申請(qǐng)日2017.09.30
公開(公告)日2018.02.13
IPC分類號(hào)C02F3/34; C02F1/72; C02F1/76; C02F1/52; C02F1/56; C02F101/16
摘要
本發(fā)明公開了一種具備除磷除氨氮復(fù)合功能的綜合型污水處理劑，其質(zhì)量百分比組成為：氧化劑3%～15%、氨氮生物硝化碳源增效劑3%～10%、氨氮絮凝去除劑1%～5%、除磷除氨氮復(fù)合無機(jī)絮凝劑70%～90%、有機(jī)絮凝劑1%～5%。本發(fā)明綜合型污水處理劑通過氧化劑化學(xué)氧化除氨氮、碳源增效生物硝化除氨氮、物理絮凝除磷除氨氮相結(jié)合的綜合方式，及各組分的協(xié)同作用有效去除污水中的磷和氨氮，具備綜合處理效果好、反應(yīng)速度快、大幅減少綜合處理成本、使用簡(jiǎn)單、使用范圍廣等優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)污水綜合指標(biāo)的有效處理。
權(quán)利要求書
1.一種具備除磷除氨氮復(fù)合功能的綜合型污水處理劑，其特征在于它由下述質(zhì)量百分配比的原料組成：
上述的氧化劑為次氯酸鈉、高鐵酸鈉、高鐵酸鉀中任意一種或兩種以上;
上述的氨氮生物硝化碳源增效劑為醋酸鐵和/或醋酸亞鐵;
上述的氨氮絮凝去除劑為氯化鎂和/或硫酸鎂;
上述的除磷除氨氮復(fù)合無機(jī)絮凝劑為聚合雙酸鋁鐵、聚合硫酸鋁鐵、聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、三氯化鐵、硫酸亞鐵中至少兩種;
上述的有機(jī)絮凝劑為陽(yáng)離子聚丙烯酰胺和/或聚二甲基二烯丙基氯化銨。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備除磷除氨氮復(fù)合功能的綜合型污水處理劑，其特征在于它由下述質(zhì)量百分配比的原料組成：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具備除磷除氨氮復(fù)合功能的綜合型污水處理劑，其特征在于：所述的氧化劑為次氯酸鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具備除磷除氨氮復(fù)合功能的綜合型污水處理劑，其特征在于：所述的氨氮生物硝化碳源增效劑為醋酸鐵。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具備除磷除氨氮復(fù)合功能的綜合型污水處理劑，其特征在于：所述的氨氮絮凝去除劑為氯化鎂。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具備除磷除氨氮復(fù)合功能的綜合型污水處理劑，其特征在于所述的除磷除氨氮復(fù)合無機(jī)絮凝劑由下述質(zhì)量百分比的原料組成：
聚合雙酸鋁鐵40%～60%、三氯化鐵20%～40%、硫酸亞鐵10%～20%。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具備除磷除氨氮復(fù)合功能的綜合型污水處理劑，其特征在于：所述的有機(jī)絮凝劑為陽(yáng)離子聚丙烯酰胺。
說明書
一種具備除磷除氨氮復(fù)合功能的綜合型污水處理劑
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具備除磷除氨氮復(fù)合功能的綜合型污水處理劑。
背景技術(shù)
隨著人類對(duì)環(huán)境資源的開發(fā)利用活動(dòng)的增加以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的加速，致使大量的含磷、含氨氮的生活污水以及工業(yè)污水排放到自然水體中，增加了水體富營(yíng)養(yǎng)化，給工業(yè)、農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)業(yè)、旅游業(yè)及生活方面的用水都帶來了極大的危害，氨氮、磷的去除也成為了水處理領(lǐng)域最關(guān)鍵的控制指標(biāo)，如何有效的綜合降低污水中的氨氮、磷對(duì)環(huán)境保護(hù)和水處理具備重要的意義。
目前，應(yīng)用最多的污水除磷、除氨氮主要利用化學(xué)藥劑和生物硝化降解兩種方式。除磷主要是通過鋁鹽、鐵鹽等絮凝劑產(chǎn)生的金屬離子與磷酸根生成難溶的磷酸鹽沉淀物，同時(shí)利用混凝、絮凝作用的方法除去水中的磷。氨氮的去除方法，主要是利用投加氯氣氧化法除氨氮、鎂離子磷酸根和氨氮絮凝法除氨氮、微生物硝化反硝化菌降解除氨氮。
目前廣泛應(yīng)用的化學(xué)除磷、除氨氮的方法，均采用單獨(dú)、有單一針對(duì)性的處理藥劑，利用氧化、絮凝沉淀等方式分別去除污水中的氨氮和磷，但從處理原理角度又存在相同的重復(fù)作用，兩種藥劑沒有協(xié)同和增效作用。造成污水綜合處理加藥濃度大、加藥重復(fù)操作、藥劑的重復(fù)作用效率降低、藥劑殘余金屬離子濃度高、二次污染嚴(yán)重等問題。同時(shí)，單獨(dú)針對(duì)藥劑分別處理的方式，對(duì)復(fù)雜水體、氨氮和磷復(fù)合處理指標(biāo)要求的水體，處理效率和效果都不能滿足要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述污水處理中除磷除氨氮存在的問題，提供一種可以同時(shí)去除污水中氨氮和磷的綜合型水處理劑。
