專利名稱：一種處理低濃度含磷廢水絮凝劑的制備及其應用方法
技術領域：
本發(fā)明是一種處理低濃度含磷廢水絮凝劑的制備及其應用方法，屬于污水處理技術領域，具體涉及污水處理中的除磷技術。
背景技術：
氮、磷是引起水體富營養(yǎng)化的主要元素，其中磷更具有特殊的貢獻。隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，對城鎮(zhèn)的污水處理要求越來越高，對污水處理的除磷、脫氮的指標日趨嚴格。因此磷的控制及含磷廢水的處理是當前的緊急課題。目前污水除磷技術主要有化學除磷和生物除磷。生物除磷是一種相對經(jīng)濟的方法，但穩(wěn)定性差，磷的去除率不高，一般的生物除磷對磷的去除只有30% 40%左右，難以徹底去除磷酸根等污染物質(zhì)?；瘜W除磷，尤其絮凝除磷已成為當前污水處理工程中首選的單元技術?；瘜W法的除磷效率高于生物法除磷，除磷率可達75% 85%，且處理效果穩(wěn)定可靠，受季節(jié)溫度變化影響不大，污泥在處理過程中不會重新釋放磷而造成二次污染，耐沖擊負荷能力強?；瘜W絮凝除磷的主要問題是藥劑用量大，費用高，產(chǎn)生的化學污泥量多，對于低濃度含磷廢水的處理效果差，處理后的廢水仍需要結(jié)合其它工藝深度處理廢水，才可達標排放。專利號為CN101665278公開了一種復合水處理除磷絮凝劑，適用于高濃度含磷廢水的處理，能迅速降低廢水中磷的濃度，但僅用此絮凝劑處理廢水，磷仍難以達標，必須與其他工藝結(jié)合處理，才能使廢水達標排放。公告號為CN101665279公開了一種去除水中低濃度磷的絮凝劑，該絮凝劑是由赤泥和氯化鋁合成的，它能有效去除低濃度磷，但對于含磷量在1 10mg/L的含磷廢水未進行處理，而且污泥量大，處理廢水時需要控制在強酸條件下。本發(fā)明絮凝劑克服了現(xiàn)有技術的不足，在pH=6. 5 7. 5條件下，就能有效地處理磷濃度在10mg/L以下的廢水，使廢水的磷含量迅速低于0. 02mg/L，實現(xiàn)了磷的“零排放”， 解決了低濃度含磷廢水處理的難題，彌補了現(xiàn)有除磷絮凝劑的不足，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，廣闊的應用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種處理低濃度含磷廢水絮凝劑的制備及其應用方法，本發(fā)明絮凝劑藥劑成本低，投加量少，礬花大，形成時間短，沉淀物結(jié)實，除磷效果好。本發(fā)明絮凝劑的制備方法如下
(1)取25 51mL有機羧酸于250mL三口圓底燒瓶中，加入50 60mL蒸餾水，然后在三角瓶上搭冷凝管、電動攪拌器和溫度計，將燒瓶放在水浴鍋中，控制溫度在75 95° C， 加入20 30g季銨化十六烷基丙烯酰氧乙基三甲基氨基乙酯，然后在氮氣保護條件下加入質(zhì)量比為1.5% 3%的引發(fā)劑，開動電動攪拌機，反應4 6小時，冷卻后得到聚合有機高分子絮凝劑。(2)取100 200g聚合硫酸鐵于500mL燒杯中，放在電磁攪拌器上攪拌，加熱10 15min后加入1 ^iig沉降劑，待絮凝劑中顆粒污泥沉淀后分離，得到澄清透明聚合硫酸鐵液體；
(3)在上述液體中加入步驟(1)合成的聚合有機高分子絮凝劑1 5mg，在60 80° C 下攪拌30 45min，即得本發(fā)明除磷絮凝劑。所述的有機羧酸為腐質(zhì)酸、蘋果酸、富里酸、草酰乙酸中的一種或兩種。所述的引發(fā)劑為過氧化二苯甲酰、過氧化十二酰、偶氮二異丁氰中的一種或兩種。所述的沉降劑為聚環(huán)氧琥珀酸、陽離子聚丙烯酰胺、聚丙烯酸中的一種或兩種。本發(fā)明的應用方法是將上述制備而成的絮凝劑加入到磷濃度在10mg/L以下的廢水中，投加量為0. 1 0. 5mL/L, pH值為6. 5 8. 5，攪拌30 60min，靜置沉淀，泥水分離，處理后的廢水磷含量即可低于0. 05mg/L。
