專利名稱：加快方解石去廢水中高濃度磷的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于環(huán)保領域中的水污染處理技術，特別涉及一種加快方解石去廢水中高濃度磷的方法和裝置。
背景技術：
為了控制造成水體富營養(yǎng)化的關鍵因素磷，人們不斷開發(fā)出各種除磷技術。專利 03131590. 9公開了利用陶粒作為晶種，調節(jié)pH8. 5-10,使磷酸鈣覆蓋在陶粒表面除磷。專利200710009855. 0公開了利用牡蠣殼作為鈣資源，與粘土混合制成除磷材料。方解石是一新型的天然除磷材料，在自然界中分布廣泛，其主要成分為CaCO3，對水體中的磷有較好的除磷效果。已有研究表明方解石適合于底泥覆蓋控磷系統(tǒng)中，而不會造成二次污染。目前國內外對方解石除磷應用主要針對低濃度的磷有較好的去除效果。但如何促進方解石在廢水去除高濃度磷的技術及應用未見報道。

發(fā)明內容
技術問題本發(fā)明針對利用方解石去除廢水中高濃度磷比較緩慢的問題，提供一種成本低廉、工藝簡單的加快廢水中高濃度磷去除的方法及其裝置。技術方案一種加快方解石去除廢水中高濃度磷的方法，對方解石進行粉碎，投加到含高濃度磷的廢水中，向溶液中投加除磷促進劑，攪拌除磷，所述除磷促進劑為硫酸鹽。 廢水的PH值為酸性或11。所述硫酸鹽為硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸氫鈉或硫酸氫鉀。在酸性條件下硫酸根與磷的摩爾比不大于4。pH^ 11時，硫酸鹽的促進作用隨著硫酸根的增加而增強。加快方解石去除廢水中高濃度磷的裝置，該裝置包括反應釜、方解石倉、干粉輸送機、硫酸鹽儲罐、計量泵和壓濾機，所述方解石倉出口與反應釜的第一上進口相連，干粉輸送機設于方解石倉與反應釜之間，用以控制方解石的輸送量，硫酸鹽儲罐的出口與反應釜的第二上進口相連，硫酸鹽儲罐與反應釜的連接管道設有第二計量泵，含磷廢水儲池的出口與反應釜的下進口相連，含磷廢水儲池與反應釜的連接管道上設有第一計量泵，反應釜第一出口與壓濾機相連，壓濾機的出口與磷酸鈣收集罐相連，反應釜第二出口與廢水生化池進口相連。所述反應釜設有攪拌裝置。有益效果本發(fā)明在酸性條件下，當硫酸根與磷的摩爾比不大于4時，磷的去除率能夠提高15% ；在pH > 11時，硫酸鹽的促進作用隨著硫酸根的增加而增強。該處理工藝簡單，效果明顯。本裝置采用攪拌的方式將廢水與方解石、硫酸鹽混勻，攪拌，加快方解石除磷速率，并回收得到磷酸鈣鹽。


圖1為pH=4. 5時不同量硫酸鈉對方解石除磷的影響(S/P=0. 7和2. 7) 圖2為pH=4. 5時不同量硫酸鉀對方解石除磷的影響(S/P=0. 7和1. 3) 圖3為pH=6時硫酸根對方解石除磷的動力學(S/P=0. 95) 圖4為pH=13時不同量硫酸鉀對方解石除磷的影響(S/P=2. 7、4. 7、6. 7) 圖5為pH=ll時硫酸根對方解石除磷的動力學(S/P=4. 7) 圖6為pH=13時硫酸根對方解石除磷的動力學(S/P=6. 7)
圖7為一種促進方解石去除廢水中高濃度磷的裝置。圖中含磷廢水儲池1，第一計量泵2，反應釜3，方解石倉4、干粉輸送機5，硫酸鹽儲罐6，第二計量泵7，壓濾機8，磷酸鈣收集罐9，廢水生化池10。
具體實施例方式實施例1
方解石采集于鎮(zhèn)江某石粉廠，粉碎，過30-200目篩子。稱取1.0000 g方解石，置于 150mL錐形瓶中，分別加入pH=4. 5、濃度為1000 mg/L (以P計)的磷溶液50mL，加入不同量的硫酸鈉(3斤=0.7和2.7)。在25°C下恒溫振蕩48 h過濾后用鉬藍比色法，測其中的磷含量，計算方解石對磷的去除率。由此可知，硫酸鈉的加入能夠促進磷的去除，與未加硫酸根相比，磷的去除率提高了 15% 實施例2
方解石采集于鎮(zhèn)江某石粉廠，粉碎，過30-200目篩子。稱取1.0000 g方解石，置于 150mL錐形瓶中，分別加入pH=4. 5、濃度為1000 mg/L (以P計)的磷溶液50mL，加入不同量的硫酸鉀(S/P=0. 7和1. 3)。在25°C下恒溫振蕩48 h過濾后用鉬藍比色法，測其中的磷含量，計算方解石對磷的去除率。由此可知，加入硫酸鉀能夠促進磷的去除，與未加硫酸根相比，磷的去除率提高了 9% 實施例3
方解石采集于鎮(zhèn)江某石粉廠，粉碎，過30-200目篩子。稱取3. 0000 g方解石置于 IOOOmL錐形瓶中，加入pH為6、濃度為1000mg/L的磷溶液1L，加入硫酸鉀，使S/P=0. 95， 25°C下磁力攪拌，在特定時間取樣，并測其中的磷含量，計算方解石對磷的去除率。由此可知，有硫酸根存在時，磷的去除速率大于未加硫酸根時方解石對磷的去除速率。實施例4:
