鈣鋁化合物對高濃度含磷廢水的三步處理法制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及鈣鋁化合物分步處理高濃度含磷（>200mg/L）廢水的方法，屬于廢水處理領(lǐng)域。本發(fā)明專利技術(shù)根據(jù)磷酸鹽形式的多樣性，設(shè)計了鈣鋁化合物三步除磷法（如附圖1），第一步控制溶液pH=4.0～5.0之間，使能夠生成AlPO4沉淀；第二步溶液pH控制在5.0～7.0，使產(chǎn)物中有CaHPO4(H2O)2生成；第三步投加堿性調(diào)節(jié)劑，控制pH在10.0以上，有效利用溶液中的Ca源，產(chǎn)物主要是羥基磷灰石。因為投加試劑中可溶有效成分的差別，最終溶液中磷的去除率能達到60～99.99%。特別地，水鋁鈣石處理后溶液中磷的濃度低于0.5mg/L，達到排放標(biāo)準(zhǔn)。除磷后污泥的產(chǎn)量減少了10％～15％。該技術(shù)克服了以往化學(xué)沉淀能耗大、產(chǎn)生污泥量大的缺點，有效利用了試劑并大大減少了污泥量。

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.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及用鈣鋁化合物三步處理高濃度含磷廢水的方法，屬于廢水處理
利用不同條件下鈣磷產(chǎn)物的多祥性，通過控制PH來控制目標(biāo)產(chǎn)物的形式，達到有效利用試劑，高效除磷同時減少污泥量的目的。
技術(shù)介紹
電鍍廢水中含有高濃度的磷，需要經(jīng)過處理達標(biāo)后才能排放。目前常用的化學(xué)沉淀絮凝法，就是向污水中投加藥劑，使藥劑與水中的溶解性磷酸鹽形成不溶性磷酸鹽沉淀物，然后通過固液分離將磷從廢水中去除。常用除磷的藥劑主要包括石灰，鐵鹽和鋁鹽。雖然化學(xué)除磷效率高，但是長期運行來看，會產(chǎn)生大量的化學(xué)污泥，污泥的二次污染及處理成為ー個難題。從除磷的有效成分考慮，我們選用了含鈣鋁的化合物，如水鋁鈣石、鈣鋁廢渣、富鈣富鋁粉煤灰等作為去除劑。研究發(fā)現(xiàn)鈣鋁化合物是通過溶解-沉淀機理除磷，溶解的Ca2+跟磷反應(yīng)生成羥基磷灰石(Ca5 (PO)3OH, Ca/P=l. 67)來去除溶液中的磷，這個過程中產(chǎn)生了大量的污泥，同時溶液的PH值迅速升值11. (Γ12. 0，Al轉(zhuǎn)化為Al (OH) 4_的形式，對磷的去除沒有貢獻。因此研究生成低鈣磷比的產(chǎn)物及有效利用鈣鋁化合物中的溶解態(tài)的Al具有重要的實際意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是在鈣鋁化合物中的Ca、Al有效利用的前提下，通過分步投加試劑來控制不同階段溶液的pH值，從而獲得不同的固體沉淀產(chǎn)物。在高效除磷的情況下，可減少試劑的投加量以及較少生成污泥量。本專利技術(shù)是ー種用鈣鋁化合物三步處理高濃度廢水的方法，其特征在于具有以下的處理過程和步驟 a.選定含磷廢水的條件廢水中磷的濃度>200mg/L ； b.第一歩在廢水中投加一定量的鈣鋁化合物，其投加量以其中可溶態(tài)Ca為依據(jù)，SP可溶態(tài)鈣與磷的摩爾比為Ca :P=1:1，投加后溶液的pH控制在4. (Γ5. O之間，使生產(chǎn)AlPO4,過濾去除； c.第二步pH控制在5.(Γ7. O之間，使生產(chǎn)CaHPO4 (H2O)2，過濾去除； d.第三步投加堿性調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)溶液pH=10.O,使生成羥基磷灰石Ca5 (PO4) 30H，過濾除去，處理后的廢水中磷的濃度低于O. 5 mg/L，達到排放標(biāo)準(zhǔn)； e.