一种复合除磷剂及去除循环水中有机磷的方法技术

本发明专利技术披露了一种能够高效且经济地去除循环冷却水排污水中有机磷的复合除磷剂及去除有机磷方法，能够通过除磷剂中物质间相互协同作用有效去除废水中的无机磷和有机磷，除磷剂用量低，去除的效果好，满足在碱性条件下去除废水中有机磷的需求。除废水中有机磷的需求。除废水中有机磷的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种复合除磷剂及去除循环水中有机磷的方法


[0001]本专利技术涉及废水处理
，具体涉及一种循环水中有机磷的复合除磷剂及去除有机磷的方法。

技术介绍

[0002]水中过量的磷元素会导致水体的富营养化，磷是国家严格控制的主要污染物排放指标之一，随着环保形势越来越严峻，国家制定了更为严苛的污水中磷的排放限制，2017年7月1日起，中国石油化工股份有限公司开始强制执行GB31570
‑
2015《石油炼制工业污染物排放标准》和GB31571
‑
2015《石油化学工业污染物排放标准》，外排污水中总磷质量浓度从小于1.0mg/L提高到小于0.50mg/L的特别排放限值。石油炼制和石油深加工过程中不可避免地产生大量高含磷废水，其中循环水排污水因总磷含量高、水量大，总磷排放量占全年全厂总磷排放量的2/3以上，其中有机磷占50％以上，是污水处理场的主要有机磷来源。
[0003]循环冷却水排污水中的有机磷去除方法主要包括生物法、氧化降解法和化学法。生物法去除有机磷是一种较为经济的除磷技术，该方法利用释磷菌的作用，在合适条件下可去除废水中80％以上的有机磷，但不适合处理可生化性差的废水。循环冷却水系统为了抑制微生物滋生在运行中往往持续投加氧化性和非氧化性杀菌剂，故排污水的BOD(生化需氧量)/COD(化学需氧量)几乎为零，可生化性差，直接采用生物法除磷处理效果差。氧化降解法采用芬顿氧化、光催化氧化、臭氧催化氧化、铁碳微电解、低温等离子体催化氧化等方法，对有机磷物质进行氧化降解，把有机磷酸基团分解为正磷酸盐和有机物后去除。但是循环令却水排污水的排污量大，需要处理的循环令却水排污水量普遍在每小时几百立方米，甚至上千立方米，使用氧化除解法的处理成本高、能耗大。化学法除磷是用化学物质与废水中磷酸根反应生成难溶于水的磷酸盐沉淀来实现除磷的方法，但是化学法只能去除污水中的磷酸根(正磷)，对污水中有机磷效果不佳，且循环水排污水和双膜反洗水中均含有大量的有机磷缓蚀阻垢剂和高分子阻垢分散剂，严重影响除磷的沉淀效果。
[0004]另一方面，工业上同步除磷除硬工艺可以最大限度减少企业的基建投资、运营成本，提高处理效率，但除硬反应的碱性环境会严重影响去除有机磷效果，因此，需要开发耐高pH值的去除有机磷的技术。
[0005]CN101941770B披露了一种含磷废水的除磷方法，其采用漂白粉去除废水中的总磷。漂白粉释放出的游离氯将有机磷转化为磷酸根或亚磷酸根，漂白粉中的钙离子与磷酸根或亚磷酸根反应产生沉淀而被去除。但该方法加药量大，且漂白粉释放出的游离氯有限，在常温和给定的pH条件下，不能将有机磷完全氧化成正磷。
[0006]CN107555649B披露了一种深度去除废水中有机磷的方法，其向废水中加入臭氧和助催化剂，进行氧化反应，利用强氧化剂氧化处理含有机磷废水。但该方法反应条件苛刻，助催化剂投加量大，成本很高。
[0007]CN111977772B一种用于处理磷化废水的除磷剂，其除磷剂的主剂是胍类聚合物盐酸盐，是一类含氮有机物，处理的磷化废水中的磷主要是正磷酸盐，也就是无机磷。但是，现
在市场上已经有很成熟的方法和产品来去除无机磷，而有机磷中含有C
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P键，通过该方法是难于去除的。此外，该方法在处理水中加入胍类聚合物盐酸盐，会增加水中难去除的有机氮的含量，在该方法中除磷剂的投加量为0.65
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30.8g/L，投加量很大，在目前国家标准要求外排水总氮小于30mg/L的大环境下，并不适合用于工业实施。
[0008]2016年山东大学严文保的硕士论文《循环水中有机磷的去除研究》中，研究了不同药剂对循环冷却水排污水中有机磷缓蚀阻垢剂HEDP、PBTCA、ATMP的去除效果。结果表明，硫酸铝、三氯化铁、硫酸亚铁、氯化镁等絮凝剂虽然能去除一部分有机磷，但尚不能达到处理后水中总磷小于0.5mg/L的一级排放标准，且加药量高达2.0
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6.0g/L，药剂用量巨大，基本无工业应用可能。此外，在该研究中，虽然在处理前把污水的pH值调高，但是，由于加入了大量强酸弱碱盐，实际处理后污水pH值只有6.8