具體實施例方式下面結(jié)合是實例對本發(fā)明作進一步詳細的描述。實例1
絮凝劑制備方法為
取50mL腐質(zhì)酸于250mL三口圓底燒瓶中，加入50mL蒸餾水，然后在三角瓶上搭冷凝管、電動攪拌器和溫度計，將燒瓶放在水浴鍋中，控制溫度在90° C，加入30g季銨化十六烷基丙烯酰氧乙基三甲基氨基乙酯，然后在氮氣保護條件下加入質(zhì)量比為3%的過氧化二苯甲酰，開動電動攪拌機，反應6小時，冷卻后得到聚合有機高分子絮凝劑；取IOOg聚合硫酸鐵于500mL燒杯中，放在電磁攪拌器上攪拌，加熱IOmin后加入Img聚環(huán)氧琥珀酸，待絮凝劑中顆粒污泥沉淀后分離，得到澄清透明聚合硫酸鐵液體；在上述液體中加入合成的聚合有機高分子絮凝劑lmg，在60° C下攪拌30min，得到本發(fā)明除磷絮凝劑。絮凝劑應用方法為
將上述制備而成的絮凝劑以0. 5 mL/L的投加量加入到磷濃度為10mg/L的廢水中， pH=6. 5，攪拌30min，靜置沉淀，泥水分離，處理后廢水磷含量為0. 01mg/L。實例2
絮凝劑制備方法為
取45mL富里酸于250mL三口圓底燒瓶中，加入55mL蒸餾水，然后在三角瓶上搭冷凝管、電動攪拌器和溫度計，將燒瓶放在水浴鍋中，控制溫度在80° C，加入25g季銨化十六烷基丙烯酰氧乙基三甲基氨基乙酯，然后在氮氣保護條件下加入質(zhì)量比為2. 5%的過氧化二苯甲酰，開動電動攪拌機，反應5小時，冷卻后得到聚合有機高分子絮凝劑；取IOOg聚合硫酸鐵于500mL燒杯中，放在電磁攪拌器上攪拌，加熱IOmin后加入Img陽離子聚丙烯酰胺， 待絮凝劑中顆粒污泥沉淀后分離，得到澄清透明聚合硫酸鐵液體；在上述液體中加入合成的聚合有機高分子絮凝劑lmg，在65° C下攪拌30min，得到本發(fā)明除磷絮凝劑。絮凝劑應用方法為
將上述制備而成的絮凝劑以0. 4 mL/L的投加量加入到磷濃度為5mg/L的廢水中， pH=7. 5，攪拌30min，靜置沉淀，泥水分離，處理后廢水磷含量為0. 01mg/L。
4
實例3
絮凝劑制備方法為
取35mL富里酸于250mL三口圓底燒瓶中，加入60mL蒸餾水，然后在三角瓶上搭冷凝管、電動攪拌器和溫度計，將燒瓶放在水浴鍋中，控制溫度在80° C，加入25g季銨化十六烷基丙烯酰氧乙基三甲基氨基乙酯，然后在氮氣保護條件下加入質(zhì)量比為2%的過氧化二苯甲酰，開動電動攪拌機，反應5小時，冷卻后得到聚合有機高分子絮凝劑；取IOOg聚合硫酸鐵于500mL燒杯中，放在電磁攪拌器上攪拌，加熱15min后加入Img聚丙烯酸，待絮凝劑中顆粒污泥沉淀后分離，得到澄清透明聚合硫酸鐵液體；在上述液體中加入合成的聚合有機高分子絮凝劑lmg，在65° C下攪拌30min，得到本發(fā)明除磷絮凝劑。絮凝劑應用方法為
將上述制備而成的絮凝劑以0. 3 mL/L的投加量加入到磷濃度為:3mg/L的廢水中， pH=8. 5，攪拌30min，靜置沉淀，泥水分離，處理后廢水磷含量為0. 01mg/L。實例 4
絮凝劑制備方法為
取35mL蘋果酸于250mL三口圓底燒瓶中，加入60mL蒸餾水，然后在三角瓶上搭冷凝管、電動攪拌器和溫度計，將燒瓶放在水浴鍋中，控制溫度在80° C，加入20g季銨化十六烷基丙烯酰氧乙基三甲基氨基乙酯，然后在氮氣保護條件下加入質(zhì)量比為1. 5%的過氧化二苯甲酰，開動電動攪拌機，反應4小時，冷卻后得到聚合有機高分子絮凝劑；取IOOg聚合硫酸鐵于500mL燒杯中，放在電磁攪拌器上攪拌，加熱15min后加入Img聚丙烯酸，待絮凝劑中顆粒污泥沉淀后分離，得到澄清透明聚合硫酸鐵液體；在上述液體中加入合成的聚合有機高分子絮凝劑lmg，在65° C下攪拌30min，得到本發(fā)明除磷絮凝劑。絮凝劑應用方法為
