一种污水处理用复合除磷剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种污水处理用复合除磷剂，包括相应重量份数的如下组分：(a)除磷混凝剂50‑80份(b)羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)5～15份；(c)钼酸铵包覆硫酸铝钾微球3‑6份；(d)制片剂40‑50份。本发明专利技术污水处理用复合除磷相对于现有技术的单一混凝剂而言，除磷效果更佳优异，并且能够更加水体的污染程度调控缓释的程度，缓释效果和除磷效率能够得到一定的兼顾，与药物投放器的方式相比，不需要后续地人为调控缓释速度，可操作性更强，能够节约人力和物力成本。

【技术实现步骤摘要】
一种污水处理用复合除磷剂及其制备方法
本专利技术涉及污水处理领域，具体地涉及一种污水处理用复合除磷剂及其制备方法。
技术介绍
近年来，城镇生活污水随着人们生活习惯的改变具有一定的不稳定性，大量的厨房用水排入导致城镇生活污水中N、P的浓度偏高，若处理后的水不达标直接排放容易促进水体的富营养化进程。为了预防水体富营养化，需要将城镇生活污水处理厂出水中N、P的浓度严格控制在一定的范围，水质不达标的出水禁止排放。我国规定城镇污水处理厂自2003年7月1日起开始统一实施新的《城镇污水处理厂污染物排放标准》标准中要求将出水中TP浓度范围控制在0.5mg/L以下。与传统的建设人工湿地、构建生态浮岛等方法相比，化学除磷具有净化周期短、除磷效率高和针对性强等诸多优势。但是，污染物释放是一个持续的过程，而化学除磷药物往往在几个小时内就释放结束，并且在水流作用下迅速流向下游，因此化学除磷不能持续地对水体进行净化，除磷时间和范围较为有限。最近，科研人员开展了一系列研究，旨在减缓化学除磷剂的释放速度、提高水体净化效率，采用的方法大多是将水体净化药物与化学缓释剂混合。现有文献CN104310555A中公开了一种缓释除磷剂，通过在除磷剂中加入羟丙基甲基纤维素和硬脂酸钙作为缓释剂，通过羟丙基甲基纤维素和硬脂酸钙缓释作用将除磷组分缓慢的释放，除磷效果持久，单片药剂使用达5天以上。现有文献CN107082479A中公开了一种具有缓释功能的铁系除磷混凝剂，通过添加包裹于所述铁系混凝剂外的具有缓释功能的有机层，铁系混凝剂只能通过有机层孔隙缓慢向水中释放带正电的金属阳离子，从而实现缓释的目的。然而，现有的缓释除磷剂利用外层的凝胶层不断溶解缓慢释放除磷药片的特性无法兼顾到缓释效果和除磷效率，而城镇生活污水P的浓度是不稳定的，很多时候在保证缓释效果的同时，除磷效率得不到保证，导致处理后的TP值达不到标准，需要对废水重复处理，造成资源浪费。现有文献CN106629926A公开了一种可控缓释型水质净化药物投放器，利用药物投放器，通过调节内筒的旋转速度，可以方便的调节药芯的溶解速度，从而控制药物向水体中的释放速度，虽然解决了缓释速率可控的问题，但是需要利用复杂的装置结构，并且需要人为的监控水体的污染情况来调控缓释速率，需要较高的人力和物力成本。由此可见，现有技术中的缓释除磷剂仍然无法做到在低成本和易于调整的基础上获得较好的缓释效果和除磷效率，因此需要一种除磷剂能够基于水体的含磷量灵活地调整缓释速率从而保证良好的除磷效果。
技术实现思路
基于现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种污水处理用复合除磷剂，所述污水处理用复合除磷剂包括相应重量份数的如下组分：(a)除磷混凝剂50-80份(b)羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)5～15份；(c)钼酸铵包覆硫酸铝钾微球3-6份；(d)制片剂40-50份；进一步地，所述除磷混凝剂为聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)组成的复合混凝剂。进一步地，所述羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)的重量份数为6-10份；进一步地，其中所述组分(b)和(c)的含量比为2∶1至4∶1。进一步地，所述钼酸铵包覆硫酸铝钾微球的重量份数为3-4份。进一步地，所述制片剂具体为硅藻土、活性白土、天然沸石一种或者多种的组合物。进一步地，所述污水处理用复合除磷剂具体为片剂。进一步地，所述污水处理用复合除磷剂还包括：(e)杀菌剂1～5重量份；(f)防垢剂1-5重量份。本专利技术另一方面所述污水处理用复合除磷剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)物料准备：按照相应的重量份数称量准备各组分原料；(2)钼酸铵包覆硫酸铝钾微球的制备：将一定量的硫酸铝钾、活性膨润土和水进行混合，通过喷雾造粒得到硫酸铝钾的微球，将硫酸铝钾微球放置于5％的钼酸铵溶液中进行多次提拉浸渍，每次提拉浸渍后干燥10min，重复5-10次从而在硫酸铝钾微球表面形成钼酸铵的包覆膜。(3)物料混合：将向装有除磷混凝剂的容器中加入羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)和钼酸铵包覆硫酸铝钾微球，并用高速搅拌机中混合搅拌均匀，随后加入制片剂进一步进行搅拌，得到混合后的物料。(4)制片：将混合后的物料采用压片机进行压制，并采用烘箱进行干燥处理，得到所述污水处理用复合除磷剂片剂。