过程中能够保持高效稳定的磷去除率，回收得到含磷产物且产物用途较广，实现了磷资源的可持续循环利用。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

均相芬顿-铁磷化学沉淀耦合强化絮凝法去除和回收制药废水中的磷，包括以下步骤：

步骤1，预处理：收集制药废水，调节制药废水pH值；

步骤2，均相芬顿反应：向调节pH后的制药废水中依次加入氯化亚铁溶液和30%H₂O₂溶液，并置于恒温水浴摇床中，在搅拌和水浴加热条件下，将氯化亚铁、H₂O₂与制药废水混合均匀进行反应，使制药废水中的有机磷分解为无机磷，持续搅拌、水浴加热反应一段时间后，收集反应溶液；

步骤3，铁磷化学沉淀耦合强化絮凝过程：调节步骤2收集得到溶液的pH值，接着将其导入回收反应器，加入铁盐溶液，控制体系pH稳定在一定范围内，同时对溶液进行曝气，持续反应一段时间，待反应结束后静置一段时间，使产物沉降，导出上清液；