將上述制備而成的絮凝劑以0.2 mL/L的投加量加入到磷濃度為lmg/L的廢水中， pH=8. 0，攪拌30min，靜置沉淀，泥水分離，處理后廢水中未檢測出磷。實例5
絮凝劑制備方法為
取45mL草酰乙酸于250mL三口圓底燒瓶中，加入60mL蒸餾水，然后在三角瓶上搭冷凝管、電動攪拌器和溫度計，將燒瓶放在水浴鍋中，控制溫度在80° C，加入30g季銨化十六烷基丙烯酰氧乙基三甲基氨基乙酯，然后在氮氣保護條件下加入質(zhì)量比為1. 5%的過氧化二苯甲酰，開動電動攪拌機，反應6小時，冷卻后得到聚合有機高分子絮凝劑；取IOOg聚合硫酸鐵于500mL燒杯中，放在電磁攪拌器上攪拌，加熱15min后加入Img聚環(huán)氧琥珀酸，待絮凝劑中顆粒污泥沉淀后分離，得到澄清透明聚合硫酸鐵液體；在上述液體中加入合成的聚合有機高分子絮凝劑lmg，在65° C下攪拌30min，得到本發(fā)明除磷絮凝劑。絮凝劑應用方法為
將上述制備而成的絮凝劑以0. 3 mL/L的投加量加入到磷濃度為0. 5mg/L的廢水中， pH=8. 0，攪拌30min，靜置沉淀，泥水分離，處理后廢水中未檢測出磷。
權利要求
1.一種處理低濃度含磷廢水絮凝劑的制備及其應用方法，其特證在于本發(fā)明絮凝劑的制備過程如下(1)取25 51mL有機羧酸于250mL三口圓底燒瓶中，加入50 60mL蒸餾水，然后在三角瓶上搭冷凝管、電動攪拌器和溫度計，將燒瓶放在水浴鍋中，控制溫度在75 95° C， 加入20 30g季銨化十六烷基丙烯酰氧乙基三甲基氨基乙酯，然后在氮氣保護條件下加入質(zhì)量比為1.5% 3%的引發(fā)劑，開動電動攪拌機，反應4 6小時，冷卻后得到聚合有機高分子絮凝劑；(2)取100 200g聚合硫酸鐵于500mL燒杯中，放在電磁攪拌器上攪拌，加熱10 15min后加入1 ^iig沉降劑，待絮凝劑中顆粒污泥沉淀后分離，得到澄清透明聚合硫酸鐵液體；(3)在上述液體中加入步驟(1)合成的聚合有機高分子絮凝劑1 5mg，在60 80°C 下攪拌30 45min，即得本發(fā)明除磷絮凝劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種處理低濃度含磷廢水絮凝劑的制備及其應用方法，其特征在于所述的有機羧酸為腐質(zhì)酸、蘋果酸、富里酸、草酰乙酸中的一種或兩種；所述的引發(fā)劑為過氧化二苯甲酰、過氧化十二酰、偶氮二異丁氰中的一種或兩種；所述的沉降劑為聚環(huán)氧琥珀酸、陽離子聚丙烯酰胺、聚丙烯酸中的一種或兩種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種處理低濃度含磷廢水絮凝劑的制備及其應用方法，屬于污水處理技術領域。本發(fā)明絮凝劑的制備步驟為(1)由有機羧酸與季銨化十六烷基丙烯酰氧乙基三甲基氨基乙酯聚合反應生成聚合有機高分子絮凝劑；(2)將上述合成的聚合有機高分子絮凝劑加入到聚合硫酸鐵中，加熱、攪拌，得到澄清透明淡黃色液體，即為除磷絮凝劑。將上述制備而成的絮凝劑加入到磷濃度在10mg/L以下的廢水中，投加量為0.1～0.5mL/L，pH值為6.5～8.5，攪拌30～60min，靜置沉淀，泥水分離，處理后的廢水磷含量即可低于0.05mg/L。本發(fā)明絮凝劑藥劑成本低，投加量少，礬花大，形成時間短，沉淀物結(jié)實，除磷效果好，實現(xiàn)了磷的“零排放”，解決了低濃度含磷廢水處理的難題，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，廣闊的應用前景。
文檔編號C02F1/56GK102464390SQ201110320758
公開日2012年5月23日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權日2011年10月20日
發(fā)明者金利軍, 雷思宇, 雷春生 申請人:常州亞環(huán)環(huán)?？萍加邢薰?br>