进一步地，步骤(2)中高速搅拌机的转速为450-600r/min，搅拌时间为10-15min。本专利技术中通过在污水处理用复合除磷剂加入一定量的钼酸铵包覆硫酸铝钾微球，可以根据水体中的磷酸根含量来调控羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)凝胶层的溶解平衡。一般情况下，羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)在水体中会和液相建立溶解平衡，这一过程是比较缓慢的，直到羟丙基甲基纤维素醚凝胶全部溶解。而钼酸铵包覆硫酸铝钾微球的加入会使得平衡产生移动，当水体的磷酸根含量较高时，钼酸铵包覆膜与污水中的磷酸根反应溶解沉淀，硫酸铝钾溶出使得羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)凝胶层更快的溶解，从而加快除磷混凝剂释放，而当水体的磷酸根含量较低时，钼酸铵包覆硫酸铝钾微球溶出的速率下降，相应的羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)凝胶层溶解的速率也会下降，从而达到减缓除磷混凝剂释放速率的目的。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1.本专利技术采用无机混凝剂和有机混凝剂的复合混凝剂，相对于现有技术的单一混凝剂而言，除磷效果更佳优异，从而有效的提高除磷效率；2.本专利技术的复合除磷剂能够根据生活污水中的磷酸根浓度调控羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)凝胶层的溶解速率，从而能够根据水体的污染程度调控缓释的程度，缓释效果和除磷效率能够得到很好的兼顾；3.本专利技术只需要将片剂直接进行投放，与药物投放器的方式相比，不需要后续地人为调控缓释速度，可操作性更强，能够节约人力和物力成本。附图说明图1图示了实施例1和对比例1中在样品废水1-3中的60min除磷率的变化趋势图。具体实施方式I.污水处理用复合除磷剂在本专利技术一个实施例中，提供了一种污水处理用复合除磷剂，所述污水处理用复合除磷剂包括相应重量份数的如下组分：(a)除磷混凝剂；其中，除磷混凝剂作为主要的除磷组分，包括无机混凝剂和有机混凝剂的组合，其主要通过与污水中的无机磷发生一系列的物理化学反应，包括沉淀、凝聚、絮凝和固液分离四个步骤，从而达到化学除磷的目的。在本专利技术中，除磷混凝剂优选为聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)组成的复合混凝剂，利用上述组合的复合混凝剂除磷效率更加优异。所述除磷混凝剂含量为50-80份。(b)羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)：主要是在复合除磷剂投入生活污水时，遇水膨胀，形成凝胶层，凝胶层是控制药物释放的决定性因素，即凝胶层通过形成凝胶保护药片内部不受介质的影响而迅速发生崩解。一般情况下，羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)在水体中会和液相建立溶解平衡，随着时间的变化，凝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污水处理用复合除磷剂，所述污水处理用复合除磷剂包括相应重量份数的如下组分：/n(a)除磷混凝剂50-80份(b)羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)5～15份；(c)钼酸铵包覆硫酸铝钾微球3-6份；(d)制片剂40-50份。/n

【技术特征摘要】
1.一种污水处理用复合除磷剂，所述污水处理用复合除磷剂包括相应重量份数的如下组分：
(a)除磷混凝剂50-80份(b)羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)5～15份；(c)钼酸铵包覆硫酸铝钾微球3-6份；(d)制片剂40-50份。


2.如权利要求1所述的污水处理用复合除磷剂，其特征在于，所述除磷混凝剂为聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)组成的复合混凝剂。


3.如权利要求1所述的污水处理用复合除磷剂，所述羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)的重量份数为6-10份。


4.如权利要求1所述的污水处理用复合除磷剂，其中所述组分(b)和(c)的含量比为2∶1至4∶1。


5.如权利要求1所述的污水处理用复合除磷剂，所述三乙烯二胺的重量份数为3-34份。


6.如权利要求1所述的污水处理用复合除磷剂，所述制片剂具体为硅藻土、活性白土、天然沸石一种或者多种的组合物。


7.如权利要求1所述的污水处理用复合除磷剂，所述污水处理用复合除磷剂具体为片剂。


8.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯锋，卢先春，邵彦青，庞洪涛，李彰鑫，宋亚宁，赵颖出，
申请(专利权)人：国投信开水环境投资有限公司，天津环创科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11