申請日2017.09.30
公開(公告)日2018.02.13
IPC分類號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合功能的綜合型污水處理劑，其質量百分比組成為：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%、除磷除氨氮復合無機絮凝劑70%～90%、有機絮凝劑1%～5%。本發(fā)明綜合型污水處理劑通過氧化劑化學氧化除氨氮、碳源增效生物硝化除氨氮、物理絮凝除磷除氨氮相結合的綜合方式，及各組分的協同作用有效去除污水中的磷和氨氮，具備綜合處理效果好、反應速度快、大幅減少綜合處理成本、使用簡單、使用范圍廣等優(yōu)勢，實現了對污水綜合指標的有效處理。
權利要求書
1.一種具備除磷除氨氮復合功能的綜合型污水處理劑，其特征在于它由下述質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合無機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;
上述的有機絮凝劑為陽離子聚丙烯酰胺和/或聚二甲基二烯丙基氯化銨。
2.根據權利要求1所述的具備除磷除氨氮復合功能的綜合型污水處理劑，其特征在于它由下述質量百分配比的原料組成：
3.根據權利要求2所述的具備除磷除氨氮復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.根據權利要求2所述的具備除磷除氨氮復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.根據權利要求2所述的具備除磷除氨氮復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.根據權利要求2所述的具備除磷除氨氮復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合無機絮凝劑由下述質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.根據權利要求2所述的具備除磷除氨氮復合功能的綜合型污水處理劑，其特征在于：所述的有機絮凝劑為陽離子聚丙烯酰胺。
說明書
一種具備除磷除氨氮復合功能的綜合型污水處理劑
技術領域
本發(fā)明屬于污水處理技術領域，具體涉及一種具備除磷除氨氮復合功能的綜合型污水處理劑。
背景技術
隨著人類對環(huán)境資源的開發(fā)利用活動的增加以及工農業(yè)生產規(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，增加了水體富營養(yǎng)化，給工業(yè)、農業(yè)、水產業(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域最關鍵的控制指標，如何有效的綜合降低污水中的氨氮、磷對環(huán)境保護和水處理具備重要的意義。
目前，應用最多的污水除磷、除氨氮主要利用化學藥劑和生物硝化降解兩種方式。除磷主要是通過鋁鹽、鐵鹽等絮凝劑產生的金屬離子與磷酸根生成難溶的磷酸鹽沉淀物，同時利用混凝、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。
目前廣泛應用的化學除磷、除氨氮的方法，均采用單獨、有單一針對性的處理藥劑，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作用，兩種藥劑沒有協同和增效作用。造成污水綜合處理加藥濃度大、加藥重復操作、藥劑的重復作用效率降低、藥劑殘余金屬離子濃度高、二次污染嚴重等問題。同時，單獨針對藥劑分別處理的方式，對復雜水體、氨氮和磷復合處理指標要求的水體，處理效率和效果都不能滿足要求。
發(fā)明內容
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，提供一種可以同時去除污水中氨氮和磷的綜合型水處理劑。
實現上述目的所采用的綜合型污水處理劑由下述質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合無機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%。
上述的有機絮凝劑為陽離子聚丙烯酰胺和/或聚二甲基二烯丙基氯化銨，優(yōu)選陽離子聚丙烯酰胺。
本發(fā)明綜合型污水處理劑固體產品的制備方法為：將氧化劑、氨氮生物硝化碳源增效劑、氨氮絮凝去除劑、除磷除氨氮復合無機絮凝劑、有機絮凝劑在固體攪拌混合器內常溫碾磨、混合至粒徑為50～150目，常溫條件下鼓風干燥20～40分鐘，即得具備除磷除氨氮復合功能的綜合型污水處理劑固體產品。
本發(fā)明綜合型污水處理劑液體產品的制備方法為：在常溫攪拌狀態(tài)下，按照上述質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、除磷除氨氮復合無機絮凝劑，待所用原料溶解并混合均勻后，加入有機絮凝劑再攪拌30～60分鐘，得到綜合型污水處理劑液體產品，該產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理如下：
1、氧化劑可以將污水中的氨氮氧化為氮氣形式分離除去。
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，變成氮氣去除。
硝化反應：NH4++1.5O2→NO3-+H2O+H+
反硝化反應：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，達到增效沉淀復合去除氨氮、磷的目的。
Mg2++NH4++PO43-+6H2O→MgNH4PO4·6H2O↓(鳥糞石沉淀)
4、除磷除氨氮復合無機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，同時利用吸附橋架和絡合絮凝作用，除去水中磷及氨氮。
Fe3++PO43-→FePO4↓
Fe2++PO43-→Fe3(PO4)2↓
Al3++PO43-→AlPO4↓
5、利用無機絮凝劑和有機絮凝劑的混凝、電性中和、吸附橋架等協同增效作用和互補優(yōu)勢，使水中的磷、氨氮和雜質脫穩(wěn)、絮凝沉降達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去除污水中氨氮和磷。針對除磷和除氨氮綜合指標污水，通過碳源增效的方式，強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同增效和綜合去除效率。綜合的處理方式、各組分的協同增效以及處理效率的提高，避免了因重復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，實現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。
