本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域，具體屬于一種城市生活污水除磷劑及其制備方法，以及利用該城市生活污水除磷劑處理城市生活污水的方法。
背景技術(shù)：
：城市生活污水主要是人類生活中使用的各種廚房用水、洗滌用水和衛(wèi)生間用水所產(chǎn)生的排放水，主要為無毒的無機(jī)鹽類，含有大量固體懸浮物、可化學(xué)或生物降解的溶解性或膠態(tài)分散有機(jī)物、含氮化合物、磷酸鹽、鉀鈉及重金屬離子、菌類生物群等。若不加處理或處理程度不足而排入天然水體，會(huì)導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化及毒性積累，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化。今年來，隨著各種洗滌劑的廣泛使用，生活污水的含磷量也廣泛升高，而含磷量高的污水會(huì)引起水體富集化等污染，因此生活污水在排放前需要進(jìn)行處理，以降低廢水中的磷含量。目前，市場(chǎng)上常用的除磷劑主要由單一成分組成，功能比較單一，除磷效果差，城市污水處理后難以達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)(≤0.5mg/l)。有些污水處理廠還采用液體除磷劑進(jìn)行污水處理，但液體除磷劑的包裝運(yùn)輸不方便，腐蝕性嚴(yán)重；且液體除磷劑含有氯離子，生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生廢水等二次污染。因此，需要研究開發(fā)一種無二次污染的高效的固體除磷劑，從而實(shí)現(xiàn)一種高效、徹底的生活污水處理技術(shù)，使處理后的生活污水符合國家的排放標(biāo)準(zhǔn)，有利于生活污水的回收利用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保、無毒、不含氯離子、無二次污染的高效城市生活污水除磷劑，該生活污水除磷劑適用于原水總磷濃度1-5mg/l的城市生活污水處理，ph適應(yīng)范圍廣，性價(jià)比優(yōu)良；其制備過程生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單，不會(huì)產(chǎn)生廢水、廢氣，無二次污染；使用過程方便，能有效地降低城市生活污水的磷含量。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：一種城市生活污水除磷劑，包括重量百分比的以下原料：優(yōu)選的，所述硫酸鈣是硫酸鈣晶須。硫酸鈣晶須是一種以單晶形式生長(zhǎng)的新型針狀、具有均勻橫截面、完整外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)完善的纖維亞納米材料。硫酸鈣晶須具有較高的比表面積，對(duì)磷酸鈣、磷酸鎂等吸附力極強(qiáng)，能有效地吸附含磷物質(zhì)，例如磷酸鈣、磷酸鎂等。聚合硫酸鋁是復(fù)合型高分子聚合物，分子結(jié)構(gòu)龐大，具有很強(qiáng)的吸附能力，因此能有效地吸附污水中的含磷物質(zhì)，其凈水效果優(yōu)異。將其水中后形成絮凝的結(jié)構(gòu)，沉淀速度快，活性高，過濾性好。聚合硫酸鋁對(duì)各種污水的適應(yīng)性較強(qiáng)，對(duì)ph值影響較小。此外，聚合硫酸鋁對(duì)設(shè)備、管道腐蝕性小，操作方便，使用量小，這有效地降低了凈化成本。聚合硫酸鐵是一種性能優(yōu)越的無機(jī)高分子絮凝劑，能有效地吸附包裹污水中的污染物，有效地降低水中cod、bod含量。