專利名稱：一種可再生性電鍍固定化除磷劑化學(xué)除磷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
屬于一種含磷污水除磷方法。
二、 背景技術(shù):公知的含磷廢水除磷工藝主要有以下幾種 一是化學(xué)除磷法，又稱混凝沉 淀除磷法。該法在原污水或二級(jí)處理出水中投加混凝劑生成磷的化合物沉淀，從而使水 中的磷得以去除。此工藝雖除磷效率高，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活性較大，但運(yùn)行成本高(藥劑費(fèi)等)， 污泥產(chǎn)生量大;二是生物除磷法，該法是利用聚磷菌在厭氧條件下釋磷而在好氧條件下過 量吸磷的生理特性除磷的。雖然不必投加藥劑，但是相對(duì)于化學(xué)法其除磷效率低，且運(yùn) 行不穩(wěn)定；三是生物與化學(xué)并用法。該法是在生物處理工藝反應(yīng)池中投加混凝劑，在生 物和化學(xué)協(xié)同作用下脫磷。該法雖除磷效果穩(wěn)定，但污泥產(chǎn)量大，且投加的混凝劑濃度 高時(shí)對(duì)生物相有不利影響。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種除磷方法，將除磷劑固定在載體上，形成固定化除磷劑，將其投入含磷污水中與水中的磷反應(yīng)后取出，并將反應(yīng)后沉積在載體上 的磷分離出來，回收分離出的磷，分離了磷的固定化除磷劑可重復(fù)使用。利用電鍍固定化或物理固定化將稀土元素化合物附著于載體——稀土礦石、火山巖 石或石墨表面，制成固定化除磷劑，所選擇的載體物質(zhì)需疏松多孔且滿足以下條件(1)空隙率高，比表面積大；(2) 不溶于水；(3)在生物、物理和化學(xué)作用下不易分解。(4)有較高的機(jī)械強(qiáng)度。 本方法按以下步驟完成
1.固定化除磷劑的制備有兩種方法。(1) 電鍍固定化使用電鍍的方法，將稀土化合物電鍍至載體表面，在一電解裝置中， 以稀土化合物為電解質(zhì)，載體作為陰極板，在陰極板兩面電積上每平方米50-80g的稀土元素。(2) 物理固定化載體經(jīng)研磨破碎至粒徑為1.5 2mm，再加入同樣粒徑的稀土化合 物，以1: 1的重量比混合均勻，經(jīng)350 700'C鍛燒后、冷卻、破碎得到粒徑為10~15mm 的固定化除磷劑。3.除磷將上述固定化的除磷劑投入TP濃度為2.5—4mg/L的含磷污水中，使其與水中的磷反應(yīng)后生成沉淀物并附著在固定化除磷劑的表面。4.磷的分離過程將附有磷的固定化除磷劑置于中溫真空設(shè)備中，密封后，排空設(shè) 備中的空氣，使其達(dá)到真空度為負(fù)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,然后加熱2.5 3小時(shí)，溫度達(dá)到200 450'C后，附著在固定化除磷劑上的磷即可被分離出來。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明除磷效率高，可達(dá)卯％，且不產(chǎn)生污泥，由于固定化除磷 劑可重復(fù)利用，因而處理成本低，同時(shí)還可回收磷作為磷肥生產(chǎn)的原料，所以不產(chǎn)生二 次污染。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 實(shí)施例一河道除磷(1) 固定化除磷劑的制備電鍍固定化在常溫，常壓下將稀土化合物氯化鑭作為電解質(zhì)，用石墨作為陰極。 陰極石墨表面覆蓋金屬鑭量為每平方米80g，得到由石墨固定的氧化鑭除磷劑。將此固定化除磷劑以平方米為一塊，每塊間隔一米,安裝在一繞流裝置的內(nèi)，制成固定化除磷劑的 繞流裝置。(2) 除磷將上述制備的繞流裝置放置在含磷河流中，使河流中的含磷水流經(jīng)此固定化除磷劑 的繞流裝置后流出，原河流中含磷濃度為2—2.5mg/L的廢水經(jīng)此裝置除磷后，出水的含 磷濃度可達(dá)0.2—0.25mg/L，除磷率可達(dá)90%。更換裝置可保證穩(wěn)定的廢水除磷率，(3) 分離再生過程將上述反應(yīng)完全的固定化除磷劑從反應(yīng)裝置中取出，置于中溫真空爐中，控制真空 度為負(fù)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，加熱溫度控制在270 —300'C，加熱3小時(shí)后，即可將附著在固 定化除磷劑上的磷分離出來。實(shí)施例二景觀用水除磷(1) 固定化除磷劑的制備物理固定化將稀土礦石研磨破碎至粒徑為1.5 2mm，再加入同樣粒徑的稀土化合 物氧化鈧，并將其以l: l的重量比混合均勻，經(jīng)400—500'C煅燒、冷卻、破碎而得到粒 徑為12~15mm的固定化除磷劑。