申请日2014.05.22
公开(公告)日2014.08.20
IPC分类号C02F1/58
摘要
本发明涉及一种复合污水化学除磷药剂及其制备方法。目前化学除磷剂与污水中含磷化合物作用不充分，投加量大，除磷效果差，除磷成本高。一种复合污水化学除磷药剂，所述药剂为硫酸亚铁-三氯化铝-甲醇-聚二甲基二烯丙基氯化铵混合液;其制备方法为：将质量比FeSO4·7H2O和AlCl3·6H2O固体置于反应器内，反应得到硫酸亚铁-氯化铝液体;往硫酸亚铁-氯化铝液体中加入工业甲醇;再按照聚二甲基二烯丙基氯化铵与步骤一制得的硫酸亚铁-氯化铝液体加入聚二甲基二烯丙基氯化铵;混合搅拌制得产品。本发明除磷效果好、兼顾脱氮等特点，可广泛适用于工业废水处理、生活污水处理等领域，并有良好的水处理效果。
权利要求书
1. 一种复合污水化学除磷药剂，其特征在于：所述药剂为硫酸亚铁-三氯化铝-甲醇-聚二甲基二烯丙基氯化铵混合液，其质量百分比依次为：硫酸亚铁17.0%~8.5%，三氯化铝7.2%~15.5%，甲醇0.01%~5.0%，聚二甲基二烯丙基氯化铵0.01%~1.5%，其余是水。
2.由权利要求1所述的一种复合污水化学除磷药剂的制备方法，其特征在于：由以下步骤实现：
步骤一：将质量比为2.41～1.31：1.00～2.40的FeSO4·7H2O和AlCl3·6H2O固体置于反应器内，然后往反应器中加蒸馏水，蒸馏水与反应器内混合料的质量比为1:1，搅拌，使其溶解，得到硫酸亚铁-氯化铝液体;
步骤二：按照甲醇与步骤一制得的硫酸亚铁-氯化铝液体质量比为1~6%的比例，往硫酸亚铁-氯化铝液体中加入工业甲醇;再按照聚二甲基二烯丙基氯化铵与步骤一制得的硫酸亚铁-氯化铝液体0.01%~1.0%的比例加入固含量为40~42%、分子量在30~100万的聚二甲基二烯丙基氯化铵;
步骤三：混合搅拌2-3h，制得产品，即为除磷剂硫酸亚铁-三氯化铝-甲醇-聚二甲基二烯丙基氯化铵混合液。
3.根据权利要求2所述的一种复合污水化学除磷药剂的制备方法，其特征在于：当在污水处理厂前置投加时，所述硫酸亚铁、三氯化铝、甲醇、聚二甲基二烯丙基氯化铵质量百分比分别为17.0%~8.5%、7.2%~15.5%、1.0%~5.0%、0.5%~0.01%，其余是水;当在污水处理厂后置投加时，氧化亚铁、三氧化二铝、甲醇、聚二甲基二烯丙基氯化铵质量百分比分别17.0%~8.5%、7.2%~15.5%、0.01%~1.0%、0.5%~1.5%，其余是水。
说明书
一种复合污水化学除磷药剂及其制备方法
技术领域
本发明属于化学除磷技术领域，具体涉及一种复合污水化学除磷药剂的制备方法。
背景技术
我国农业生产广泛施用磷肥、氮肥，城市居民大量使用含磷洗衣粉洗涤衣物，导致生活、生产污水中总磷含量高达5~20mg/L，氮、磷属生物营养类物质，如不加以控制，可引起水体富营养化，导致藻类爆发，使水体产生恶臭和不良观感，严重影响水环境质量。
为了有效降低废水中氮、磷的含量，污水处理厂通常采用生物技术。生物法除氮、除磷具有不添加助剂、处理成本低廉的特点，在我国污水处理厂大量应用。当进厂原水碳源充足、总磷含量低于6-8 mg/L以下时，生物法处理后的污水总磷含量可降至0.5 mg/L以下，即达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标要求。但当进厂原水碳源不足、总磷含量高于6-8 mg/L时，处理后的污水总磷含量很难达到污水排放一级A标要求。
国家要求2006年后建设的污水处理企业所排放污水必须达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标要求，这就使得许多污水处理厂不得不进行技术改造，在生物除磷的基础上，开展化学除磷工作。
目前市面上商品化学除磷剂主要有聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铝铁等产品，由于其所含铝铁主要以聚合态而非离子态存在，与污水中含磷化合物作用不充分，投加量大，除磷效果差，除磷成本高。当前置投加时，无协同脱氮效果，严重制约了化学除磷技术的推广和应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效的复合化学除磷专用药剂的制备方法，克服现有化学除磷技术的不足。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种复合污水化学除磷药剂，其特别之处在于：所述药剂为硫酸亚铁-三氯化铝-甲醇-聚二甲基二烯丙基氯化铵混合液，其质量百分比依次为：硫酸亚铁17.0%~8.5%，三氯化铝7.2%~15.5%，甲醇0.01%~5.0%，聚二甲基二烯丙基氯化铵0.01%~1.5%，其余是水。
上述一种复合污水化学除磷药剂的制备方法，其特别之处在于：由以下步骤实现：
步骤一：将质量比为2.41～1.31：1.00～2.40的FeSO4·7H2O和AlCl3·6H2O固体置于反应器内，然后往反应器中加蒸馏水，蒸馏水与反应器内混合料的质量比为1:1，搅拌，使其溶解，得到硫酸亚铁-氯化铝液体;
步骤二：按照甲醇与步骤一制得的硫酸亚铁-氯化铝液体质量比为1~6%的比例，往硫酸亚铁-氯化铝液体中加入工业甲醇;再按照聚二甲基二烯丙基氯化铵与步骤一制得的硫酸亚铁-氯化铝液体0.01%~1.0%的比例加入固含量为40~42%、分子量在30~100万的聚二甲基二烯丙基氯化铵;
步骤三：混合搅拌2-3h，制得产品，即为除磷剂硫酸亚铁-三氯化铝-甲醇-聚二甲基二烯丙基氯化铵混合液。
当在污水处理厂前置投加时，所述硫酸亚铁、三氯化铝、甲醇、聚二甲基二烯丙基氯化铵质量百分比分别为17.0%~8.5%、7.2%~15.5%、1.0%~5.0%、0.5%~0.01%，其余是水;当在污水处理厂后置投加时，氧化亚铁、三氧化二铝、甲醇、聚二甲基二烯丙基氯化铵质量百分比分别17.0%~8.5%、7.2%~15.5%、0.01%~1.0%、0.5%~1.5%，其余是水。
与现有技术相比较，本发明具有以下有益效果：
1.产品主要含硫酸亚铁和氯化铝正盐，克服了常用除磷剂聚合氯化铝铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铁非离子态铝、铁与污水中磷酸根离子难于形成沉淀的问题，除磷效率更高;
2.当产品前置投加时，由于产品中含有甲醇，可有效补充碳源，强化污水厌氧处理，在不影响除磷效果的前提下，进一步提高了厌氧脱氮效果。
3.当产品后置投加时，由于产品中含有聚二甲基二烯丙基氯化铵，可通过有机高分子化合物的架桥吸附作用提高除磷效果，保证除磷效率。
4.本发明以FeSO4·7H2O、AlCl3·6H2O、CH3OH 、PDMDAAC 为主要生产原料，制备得到的无机有机复合高效污水专用化学除磷剂产品具有生产工艺简单，除磷效果好、兼顾脱氮等特点，可广泛适用于工业废水处理、生活污水处理等领域，并有良好的水处理效果。