方解石采集于鎮(zhèn)江某石粉廠，粉碎，過30-200目篩子。稱取1.0000 g 60-200目方解石樣品，置于150mL錐形瓶中，分別加入pH=13、濃度為1000 mg/L (以P計)的磷溶液50mL， 加入不同量的硫酸鉀(3斤=2.7、4.7、6.7)。在25°C下恒溫振蕩48 h過濾后用鉬藍比色法， 測其中的磷含量，計算方解石對磷的去除率。磷的去除率隨著硫酸根濃度的增加而增加，與未加硫酸根相比，磷的去除率提高了 27%。由此可知，在pH=13時，硫酸鉀的濃度越高，越能促進磷的去除。實施例5:方解石采集于鎮(zhèn)江某石粉廠，粉碎，過30-200目篩子。稱取3. 0000 g 60-200目方解石樣品，置于IOOOmL錐形瓶中，加入IL pH為11、濃度為1000mg/L的磷溶液，硫酸鉀添加量為S/P=4. 7，25°C下磁力攪拌，在特定時間取樣，并測其中的磷含量，計算方解石對磷的去除率。由此可知，在PH=Il時，有硫酸根存在時，磷的去除速率大于未加硫酸根存在時方解石對磷的去除速率。實施例6:
方解石采集于鎮(zhèn)江某石粉廠，粉碎，過30-200目篩子。稱取20. 000 g 60-200目方解石樣品，置于IOOOmL錐形瓶中，加入IL pH為13、濃度為1000mg/L的磷溶液，硫酸氫鉀添加量為S/P=6. 7，25°C下磁力攪拌，在特定時間取樣，并測其中的磷含量，計算方解石對磷的去除率。由此可知，在pH=13時，硫酸氫鉀能夠加速方解石對磷的去除速率。
實施例7
一種促進方解石對廢水中高濃度磷去除的裝置，該裝置包括反應釜3、方解石倉4、干粉輸送機5、硫酸鹽儲罐6、計量泵和壓濾機8，所述方解石倉4出口與反應釜3的第一上進口相連，干粉輸送機5設于方解石倉4與反應釜3之間，用以控制方解石的輸送量，硫酸鹽儲罐6的出口與反應釜3的第二上進口相連，硫酸鹽儲罐6與反應釜3的連接管道設有第二計量泵7，含磷廢水儲池1的出口與反應釜3的下進口相連，含磷廢水儲池1與反應釜3 的連接管道上設有第一計量泵2，反應釜3第一出口與壓濾機8相連，壓濾機的出口與磷酸鈣收集罐9相連，反應釜3第二出口與廢水生化池10進口相連。所述反應釜3設有攪拌裝置。
權利要求
1.一種加快方解石去除廢水中高濃度磷的方法，其特征在于對方解石進行粉碎，投加到含高濃度磷的廢水中，向溶液中投加除磷促進劑，攪拌除磷，所述除磷促進劑為硫酸鹽。
2.如權利要求1所述的加快方解石去除廢水中高濃度磷的方法，其特征在于廢水的PH 值為酸性或PH彡11。
3.如權利要求1所述的加快方解石去除廢水中高濃度磷的方法，其特征在于所述硫酸鹽為硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸氫鈉或硫酸氫鉀。
4.如權利要求1所述的加快方解石去除廢水中高濃度磷的方法，其特征在于在酸性條件下硫酸根與磷的摩爾比不大于4。
5.如權利要求1所述的加快方解石去除廢水中高濃度磷的方法，其特征在于PH^ 11 時，硫酸鹽的促進作用隨著硫酸根的增加而增強。
6.加快方解石去除廢水中高濃度磷的裝置，其特征在于該裝置包括反應釜(3)、方解石倉(4)、干粉輸送機(5)、硫酸鹽儲罐(6)、計量泵和壓濾機(8)，所述方解石倉(4)出口與反應釜(3)的第一上進口相連，干粉輸送機(5)設于方解石倉(4)與反應釜(3)之間，用以控制方解石的輸送量，硫酸鹽儲罐(6)的出口與反應釜(3)的第二上進口相連，硫酸鹽儲罐 (6 )與反應釜(3 )的連接管道設有第二計量泵(7 )，含磷廢水儲池(1)的出口與反應釜(3 )的下進口相連，含磷廢水儲池(1)與反應釜(3 )的連接管道上設有第一計量泵(2 )，反應釜(3 ) 第一出口與壓濾機(8)相連，壓濾機的出口與磷酸鈣收集罐(9)相連，反應釜(3)第二出口與廢水生化池(10)進口相連。
7.根據權利要求6所述的加快方解石去除廢水中高濃度磷的裝置，其特征在于所述反應釜(3)設有攪拌裝置。
全文摘要
加快方解石去廢水中高濃度磷的方法和裝置，屬于環(huán)境修復技術領域，具體為促進方解石去廢水中中高濃度磷的方法。其具體步驟是在含有高濃度磷的廢水中，加入方解石作為除磷劑，然后加入硫酸鹽作為除磷促進劑。攪拌一定時間后，加入除磷促進劑后磷的去除率明顯提高。該方法能有效促進磷的去除，是一種操作簡單易行、高效的去除方法。
文檔編號C02F1/58GK102173495SQ20111005876
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權日2011年3月11日
發(fā)明者劉云, 孫含元, 盛夏, 董元華 申請人:中國科學院南京土壤研究所