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7.1，因此除磷反应还是在中性条件发生的，仍不能满足后续直接除硬的碱性pH值条件。
[0009]因此，现有技术中仍然没有能够在碱性pH值条件下有效去除废水中有机磷的适宜方法。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供一种能够高效且经济地去除循环冷却水排污水中有机磷的复合除磷剂及去除有机磷方法，能够通过除磷剂中物质间相互协同作用有效去除废水中的无机磷和有机磷，除磷剂用量低，去除的效果好，满足在碱性条件下去除废水中有机磷的需求。
[0011]本专利技术的目的是采用以下技术方案实现的。
[0012]本专利技术提供一种复合除磷剂，其特征在于，所述复合除磷剂包括无机除磷剂和除磷增效剂；
[0013]所述除磷增效剂选自以下通式的化合物：
[0014]R
‑
O
‑
(C2H4O)
n
‑
(C3H6O)
m
‑
R
’
，
[0015]其中R为H、C6
‑
C20烷基或C6
‑
C20烷基羰基，n＝0
‑
50，m＝0
‑
50，m和n不同时为0，R
’
是H、OH、SO3M或C1
‑
C6直链烷基，M为一价金属阳离子。
[0016]本专利技术还提供了一种去除废水中有机磷的方法，其特征在于，调节含磷废水的pH至9.5～11，加入本专利技术所述的复合除磷剂。
附图说明
[0017]图1显示了本专利技术的复合除磷剂去除循环冷却水排污水中各种有机磷缓蚀阻垢剂的效果图。
具体实施方式
[0018]下面通过附图和实施例对本专利技术进一步详细说明。通过这些说明，本专利技术的特点和优点将变得更为清楚明确。
[0019]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0020]此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0021]本专利技术的专利技术人在研究中发现，相比中性条件，碱性pH条件会使现有技术中的除磷剂与有机磷的反应平衡向左进行，不利于除磷剂与有机磷之间的反应，使除有机磷效果大大下降。而且，在废水中为除硬而加入的碳酸根也会干扰除磷剂与有机磷的反应。此外，循环冷却水排污水中所含的阻垢分散剂对除磷也存在较大负面影响，而为了要达到相同除磷效果，需要在含有阻垢分散剂的废水加入更高浓度的除磷剂，这明显不利于工业应用。
[0022]基于本专利技术人的发现，本专利技术提供了一种复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合除磷剂，其特征在于，所述复合除磷剂包括无机除磷剂和除磷增效剂；所述除磷增效剂选自以下通式的化合物：R
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O
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(C2H4O)
n
‑
(C3H6O)
m
‑
R
’
，其中R为H、C6
‑
C20烷基或C6
‑
C20烷基羰基，n＝0
‑
50，m＝0
‑
50，m和n不同时为0，R
’
是H、OH、SO3M或C1
‑
C6直链烷基，M为一价金属阳离子。2.如权利要求1所述的复合除磷剂，其特征在于，所述无机除磷剂和除磷增效剂的质量比为1:(0.02
‑
0.20)，优选1:(0.04
‑
0.10)。3.如权利要求1或2所述的复合除磷剂，其特征在于，所述除磷增效剂包括选自C6
‑
C20脂肪醇聚氧乙烯醚类、C6
‑
C20脂肪醇聚氧丙烯醚类、C6
‑
C20烷基酚聚氧乙烯醚类、C6
‑
C20烷基酚聚氧丙烯醚类、C6
‑
C20脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐、C6
‑
C20烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐、聚乙二醇类、聚丙二醇类中的一种或两种以上。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的复合除磷剂，其特征在于，R为C8
‑
C16直链烷基。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的复合除磷剂，其特征在于，n＝5
‑
22。6.如权利要求1
‑
5任一项所述的复合除磷剂，其特征在于，m＝5
‑
20。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：马欣，高嵩，江建林，秦冰，桑军强，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：