操作方便，使用量小，能有效地降低了凈化成本。氧化鎂溶于水后生成難溶解的沉淀物氫氧化鎂，氫氧化鎂具有活性大、吸附能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能有效吸附污水里的有害物質(zhì)硅等有害雜質(zhì)。此外，在含有在氨氮污水中，氫氧化鎂中的oh-可與污水中的nh4+結(jié)合生成氨氣，并在攪拌或曝氣的情況下，將氨氣出廢水中，從而達(dá)到除去氨氮的目的。優(yōu)選的，聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵、硫酸鈣和氧化鎂的粒徑均為50-200目。優(yōu)選的，所述城市生活污水除磷劑用于處理總磷濃度為1-5mg/l的城市生活污水；當(dāng)在1噸污水中加入10-200ppm污水除磷劑時(shí)，可將污水中的總磷濃度降到0.4mg/l以下。采用該城市生活污水除磷劑能有效得處理污水，降低處理成本，其處理成本僅為0.05-0.08元/噸。此外，除磷劑不含氯離子，用它處理后的污水絕沒有產(chǎn)生二噁英的潛在危險(xiǎn)，即安全又環(huán)保。一種城市生活污水除磷劑的制備方法，包括以下步驟：1)分別將聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵、硫酸鈣和氧化鎂研磨，研磨至各原料的粒徑范圍50-200目；2)將研磨后的聚合硫酸鋁和聚合硫酸鐵放入攪拌釜中，攪拌2-4小時(shí)；3)再將研磨后的硫酸鈣放入攪拌釜中，繼續(xù)攪拌0.8-1.5小時(shí)；4)再將研磨后的氧化鎂放入攪拌釜中，繼續(xù)攪拌1-1.5小時(shí)，得到城市生活污水除磷劑。優(yōu)選的，步驟1)中的研磨在研磨機(jī)中進(jìn)行，研磨機(jī)的研磨條件控制如下：轉(zhuǎn)速r≤30r/min，研磨室溫度為10-50℃。優(yōu)選的，步驟2)-4)中，攪拌釜中的攪拌條件控制如下：攪拌速度r≤10r/min，攪拌溫度10-40℃。一種應(yīng)用城市生活污水除磷劑處理城市生活污水的方法，包括以下步驟：1)城市生活污水通過市政管道收集到城市生活污水處理廠，除去污水中的固體雜物；2)調(diào)節(jié)城市生活污水的總磷濃度至一定的范圍，在經(jīng)過好氧池后處理后的城市生活污水中填加除磷劑；3)當(dāng)二沉池中的城市生活污水上部清水的色度達(dá)到6以上時(shí)，檢測(cè)cod/ss/bod/tp/氨氮等各項(xiàng)指標(biāo)合格后，經(jīng)過消毒后上部清夜可直接排放，將處理池底部的活性污泥部分循環(huán)會(huì)污泥池，部分壓濾后外運(yùn)。優(yōu)選的，步驟2)中，調(diào)節(jié)城市生活污水的總磷濃度為1-5mg/l；城市生活污水除磷劑的添加量為10-200ppm。使用城市生活污水除磷劑時(shí)，先將除磷劑加入到耐酸溶解罐中，一邊添加自來水一邊攪拌，配成濃度為10-30％的水溶液，然后再用計(jì)量泵進(jìn)行連續(xù)均勻投加；一般地，除磷劑的添加量約為10-200ppm(即10-200克/噸污水)，具體使用量可跟據(jù)污水中磷含量通過實(shí)驗(yàn)確定。本藥劑要在氧化溝后二沉池前加入。優(yōu)選的，步驟2)依據(jù)城市生活污水的水質(zhì)，添加ph調(diào)節(jié)劑，使城市生活污水的ph為3-11，優(yōu)選的，調(diào)節(jié)城市生活污水的ph為6-9。本發(fā)明的城市生活污水除磷劑ph值適應(yīng)范圍較大，但有時(shí)需要根據(jù)生活污水的水質(zhì)添加ph調(diào)節(jié)劑，常用的ph調(diào)節(jié)劑有氫氧化鈉和硫酸。