钙铝化合物对高浓度含磷废水的三步处理法制造技术

本发明专利技术涉及钙铝化合物分步处理高浓度含磷（>200mg/L）废水的方法，属于废水处理领域。本发明专利技术根据磷酸盐形式的多样性，设计了钙铝化合物三步除磷法（如附图1），第一步控制溶液pH=4.0～5.0之间，使能够生成AlPO4沉淀；第二步溶液pH控制在5.0～7.0，使产物中有CaHPO4(H2O)2生成；第三步投加碱性调节剂，控制pH在10.0以上，有效利用溶液中的Ca源，产物主要是羟基磷灰石。因为投加试剂中可溶有效成分的差别，最终溶液中磷的去除率能达到60～99.99%。特别地，水铝钙石处理后溶液中磷的浓度低于0.5mg/L，达到排放标准。除磷后污泥的产量减少了10％～15％。该技术克服了以往化学沉淀能耗大、产生污泥量大的缺点，有效利用了试剂并大大减少了污泥量。

Three step treatment of high concentration phosphorus containing wastewater by calcium aluminum compound

The invention relates to a method for treating high concentration phosphorus (>200mg/L) wastewater by calcium aluminum compound, belonging to the field of wastewater treatment. According to the diversity of phosphate, calcium aluminum compounds designed three step removal method (such as Figure 1), the first step control solution of pH=4.0 ~ 5, which can generate AlPO4 precipitation; second step solution of pH control in 5 ~ 7, the product of CaHPO4 (H2O) 2 generation; third step addition alkaline regulator control pH in more than 10, the effective use of the Ca in the solution, the main products are hydroxyapatite. The removal rate of phosphorus in the solution can reach 60 - 99.99% because of the difference between the soluble and active components in the reagent. In particular, the concentration of phosphorus in solution is lower than 0.5mg/L, which meets the discharge standard. After phosphorus removal, sludge production was reduced by 10% to 15%. The technology overcomes the defects of large energy consumption and large sludge production in the past chemical precipitation, effectively uses reagents and greatly reduces the amount of sludge.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用钙铝化合物三步处理高浓度含磷废水的方法，属于废水处理
利用不同条件下钙磷产物的多祥性，通过控制PH来控制目标产物的形式，达到有效利用试剂，高效除磷同时减少污泥量的目的。
技术介绍
电镀废水中含有高浓度的磷，需要经过处理达标后才能排放。目前常用的化学沉淀絮凝法，就是向污水中投加药剂，使药剂与水中的溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离将磷从废水中去除。常用除磷的药剂主要包括石灰，铁盐和铝盐。虽然化学除磷效率高，但是长期运行来看，会产生大量的化学污泥，污泥的二次污染及处理成为ー个难题。从除磷的有效成分考虑，我们选用了含钙铝的化合物，如水铝钙石、钙铝废渣、富钙富铝粉煤灰等作为去除剂。研究发现钙铝化合物是通过溶解-沉淀机理除磷，溶解的Ca2+跟磷反应生成羟基磷灰石(Ca5 (PO)3OH, Ca/P=l. 67)来去除溶液中的磷，这个过程中产生了大量的污泥，同时溶液的PH值迅速升值11. (Γ12. 0，Al转化为Al (OH) 4_的形式，对磷的去除没有贡献。