一种除氨除磷复配药剂制造技术

一种除氨除磷复配药剂，属于水处理技术领域，所述复配药剂为三层同心圈层结构，由内向外依次为芯层、中间层和外层，所述芯层为沸石层，中间层为聚合硫酸铁层，外层为氯化镁层。本发明专利技术公开的一种除氨除磷复配药剂，混凝效果好，具有其他复合药剂所不具备的吸附脱色、除氨除磷作用，克服了单一药剂效果单一、絮凝不稳定、易残留等缺点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水处理
，特别涉及一种除氨除磷复配药剂。
技术介绍
随着我国经济的迅速发展，大量废(污)水没有进行有效治理任意排放，导致了各种各样的水污染，如水体的富营养化等。目前，我国城镇污水处理厂普遍采用混凝剂强化生物除磷或尾水深度除磷，常用的混凝剂包括单一混凝剂和复合混凝剂。在单一混凝剂中，聚合硫酸铁易腐蚀管道和混凝土构筑物，同时，其反应过程中产生Fe3+，残留使水有颜色，产生二次污染；聚合氯化铝出厂水铝离子含量较高，含有大量铝离子的出厂水直接排入河流，过多的铝离子会对环境造成伤害，外国国家已经颁布禁止水处理系统使用铝盐的相关法律法规。复合混凝剂作为一种可充分发挥各个药剂特点的混凝剂，可避免单一药剂效果单一、容易残留等缺点，有望达到优势互补或协同，实现强化混凝，提高污染物的去除效果，脱氮除磷等效果，越来越受到人们的重视。中国专利201510146968.X公开了一种有机高分子絮凝剂的制备方法、无机—有机高分子复合混凝剂的制备方法与应用，该复合混凝剂使混凝效果得到了较大的提高；中国专利201110211724.7公开了一种高效复合混凝剂，能够提高常规混凝剂混凝效率；中国专利200910229207.5公开了一种聚合氯化铁—聚环氧氯丙烷—二甲胺复合混凝剂，可提高混凝效果，降低混凝剂的投加量，具有良好的脱色效果。但是目前的复合药剂大部分集中于提高絮凝效果方面，具备吸附脱色等其他处理效果的药剂很少，同时具备高效混凝、吸附脱色、吸附除磷的药剂还未有文献报道。而且，传统混凝剂在处理污水时，脱氮除磷效率低，很难使污水排放达到国家标准（TP≤0.5 mg/L）。传统混凝剂的另一个缺点是混凝效果不稳定，受原水水质变化的冲击较大，适用范围较窄，给水处理带来了极大的不便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种同时具备高效混凝、吸附脱色、吸附除磷效果的除氨除磷复配药剂。基于上述目的，本专利技术采取如下技术方案：一种除氨除磷复配药剂，所述复配药剂为三层同心圈层结构，由内向外依次为芯层、中间层和外层，所述芯层为沸石层，中间层为聚合硫酸铁层，外层为氯化镁层。各层物料占复配药剂的重量百分比为：芯层25%～35%、中间层60%～70%、外层4%～6%。各层物料占复配药剂的重量百分比为：芯层30%、中间层65%、外层5%。所述中间层的聚合硫酸铁为市售工业级，形态为固态，经纳米研磨机研磨成纳米级，有效物质含量以全铁重量含量计为20%～25%。所述芯层的沸石为固态，空隙率≥50%，比表面积500～800 m2/g，吸氨值≥140，且经纳米研磨机研磨成纳米级。所述外层的氯化镁为固态，含量以MgCl2计≥46wt%。复配药剂使用时，pH值的适用范围为4～11。pH值的适用范围为6～8。本专利技术除氨除磷复配药剂采用以下步骤制成：1）将聚合硫酸铁溶于水中机械搅拌，得到聚合硫酸铁水溶液；其中，搅拌速度为（200±50）r/min，时间为2~4min；聚合硫酸铁水溶液的质量浓度40%～50%；2）向聚合硫酸铁水溶液中依次加入沸石粉和氯化镁进行混合得到成分稳定的混合液；混合液制备的具体步骤为：先加入沸石粉，采用空气搅拌配合机械搅拌的方式，空气搅拌强度为3～5L/s·m2，机械搅拌转速为（250±20）r/min，搅拌时间4～6min；再加入氯化镁，调整机械搅拌和空气搅拌，调整后机械搅拌转速为（300±20）r/min，空气搅拌强度为5～6L/s·m2，搅拌时间2～4min；之后停止空气搅拌，调整机械搅拌转速为（50±10）r/min，继续搅拌5～8min，即得成分稳定的混合物；其中，机械搅拌由无级可调的直流电机控制；空气搅拌由鼓风机提供气源，通过搅拌机底部均匀布置的穿孔管通入空气，配置流量调节装置控制搅拌强度；3）步骤2）的混合液经喷雾干燥后研磨成纳米级即得除氨除磷复配药剂；具体操作为：混合液经喷雾干燥后得到含水率为1～2%的粉末状半成品，再采用纳米研磨机将粉末状半成品研磨至（300±50）nm；步骤3）中喷雾干燥喷嘴口径为0.5～1mm，进风温度控制为60～120℃。