申请日2021.01.22
公开（公告）日2021.04.16
IPC分类号C02F1/28; C02F1/52; C02F101/10
摘要
本发明公开了一种污水处理用的高效除磷剂及其制备方法，涉及污水处理技术领域，所述高效除磷剂由以下组分组成：氯化亚铁、二氧化硅、天然矿粉、助凝剂、聚合氯化铝、催化剂、稳定剂、聚丙烯酰胺、高岭土、纳米矿晶，活化后高岭土粘土一方面大大增加了其孔隙率及比表面积，可作为后续金属盐负载时的优良载体；聚合氯化铝是复合型高分子聚合物，分子结构庞大，具有很强的吸附能力，因此能有效地吸附污水中的含磷物质，其净水效果优异，将其水中后形成絮凝的结构，沉淀速度快，活性高，过滤性好，聚合氯化铝对各种污水的适应性较强，对PH值影响较小。
权利要求书
1.一种污水处理用的高效除磷剂，其特征在于，所述高效除磷剂由以下质量份数的组分组成：氯化亚铁45-75份、二氧化硅6-13份、天然矿粉8-16份、助凝剂4-9份、聚合氯化铝12-24份、催化剂15-25份、稳定剂7-14份、聚丙烯酰胺12-15份、高岭土12-17份、纳米矿晶6-12份。
2.根据权利要求1所述的一种污水处理用的高效除磷剂，其特征在于，所述高效除磷剂由以下质量份数的组分组成：氯化亚铁65份、二氧化硅9份、天然矿粉12份、助凝剂7份、聚合氯化铝18份、催化剂20份、稳定剂11份、聚丙烯酰胺14份、高岭土15份、纳米矿晶9份。
3.根据权利要求1或2所述的一种污水处理用的高效除磷剂，其特征在于，所述催化剂是盐酸。
4.根据权利要求3所述的一种污水处理用的高效除磷剂，其特征在于，所述稳定剂是亚硝酸钠。
5.根据权利要求4所述的一种污水处理用的高效除磷剂，其特征在于，所述助凝剂为PH值调整剂、氧化剂中的一种或任意几种。
6.根据权利要求5所述的一种污水处理用的高效除磷剂，其特征在于，所述纳米矿晶为凹凸棒土、硅藻土、海泡石中的一种或任意几种。
7.一种如权利要求1-6任一所述的污水处理用的高效除磷剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、物料准备：按照相应的重量份数称量准备各组分原料；
S2、将所述氯化亚铁、聚合氯化铝、二氧化硅置于干燥容器中干燥，将干燥后的氯化亚铁、聚合氯化铝、二氧化硅、催化剂以及聚丙烯酰胺搅拌混合，形成溶剂A；
S3、将高岭土自然风干，放入铁锅中进行炒制，炒制温度为400-500℃，炒制时间为8-10min，将炒制好的高岭土使用质量分数为15%的氢氟酸溶液浸泡1-1.5h，将处理好的高岭土在30-35℃下烘干，然后将高岭土使用由硫酸铝、质量分数为1%的硫酸溶液按照重量比1:3配制的溶液浸泡0.5-1h，浸泡过程中使用超声波震荡，然后将高岭土烘干，得到改性高岭土，经过改性处理后，可以有效提高除磷效率；
S4、将溶液A与改性后的高岭土进行混合搅拌，再加入纳米矿晶、搅拌均匀，加热搅拌反应；
S5、继续加入稳定剂以及助凝剂，在80-120℃下反应3-5h，即可得到高效污水除磷剂。
8.根据权利要求7所述的一种污水处理用的高效除磷剂的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述干燥的温度为90-140摄氏度。
9.根据权利要求8所述的一种污水处理用的高效除磷剂的制备方法，其特征在于，在步骤S5之后，还包括将高效污水除磷剂在85-105摄氏度下干燥脱水的步骤，形成固体的高效污水除磷剂。
10.根据权利要求9所述的一种污水处理用的高效除磷剂的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，搅拌混合的温度为80-110摄氏度，反应时间为1.5-2h，在步骤S4中，搅拌混合的温度为75-100摄氏度，反应时间为1-1.5h。
说明书
一种污水处理用的高效除磷剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体是一种污水处理用的高效除磷剂及其制备方法。
背景技术