因此研究生成低钙磷比的产物及有效利用钙铝化合物中的溶解态的Al具有重要的实际意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是在钙铝化合物中的Ca、Al有效利用的前提下，通过分步投加试剂来控制不同阶段溶液的pH值，从而获得不同的固体沉淀产物。在高效除磷的情况下，可减少试剂的投加量以及较少生成污泥量。本专利技术是ー种用钙铝化合物三步处理高浓度废水的方法，其特征在于具有以下的处理过程和步骤 a.选定含磷废水的条件废水中磷的浓度>200mg/L ； b.第一歩在废水中投加一定量的钙铝化合物，其投加量以其中可溶态Ca为依据，SP可溶态钙与磷的摩尔比为Ca :P=1:1，投加后溶液的pH控制在4. (Γ5. O之间，使生产AlPO4,过滤去除； c.第二步pH控制在5.(Γ7. O之间，使生产CaHPO4 (H2O)2，过滤去除； d.第三步投加碱性调节剂，调节溶液pH=10.O,使生成羟基磷灰石Ca5 (PO4) 30H，过滤除去，处理后的废水中磷的浓度低于O. 5 mg/L，达到排放标准； e.所述的钙铝化合物主要是指含钙铝的エ业原料跟废渣，如水铝钙石，或钙铝废渣，或富1丐富招粉煤灰。本专利技术的机理和特点 I.第一歩，控制溶液pH在4. (Γ5. O之间，目的是使钙铝化合物中的Al以Al3+的形态存在，跟磷反应生成AlPO4 ； 2.第二步，使溶液的pH控制在5.(Γ7. O之间，在这个范围内Ca可以跟P以CaHPO4(H2O)2的形态稳定存在； 3.钙铝化合物自身溶解能够提高溶液的pH值，第一、ニ步投加的钙铝化合物的量可根据其对溶液PH的调控能力确定； 4.第三步的目的是使得溶液中剰余的Ca离子能够得到有效的利用，当pH值在10.0吋，羟基磷灰石可以很好的形成，同时溶液中的P得到完全去除；5.AlPO4和CaHPO4(H2O)2的形成提高了 Ca、Al的有效利用率，减少了污泥的产量； 6.因为CaHPO4(H2O)2的溶度积较大为10_7，沉淀需要较高的Ca、P浓度。本方法适用于含磷浓度较高(高于200 mg/L)的废水。附图说明图I为本实施例中电镀废水三步处理法的エ艺流程图。图2为本实施例中三步除磷反应生成产物的XRD图。具体实施例方式现将本专利技术的具体实施例描述如下 实施例以水铝钙石(Ca2Al(OH)4Cl ·2Η20)为去除剂，以镀锌废水为处理对象(电镀废水中主要离子的浓度參见表I)举例说明 本实施例參见图I的エ艺流程图。(I).第一歩，投加I. 5g/L的水铝钙石，磁力搅拌24h，用O. 45-μ m的滤纸过滤；(2).第二步，再投加I.5g/L的水铝钙石，磁力搅拌24h，再用O. 45-μ m的滤纸过滤； (3).第三步，用NaOH溶液调节第二步所得的滤液，使得溶液pH=10.O左右，静止O. 5h，过滤。此时滤液的磷的浓度降至O. llmg/L，达到排放标准。下表为分步投加水铝钙石后，电镀废水中的主要离子浓度的变化。从表I中我们可以得出分步投加后溶液中磷的浓度降为O. Ilmg/L<0. 5g/L，达到排放标准。从分步反应生产产物的XRD图(附图2)，可以看出，第一步产物主要是Zn3(PO4)2(H2O)4的峰，通过溶液中离子浓度的平衡计算，我们可以得出Al能够去除其中26. 1%的磷；第二步主要生产了CaHPO4(H2O)JP CaZn2(PO4) (H2O)2，前两步磷的去除率就达到了 79. 2% ;第三步主要生成了羟基磷灰石。与将全部材料同时投入的一歩法相比，完全去除磷后的污泥产量減少了 12.7%。表I水铝钙石三步除P过程中溶液离子浓度的变化(mg/L)IpH I [P] I [Zn] |[Ca] | [Al] |磷的去除率(％) 电镀废水 2.47 860. 74 1112. 69 32. 05 9. 65 / 第一步 4. 56 565. 29 475. 03 424. 14 5. 47 34. 33 第二步 5. 66 179. 24 O532. 39 4. 48 79. 18第三步 [11. 58 I》.11 ]θ]l52.90 [0.48199.99:本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用钙铝化合物三步处理高磷浓度废水的方法，其特征在于具有以下的处理过程和步骤a.选定含磷废水的条件废水中磷的浓度>200mg/L ；b.第一步在废水中投加一定量的钙铝化合物，其投加量以其中可溶态Ca为依据，SP 可溶态钙与磷的摩尔比为Ca P=1:1，投加后溶液的pH控制在4. (Γ5. O之间，使生产AlPO4, 过滤去除；c.第二步pH控制在5.(Γ7. O之间，使生产CaHPO4 (...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱光人，冯淋淋，周吉峙，吕华芳，刘秋霞，郭丽静，余颖，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：