根據(jù)污水的水質(zhì)，也可以輔助添加少量陽離子聚丙烯酰胺溶液(pam)進(jìn)行絮凝沉淀，具體方法如下：調(diào)整含磷污水的ph為7-9，取適量城市生活污水除磷劑加入自來水?dāng)嚢枞芙夂?，將該污水除磷劑溶液填加到含磷污水中，并連續(xù)攪拌約10分鐘，調(diào)整ph值7-8，然后加入少量陽離子聚丙烯酰胺溶液(pam)絮凝沉淀，靜置約30分鐘后。本發(fā)明的城市生活污水除磷劑的各原料組分在制備過程和應(yīng)用過程起到了相互協(xié)同的作用，從而有效地提高了污水除磷劑的污水處理能力。研磨和攪拌過程中4種組分會(huì)發(fā)生部分化學(xué)應(yīng)，不是簡(jiǎn)單的研磨、攪拌，例如，鎂離子硫酸跟離子可以反應(yīng)生成硫酸鎂，硫酸鎂水解會(huì)生成氫氧化鎂。而氧化鎂既起到了ph值緩沖的作用，又起到了產(chǎn)生氫氧化鎂的作用。此外，硫酸鈣使用的是高比表面積的硫酸鈣晶須產(chǎn)品，對(duì)磷酸鈣、磷酸鎂等吸附力極強(qiáng)，在氫氧化鋁、氫氧化鐵、氫氧化鎂等聯(lián)合作用下快速絮凝沉淀，從而達(dá)到除磷目的。本發(fā)明人經(jīng)過試驗(yàn)，采用了合理獨(dú)特的配方制備了本發(fā)明的城市生活污水除磷劑，其能有效地吸附污水中的有害物質(zhì)降低污水的磷含量，使污水的總磷濃度降到0.4mg/l以下。各組分相互協(xié)調(diào)發(fā)揮協(xié)同增效的作用，單一組分加量再大也無法使城市生活污水中的總磷濃度從1-5mg/l降到0.5mg/l以下(國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn))，而本發(fā)明將四種組分按一定比例研磨攪拌混合后，可相互催化、相互影響、聯(lián)合作用，達(dá)到除磷、除cod、除氨氮、除ss、除重金屬等多種目的。發(fā)明人經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該生活污水除磷劑適合用于城市生活污水處理廠，其除磷效果非常顯著。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用安全無毒的原料制備出高效的城市生活污水除磷劑，該生活污水除磷劑環(huán)保、無毒、不含氯離子、無二次污染；性價(jià)比優(yōu)異；各原材料易獲得、生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單，無廢水、廢氣、廢固等三廢產(chǎn)生；污水除磷劑的ph適應(yīng)范圍廣，污水ph值在3-11范圍內(nèi)均可使用；具有除磷、除氨氮、除cod、除ss、除重金屬、絮凝等多種功能；適用于原水總磷濃度1-5mg/l的城市生活污水處理；處理污水效果明顯，添加量為10-200ppm，可將總磷濃度降到0.4mg/l以下；城市生活污水除磷處理成本僅為0.05-0.08元/噸，有效降低了污水的處理成本。具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種城市生活污水除磷劑，其特征在于，包括重量百分比的以下原料：一種城市生活污水除磷劑的制備方法，包括以下步驟：1)分別將聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵、硫酸鈣和氧化鎂放入研磨機(jī)中研磨，研磨至各原料的粒徑范圍80目，其中研磨機(jī)的研磨條件控制如下：轉(zhuǎn)速r為30r/min，研磨室溫度為10℃；2)將研磨后的聚合硫酸鋁和聚合硫酸鐵放入攪拌釜中，制攪拌轉(zhuǎn)速r為10r/min，控制釜攪拌溫度10℃，均勻攪拌2小時(shí)；3)再將研磨后的硫酸鈣放入攪拌釜中，繼續(xù)攪拌0.8小時(shí)；4)再將研磨后的氧化鎂放入攪拌釜中，繼續(xù)攪拌1小時(shí)，得到城市生活污水除磷劑。