實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的綜合型污水處理劑由下述質(zhì)量百分配比的原料組成：
上述綜合型污水處理劑優(yōu)選由下述質(zhì)量百分配比的原料組成：
上述的氧化劑為次氯酸鈉、高鐵酸鈉、高鐵酸鉀中任意一種或兩種以上，優(yōu)選次氯酸鈉。
上述的氨氮生物硝化碳源增效劑為醋酸鐵和/或醋酸亞鐵，優(yōu)選醋酸鐵。
上述的氨氮絮凝去除劑為氯化鎂和/或硫酸鎂，優(yōu)選氯化鎂。
上述的除磷除氨氮復(fù)合無機(jī)絮凝劑為聚合雙酸鋁鐵、聚合硫酸鋁鐵、聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、三氯化鐵、硫酸亞鐵中至少兩種，優(yōu)選由下述質(zhì)量百分比的原料組成：聚合雙酸鋁鐵40%～60%、三氯化鐵20%～40%、硫酸亞鐵10%～20%。
上述的有機(jī)絮凝劑為陽(yáng)離子聚丙烯酰胺和/或聚二甲基二烯丙基氯化銨，優(yōu)選陽(yáng)離子聚丙烯酰胺。
本發(fā)明綜合型污水處理劑固體產(chǎn)品的制備方法為：將氧化劑、氨氮生物硝化碳源增效劑、氨氮絮凝去除劑、除磷除氨氮復(fù)合無機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑在固體攪拌混合器內(nèi)常溫碾磨、混合至粒徑為50～150目，常溫條件下鼓風(fēng)干燥20～40分鐘，即得具備除磷除氨氮復(fù)合功能的綜合型污水處理劑固體產(chǎn)品。
本發(fā)明綜合型污水處理劑液體產(chǎn)品的制備方法為：在常溫?cái)嚢锠顟B(tài)下，按照上述質(zhì)量百分配比向去離子水中依次加入氨氮生物硝化碳源增效劑、氨氮絮凝去除劑、除磷除氨氮復(fù)合無機(jī)絮凝劑，待所用原料溶解并混合均勻后，加入有機(jī)絮凝劑再攪拌30～60分鐘，得到綜合型污水處理劑液體產(chǎn)品，該產(chǎn)品中有效成分的的含量為5wt%～15wt%，其余為水。
本發(fā)明綜合型污水處理劑的除磷除氨氮的機(jī)理如下：
1、氧化劑可以將污水中的氨氮氧化為氮?dú)庑问椒蛛x除去。
NH4++1.5ClO-→0.5N2↑+1.5H2O+H++1.5Cl-
NH4++FeO42-→0.5N2↑+Fe3++4OH-
2、氨氮生物硝化碳源增效劑可以通過醋酸根增效，加速污水中的硝化反硝化微生物降解氨氮，變成氮?dú)馊コ?/P>
硝化反應(yīng)：NH4++1.5O2→NO3-+H2O+H+
反硝化反應(yīng)：NO3-+CH3COO-→0.5N2↑+2CO2+H2O+H+
3、氨氮絮凝去除劑中的鎂離子可以通過與污水中的磷酸鹽、氨氮共同形成沉淀，達(dá)到增效沉淀復(fù)合去除氨氮、磷的目的。
Mg2++NH4++PO43-+6H2O→MgNH4PO4·6H2O↓(鳥糞石沉淀)
4、除磷除氨氮復(fù)合無機(jī)絮凝劑可以通過鋁鹽或鐵鹽與磷酸根形成沉淀的方式去除，同時(shí)利用吸附橋架和絡(luò)合絮凝作用，除去水中磷及氨氮。
Fe3++PO43-→FePO4↓
Fe2++PO43-→Fe3(PO4)2↓
Al3++PO43-→AlPO4↓
5、利用無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑的混凝、電性中和、吸附橋架等協(xié)同增效作用和互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，使水中的磷、氨氮和雜質(zhì)脫穩(wěn)、絮凝沉降達(dá)到除磷除氨氮的目的。
本發(fā)明綜合型污水處理劑的使用方法為：根據(jù)污水中磷和氨氮含量濃度的高低，將綜合型污水處理劑按照50～500mg/L的濃度添加到含磷、含氨氮污水中，攪拌1～3分鐘，沉淀15～30分鐘后，取上清液即可。
本發(fā)明綜合型污水處理劑與現(xiàn)有除磷或除氨氮單一藥劑相比較，具備以下有益效果：
1、本發(fā)明的綜合型污水處理劑可以同時(shí)去除污水中氨氮和磷。針對(duì)除磷和除氨氮綜合指標(biāo)污水，通過碳源增效的方式，強(qiáng)化加速了硝化反硝化過程，降低了外加碳源的用量，節(jié)約成本的同時(shí)提高了除氨氮的效果。
2、本發(fā)明提高了除磷和除氨氮藥劑組分的絮凝協(xié)同增效和綜合去除效率。綜合的處理方式、各組分的協(xié)同增效以及處理效率的提高，避免了因重復(fù)加藥造成的過多藥劑金屬離子殘留，減少了二次污染，避免了為了除磷和除氨氮，分別重復(fù)加藥的處理方式，降低了除磷、除氨氮藥劑的總投加量，提高了處理效率，實(shí)現(xiàn)了一次加藥處理即可完成污水處理中磷和氨氮的綜合性去除。