本专利技术中，聚合硫酸铁水解后可吸附磷，同时还具有絮凝作用，将水中的不容物包裹并形成絮体；沸石具有广谱吸附作用，可吸附氨氮及残留的Fe3+；氯化镁可与磷进行化学反应，具有除磷作用，三种药剂复配后具有协同放大作用，Mg2+与水中的正磷反应，形成小颗粒沉淀，小颗粒沉淀与溶液中胶体状的磷同时被聚合硫酸铁吸附，对磷进行更加彻底的去除，最后沸石通过吸附作用，吸附氨氮及残留的Fe3+，消除聚合硫酸铁的副作用。效果实验中，磷的去除率达到70～80%，氨氮的去除率达到60～70%，且无残留颜色等副作用。与现有技术相比，本专利技术的技术效果为：1、本专利技术的除氨除磷复配药剂，混凝效果好，具有其他复合药剂所不具备的吸附脱色、除氨除磷作用，具备较全面的处理效果，避免二次投加，耗量少、效果好、减少处理成本，克服了现有技术中单一药剂效果单一、絮凝不稳定、易残留等的缺点，目前未见相关文献报道类似的复配药剂；2、通过优化聚合硫酸铁、沸石和氯化镁的比例，采用适当的方法，使复配药剂形成一种同心状圈层结构，一方面提高絮凝效果，矾花大、絮体密实、沉降快；另一方面增加吸附脱色、除氨除磷的作用。具体实施方式以下将通过实施例具体说明本专利技术，但这些具体实施方案不以任何方式限制本专利技术的保护范围。实施例1一种除氨除磷复配药剂，所述复配药剂为三层同心圈层结构，由内向外依次为芯层、中间层和外层，所述芯层为沸石层，中间层为聚合硫酸铁层，外层为氯化镁层。该复配药剂由以下重量百分比的原料复配得到：聚合硫酸铁65%、沸石30%、氯化镁5%。所述聚合硫酸铁为市售工业级，形态为固态，经纳米研磨机研磨成纳米级，有效物质（全铁含量）含量为20%～25%。所述沸石形态为固态，空隙率大于等于50%，比表面积500～800 m2/g，吸氨值≥140，且经纳米研磨机研磨成纳米级。所述氯化镁为固态，含量（以MgCl2计）≥46wt%。复配药剂使用时，pH值的适用范围为6～8。其制备方法，包括以下步骤：1）将聚合硫酸铁溶于水中采用机械搅拌，得到聚合硫酸铁水溶液；搅拌速度为（200±50）r/min，时间为2～4min；聚合硫酸铁水溶液的质量浓度40%～50%；2）向聚合硫酸铁水溶液中依次加入沸石粉和氯化镁进行混合得到成分稳定的混合液；混合液制备的具体步骤为：先加入沸石粉，采用空气搅拌配合机械搅拌的方式，空气搅拌强度为3～5L/s·m2，机械搅拌转速为（250±20）r/min，搅拌时间4～6min；再加入氯化镁，调整机械搅拌和空气搅拌，调整后机械搅拌转速为（300±20）r/min，空气搅拌强度为5～6L/s·m2，搅拌时间2～4min；之后停止空气搅拌，调整机械搅拌转速为（50±10）r/min，继续搅拌5～8min，即得成分稳定的混合物；其中，机械搅拌由无级可调的直流电机控制；空气搅拌由鼓风机提供气源，通过搅拌机底部均匀布置的穿孔管通入空气，配置流量调节装置控制搅拌强度；3）混合液经喷雾干燥后研磨成纳米级即得；中喷雾干燥后得到含水率为1～2%的粉末状半成品，再采用纳米研磨机将粉末状半成品研磨至（300±50）nm；步骤3）中喷雾干燥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种除氨除磷复配药剂，其特征在于：所述复配药剂为三层同心圈层结构，由内向外依次为芯层、中间层和外层，所述芯层为沸石层，中间层为聚合硫酸铁层，外层为氯化镁层。

【技术特征摘要】
1.一种除氨除磷复配药剂，其特征在于：所述复配药剂为三层同心圈层结构，由内向外依次为芯层、中间层和外层，所述芯层为沸石层，中间层为聚合硫酸铁层，外层为氯化镁层。2.根据权利要求1所述的除氨除磷复配药剂，其特征在于：各层物料占复配药剂的重量百分比为：芯层25%～35%、中间层60%～70%、外层4%～6%。3.根据权利要求2所述的除氨除磷复配药剂，其特征在于：各层物料占复配药剂的重量百分比为：芯层30%、中间层65%、外层5%。4.根据权利要求1、2或3所述的除氨除磷复配药剂，其特征在于：所述中间层的聚合硫酸铁为市售工业级，形态为固...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢传宏，罗佳佳，李二岗，周素莹，
申请(专利权)人：河南永泽环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41