一種應(yīng)用城市生活污水除磷劑處理城市生活污水的方法，包括以下步驟：1)收集城市生活污水放入處理池中，除去城市生活污水中的團(tuán)體雜物；2)調(diào)節(jié)城市生活污水的總磷濃度至總磷濃度為1-5mg/l，按添加量為200ppm(200克/噸)添加入城市生活污水除磷劑，攪拌或曝氣使城市生活污水除磷劑與城市生活污水充分混合；3)靜置3小時(shí)，當(dāng)污水上部清水的色度達(dá)到6以上時(shí)，將處理池中的上部清夜直接排放，將處理池底部的活性污泥用于制備有機(jī)肥料。實(shí)施例2一種城市生活污水除磷劑，其特征在于，包括重量百分比的以下原料：一種城市生活污水除磷劑的制備方法，包括以下步驟：1)分別將聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵、硫酸鈣和氧化鎂放入研磨機(jī)中研磨，研磨至各原料的粒徑范圍100目，其中研磨機(jī)的研磨條件控制如下：轉(zhuǎn)速r為25r/min，研磨室溫度為20℃；2)將研磨后的聚合硫酸鋁和聚合硫酸鐵放入攪拌釜中，制攪拌轉(zhuǎn)速r為8r/min，控制釜攪拌溫度15℃，均勻攪拌2.5小時(shí)；3)再將研磨后的硫酸鈣放入攪拌釜中，繼續(xù)攪拌0.8小時(shí)；4)再將研磨后的氧化鎂放入攪拌釜中，繼續(xù)攪拌1.5小時(shí)，得到城市生活污水除磷劑。一種應(yīng)用城市生活污水除磷劑處理城市生活污水的方法，包括以下步驟：1)收集城市生活污水放入處理池中，除去城市生活污水中的團(tuán)體雜物；2)調(diào)節(jié)城市生活污水的總磷濃度至總磷濃度為1-5mg/l，按添加量為100ppm(100克/噸)添加入城市生活污水除磷劑，攪拌或曝氣使城市生活污水除磷劑與城市生活污水充分混合；3)靜置2.5小時(shí)，當(dāng)污水上部清水的色度達(dá)到6以上時(shí)，將處理池中的上部清夜直接排放，將處理池底部的活性污泥用于制備有機(jī)肥料。實(shí)施例3一種城市生活污水除磷劑，其特征在于，包括重量百分比的以下原料：一種城市生活污水除磷劑的制備方法，包括以下步驟：1)分別將聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵、硫酸鈣和氧化鎂放入研磨機(jī)中研磨，研磨至各原料的粒徑范圍120目，其中研磨機(jī)的研磨條件控制如下：轉(zhuǎn)速r為30r/min，研磨室溫度為20℃；2)將研磨后的聚合硫酸鋁和聚合硫酸鐵放入攪拌釜中，制攪拌轉(zhuǎn)速r為8r/min，控制釜攪拌溫度20℃，均勻攪拌3小時(shí)；3)再將研磨后的硫酸鈣放入攪拌釜中，繼續(xù)攪拌1小時(shí)；4)再將研磨后的氧化鎂放入攪拌釜中，繼續(xù)攪拌1小時(shí)，得到城市生活污水除磷劑。一種應(yīng)用城市生活污水除磷劑處理城市生活污水的方法，包括以下步驟：1)收集城市生活污水放入處理池中，除去城市生活污水中的團(tuán)體雜物；2)調(diào)節(jié)城市生活污水的總磷濃度至總磷濃度為1-5mg/l，按添加量為50ppm(50克/噸)添加入城市生活污水除磷劑，攪拌或曝氣使城市生活污水除磷劑與城市生活污水充分混合；3)靜置2小時(shí)，當(dāng)污水上部清水的色度達(dá)到6以上時(shí)，將處理池中的上部清夜直接排放，將處理池底部的活性污泥用于制備有機(jī)肥料。