所述的鈣鋁化合物主要是指含鈣鋁的エ業(yè)原料跟廢渣，如水鋁鈣石，或鈣鋁廢渣，或富1丐富招粉煤灰。本專利技術(shù)的機理和特點 I.第一歩，控制溶液pH在4. (Γ5. O之間，目的是使鈣鋁化合物中的Al以Al3+的形態(tài)存在，跟磷反應(yīng)生成AlPO4 ； 2.第二步，使溶液的pH控制在5.(Γ7. O之間，在這個范圍內(nèi)Ca可以跟P以CaHPO4(H2O)2的形態(tài)穩(wěn)定存在； 3.鈣鋁化合物自身溶解能夠提高溶液的pH值，第一、ニ步投加的鈣鋁化合物的量可根據(jù)其對溶液PH的調(diào)控能力確定； 4.第三步的目的是使得溶液中剰余的Ca離子能夠得到有效的利用，當(dāng)pH值在10.0吋，羥基磷灰石可以很好的形成，同時溶液中的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，減少了污泥的產(chǎn)量； 6.因為CaHPO4(H2O)2的溶度積較大為10_7，沉淀需要較高的Ca、P濃度。本方法適用于含磷濃度較高(高于200 mg/L)的廢水。附圖說明圖I為本實施例中電鍍廢水三步處理法的エ藝流程圖。圖2為本實施例中三步除磷反應(yīng)生成產(chǎn)物的XRD圖。具體實施例方式現(xiàn)將本專利技術(shù)的具體實施例描述如下 實施例以水鋁鈣石(Ca2Al(OH)4Cl ·2Η20)為去除劑，以鍍鋅廢水為處理對象(電鍍廢水中主要離子的濃度參見表I)舉例說明 本實施例參見圖I的エ藝流程圖。(I).第一歩，投加I. 5g/L的水鋁鈣石，磁力攪拌24h，用O. 45-μ m的濾紙過濾；(2).第二步，再投加I.5g/L的水鋁鈣石，磁力攪拌24h，再用O. 45-μ m的濾紙過濾； (3).第三步，用NaOH溶液調(diào)節(jié)第二步所得的濾液，使得溶液pH=10.O左右，靜止O. 5h，過濾。此時濾液的磷的濃度降至O. llmg/L，達到排放標(biāo)準(zhǔn)。下表為分步投加水鋁鈣石后，電鍍廢水中的主要離子濃度的變化。從表I中我們可以得出分步投加后溶液中磷的濃度降為O. Ilmg/L<0. 5g/L，達到排放標(biāo)準(zhǔn)。從分步反應(yīng)生產(chǎn)產(chǎn)物的XRD圖(附圖2)，可以看出，第一步產(chǎn)物主要是Zn3(PO4)2(H2O)4的峰，通過溶液中離子濃度的平衡計算，我們可以得出Al能夠去除其中26. 1%的磷；第二步主要生產(chǎn)了CaHPO4(H2O)JP CaZn2(PO4) (H2O)2，前兩步磷的去除率就達到了 79. 2% ;第三步主要生成了羥基磷灰石。與將全部材料同時投入的一歩法相比，完全去除磷后的污泥產(chǎn)量減少了 12.7%。表I水鋁鈣石三步除P過程中溶液離子濃度的變化(mg/L)IpH I [P] I [Zn] |[Ca] | [Al] |磷的去除率(％) 電鍍廢水 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:本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用鈣鋁化合物三步處理高磷濃度廢水的方法，其特征在于具有以下的處理過程和步驟a.選定含磷廢水的條件廢水中磷的濃度>200mg/L ；b.第一步在廢水中投加一定量的鈣鋁化合物，其投加量以其中可溶態(tài)Ca為依據(jù)，SP 可溶態(tài)鈣與磷的摩爾比為Ca P=1:1，投加后溶液的pH控制在4. (Γ5. O之間，使生產(chǎn)AlPO4, 過濾去除；c.第二步pH控制在5.(Γ7. O之間，使生產(chǎn)CaHPO4 (...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：錢光人，馮淋淋，周吉峙，呂華芳，劉秋霞，郭麗靜，余穎，
申請(專利權(quán))人：上海大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：