磷是生物生长需要的主要元素之一，在地表淡水系统中，磷酸盐通常是植物生长的限制因素，在正常的淡水系统中，磷含量通常是有限的，一旦磷含量超过一定量，增加的磷酸盐会导致植物的过度生长，造成水体的富营养化，藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象，城市生活污水主要是人类生活中使用的各种厨房用水、洗涤用水和卫生间用水所产生的排放水，主要为无毒的无机盐类，含有大量固体悬浮物、可化学或生物降解的溶解性或胶态分散有机物、含氮化合物、磷酸盐、钾钠及重金属离子、菌类生物群等，随着各种洗涤剂的广泛使用，生活污水的含磷量也广泛升高，而含磷量高的污水会引起水体富集化等污染，因此生活污水在排放前需要进行处理，以降低废水中的磷含量。
对水中微量磷的深度处理普遍采用吸附法处理， 目前存在的问题是除磷吸附剂对低浓度磷的吸附容量低， 廉价高效吸附除磷材料仍然有待开发。 向水中添加絮凝、 沉淀剂，然后过滤截留沉淀去除水中的磷， 也是目前一些污水处理厂生产再生水的方。
发明内容
本发明的目的在于提供一种污水处理用的高效除磷剂，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种污水处理用的高效除磷剂，由以下质量份数的组分组成：氯化亚铁45-75份、二氧化硅6-13份、天然矿粉8-16份、助凝剂4-9份、聚合氯化铝12-24份、催化剂15-25份、稳定剂7-14份、聚丙烯酰胺12-15份、高岭土12-17份、纳米矿晶6-12份。
作为本发明进一步的方案：一种污水处理用的高效除磷剂，由以下质量份数的组分组成：氯化亚铁65份、二氧化硅9份、天然矿粉12份、助凝剂7份、聚合氯化铝18份、催化剂20份、稳定剂11份、聚丙烯酰胺14份、高岭土15份、纳米矿晶9份。
作为本发明再进一步的方案：所述催化剂是盐酸。
作为本发明再进一步的方案：所述稳定剂是亚硝酸钠。
作为本发明再进一步的方案：所述助凝剂为PH值调整剂、氧化剂中的一种或任意几种。
作为本发明再进一步的方案：所述纳米矿晶为凹凸棒土、硅藻土、海泡石中的一种或任意几种。
一种污水处理用的高效除磷剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、物料准备：按照相应的重量份数称量准备各组分原料；
S2、将所述氯化亚铁、聚合氯化铝、二氧化硅置于干燥容器中干燥，将干燥后的氯化亚铁、聚合氯化铝、二氧化硅、催化剂以及聚丙烯酰胺搅拌混合，形成溶剂A；
S3、将高岭土自然风干，放入铁锅中进行炒制，炒制温度为400-500℃，炒制时间为8-10min，将炒制好的高岭土使用质量分数为15%的氢氟酸溶液浸泡1-1.5h，将处理好的高岭土在30-35℃下烘干，然后将高岭土使用由硫酸铝、质量分数为1%的硫酸溶液按照重量比1:3配制的溶液浸泡0.5-1h，浸泡过程中使用超声波震荡，然后将高岭土烘干，得到改性高岭土，经过改性处理后，可以有效提高除磷效率；
S4、将溶液A与改性后的高岭土进行混合搅拌，再加入纳米矿晶、搅拌均匀，加热搅拌反应；
S5、继续加入稳定剂以及助凝剂，在80-120℃下反应3-5h，即可得到高效污水除磷剂。
作为本发明再进一步的方案：在步骤S2中，所述干燥的温度为90-140摄氏度。
作为本发明再进一步的方案：在步骤S5之后，还包括将高效污水除磷剂在85-105摄氏度下干燥脱水的步骤，形成固体的高效污水除磷剂。
作为本发明再进一步的方案：在步骤S2中，搅拌混合的温度为80-110摄氏度，反应时间为1.5-2h，在步骤S4中，搅拌混合的温度为75-100摄氏度，反应时间为1-1.5h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种污水处理用的高效除磷剂：
1）本发明中高岭土经碱活化后，可形成稳定分散体系，活化后高岭土粘土一方面大大增加了其孔隙率及比表面积，可作为后续金属盐负载时的优良载体；
2）聚合氯化铝是复合型高分子聚合物，分子结构庞大，具有很强的吸附能力，因此能有效地吸附污水中的含磷物质，其净水效果优异。将其水中后形成絮凝的结构，沉淀速度快，活性高，过滤性好。聚合氯化铝对各种污水的适应性较强，对PH值影响较小，此外，聚合氯化铝对设备、管道腐蚀性小，操作方便，使用量小，这有效地降低了净化成本；
3）该高效复合除磷剂的制备工艺简单；使用的氯化亚铁价格便宜，可以使用上游产业的副产物，有利于降低复合除磷剂的成本，利用各组分之间的协同交互作用能有效地去除无机、有机含磷废水中的磷；具备了制备简单、使用方便、价格低廉、投加量少、反应快速、除磷效果优越、适用范围广泛等优点。
（发明人：赵东华;赵慧颖）