實(shí)施例4一種城市生活污水除磷劑，其特征在于，包括重量百分比的以下原料：一種城市生活污水除磷劑的制備方法，包括以下步驟：1)分別將聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵、硫酸鈣和氧化鎂放入研磨機(jī)中研磨，研磨至各原料的粒徑范圍150目，其中研磨機(jī)的研磨條件控制如下：轉(zhuǎn)速r為15r/min，研磨室溫度為40℃；2)將研磨后的聚合硫酸鋁和聚合硫酸鐵放入攪拌釜中，制攪拌轉(zhuǎn)速r為5r/min，控制釜攪拌溫度40℃，均勻攪拌3小時(shí)；3)再將研磨后的硫酸鈣放入攪拌釜中，繼續(xù)攪拌1.5小時(shí)；4)再將研磨后的氧化鎂放入攪拌釜中，繼續(xù)攪拌1小時(shí)，得到城市生活污水除磷劑。一種應(yīng)用城市生活污水除磷劑處理城市生活污水的方法，包括以下步驟：1)收集城市生活污水放入處理池中，除去城市生活污水中的團(tuán)體雜物；2)調(diào)節(jié)城市生活污水的總磷濃度至總磷濃度為1-5mg/l，按添加量為20ppm(20克/噸)添加入城市生活污水除磷劑，攪拌或曝氣使城市生活污水除磷劑與城市生活污水充分混合；3)靜置2小時(shí)，當(dāng)污水上部清水的色度達(dá)到6以上時(shí)，將處理池中的上部清夜直接排放，將處理池底部的活性污泥用于制備有機(jī)肥料。檢測(cè)實(shí)施例1-5制備的城市生活污水除磷劑，實(shí)施例1-5所制得的城市生活污水除磷劑的各項(xiàng)物理性能均符合以下指標(biāo)實(shí)施例5一種城市生活污水除磷劑，其特征在于，包括重量百分比的以下原料：一種城市生活污水除磷劑的制備方法，包括以下步驟：1)分別將聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵、硫酸鈣和氧化鎂放入研磨機(jī)中研磨，研磨至各原料的粒徑范圍200目，其中研磨機(jī)的研磨條件控制如下：轉(zhuǎn)速r為10r/min，研磨室溫度為30℃；2)將研磨后的聚合硫酸鋁和聚合硫酸鐵放入攪拌釜中，制攪拌轉(zhuǎn)速r為5r/min，控制釜攪拌溫度30℃，均勻攪拌4小時(shí)；3)再將研磨后的硫酸鈣放入攪拌釜中，繼續(xù)攪拌1小時(shí)；4)再將研磨后的氧化鎂放入攪拌釜中，繼續(xù)攪拌1.2小時(shí)，得到城市生活污水除磷劑。一種應(yīng)用城市生活污水除磷劑處理城市生活污水的方法，包括以下步驟：1)收集城市生活污水放入處理池中，除去城市生活污水中的團(tuán)體雜物；2)調(diào)節(jié)城市生活污水的總磷濃度至總磷濃度為1-5mg/l，按添加量為10ppm(10克/噸)添加入城市生活污水除磷劑，攪拌或曝氣使城市生活污水除磷劑與城市生活污水充分混合；3)靜置1.5小時(shí)，當(dāng)污水上部清水的色度達(dá)到6以上時(shí)，將處理池中的上部清夜直接排放，將處理池底部的活性污泥用于制備有機(jī)肥料。檢測(cè)實(shí)施例1-5制備的城市生活污水除磷劑，實(shí)施例1-5所制得的城市生活污水除磷劑的各項(xiàng)物理性能均符合以下指標(biāo)表1實(shí)施例1-5制備的城市生活污水除磷劑的物理性能檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)方法檢測(cè)結(jié)果1.外觀目測(cè)淺黃色2.ph值10％水溶液4.0±13.細(xì)度(目)標(biāo)準(zhǔn)篩50-2004.固含量(％)gb/t23986≧98％采用實(shí)施例1-5所制備的城市生活污水除磷劑處理污水的結(jié)果如下表2所示。表2實(shí)施例1-5所制備的城市生活污水除磷劑處理污水效果當(dāng)前第1頁12