(2) 除磷將上述裝有固定化除磷劑的箱體均勻布置在景觀含磷廢水儲(chǔ)存池中，每 處理l噸含磷污水需消耗1.3~1.8千克除磷劑，使其與廢水中的磷反應(yīng)4小時(shí)，經(jīng)除磷后的景觀廢水，磷的濃度可從處理前的1.5—2.0mg/L,降至處理后的0.15—0.2mg/L,除磷率可達(dá)卯％。同樣，更換固定化除磷箱體可保證穩(wěn)定的除磷率。 (3)分離再生過程-將上述反應(yīng)完全的固定化除磷劑置于中溫真空設(shè)備中，控制真空度為負(fù)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大 氣壓，加熱溫度400—45(TC,加熱2,5小時(shí)后，即可將附著在固定化除磷劑上的磷分離 出來。實(shí)施例三污水處理廠除磷-(1) 固定化除磷劑的制備物理固定化將火山巖石研磨破碎至粒徑為1.5 2mm，再加入同樣粒徑稀土化合物 氧化鐿并將其以1: 1的重量比混合均勻，經(jīng)500 700'C煅燒、冷卻、破碎和篩選而得 到粒徑為10 12mm的的固定化除磷劑，將此固定化除磷劑裝箱，并安裝在兩過濾夾板中 間，形成帶固定化除磷劑的過濾板。(2) 除磷過程將上述帶固定化除磷劑的過濾板放置在污水處理廠的預(yù)反應(yīng)池中，每處理1噸含磷 污水需消耗2.8~3.2千克除磷劑。待進(jìn)入的廢水有次序的分別通過各過濾板，使廢水中 的磷與其中的固定化除磷劑反應(yīng)6小時(shí)，廢水中磷的濃度可從處理前的3.5—4.0mg/L降 至處理后的035—0.4mg/L，從而可以保證污水的達(dá)標(biāo)排放。更換固定化除磷劑過濾板可 保證穩(wěn)定的除磷率。(3) 分離再生過程將上述反應(yīng)完全的固定化除磷劑置于中溫真空設(shè)備中，使真空度為負(fù)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣 壓，加熱溫度控制在200—270'C，加熱3小時(shí)后，即可將附著在固定化除磷劑上的磷分 離出來。
權(quán)利要求
1、一種可再生性電鍍固定化除磷劑化學(xué)除磷方法，其特征在于其按以下步驟完成，1)、固定化除磷劑的制備在一電解裝置中，以稀土化合物為電解質(zhì)，載體作為陰極板，在陰極板兩面電積上每平方米50-80g的稀土元素，得到固定化除磷劑；2)、 除磷將上述固定化的除磷劑投入TP濃度為2.5-4mg/L的含磷污水中，使其與水中的磷反應(yīng)后生成沉淀物并附著在固定化除磷劑的表面；3)、磷的分離過程將附有磷的固定化除磷劑置于中溫真空設(shè)備中，密封后，排空設(shè)備中的空氣，使其達(dá)到真空度為負(fù)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，然后加熱2.5～3小時(shí)，溫度達(dá)到200～450℃后，附著在固定化除磷劑上的磷被分離出來。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可再生性電鍍固定化除磷劑化學(xué)除磷方法，其特征在于所述 的電鍍固定化除磷劑用于河道除磷，其按以下步驟完成，(1) 固定化除磷劑的制備在常溫，常壓下將稀土化合物氯化鑭作為電解質(zhì)，用石墨 作為陰極，在其表面覆蓋金屬鑭量為每平方米80g，得到由石墨固定的氧化鑭除磷劑，將 此固定化除磷劑以平方米為一塊，每塊間隔一米，安裝在一繞流裝置內(nèi)，制成固定化除磷劑 的繞流裝置；(2) 除磷將上述制備的繞流裝置放置在含磷河流中，使河流中的含磷水流經(jīng)此固定 化除磷劑的繞流裝置后流出；(3) 分離再生過程將反應(yīng)完全的固定化除磷劑從反應(yīng)裝置中取出，置于中溫真空爐 中，控制真空度為負(fù)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，加熱溫度控制在270—300'C，加熱3小時(shí)后，將 附著在固定化除磷劑上的磷分離出來。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可再生性電鍍固定化除磷劑化學(xué)除磷方法，利用電鍍固定化將稀土化合物附著于載體—稀土礦石、火山巖石或石墨表面，制成固定化除磷劑，將其投入含磷污水中使其與水中的磷反應(yīng)，達(dá)到出磷目的，然后再對(duì)其進(jìn)行磷的分離，分離出來的磷可作磷肥原料，該固定化除磷劑可重復(fù)利用。本發(fā)明除磷效率可達(dá)90％，不產(chǎn)生污泥，處理成本低，不產(chǎn)生二次污染。
文檔編號(hào)C02F1/58GK101215036SQ200810001438
公開日2008年7月9日 申請日期2005年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月25日
發(fā)明者劉云根, 劉呈焰, 淼 張, 戴永年, 江映翔, 陳方媛 申請人:昆明理工大學(xué)