一種電鍍廢水同步除磷除氟復(fù)配絮凝劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電鍍廢水同步除磷除氟復(fù)配絮凝劑及其制備方法，由雙氧水、聚合氯化鋁、無機(jī)鋁鹽和無機(jī)鈰鹽按摩爾比復(fù)配而成。將聚合氯化鋁、無機(jī)鋁鹽和無機(jī)鈰鹽按配比充分進(jìn)行混合，加入水制成混合溶液，然后加入雙氧水，混合均勻，充分反應(yīng)，即可。本發(fā)明復(fù)配絮凝劑克服了傳統(tǒng)電鍍廢水中磷和氟難以同步深度處理的缺陷，具有成本低、效果好的特點(diǎn)，解決了因磷的形態(tài)問題而導(dǎo)致無法有效處理等問題，能夠同步去除水體中磷酸根和氟離子，沉淀速度快，處理效果好，產(chǎn)生的污泥量小，符合固廢的減量化原則。
【專利說明】
一種電鍍廢水同步除磷除氟復(fù)配絮凝劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，具體是一種電鍍廢水同步除磷除氟復(fù)配絮凝劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]磷指標(biāo)是水體富營養(yǎng)化控制的最重要的指標(biāo)之一。水體中總磷含量超過0.02mg/L時(shí)，即可能引起水體富營養(yǎng)化。水體富營養(yǎng)化會嚴(yán)重破壞生態(tài)平衡，影響人類健康，因此需要嚴(yán)格控制排入水體中的磷濃度。氟同樣也是污水排放控制的重要指標(biāo)之一，這是因?yàn)檫^多氟攝入量也會對神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌和免疫功能產(chǎn)生不良的影響，造成大腦損傷、老年癡呆等疾病，尤其是對于兒童而言，甚至?xí)绊懼橇Φ恼０l(fā)育。
[0003]我國電鍍行業(yè)年均廢水產(chǎn)生量高達(dá)40億噸，占總工業(yè)廢水排放量的1/6。同時(shí)，由于電鍍工藝的復(fù)雜性，導(dǎo)致產(chǎn)生的廢水成分復(fù)雜多變，污染物濃度高，難以達(dá)到日趨嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。目前，電鍍廢水通常采用“物化+生化”方式進(jìn)行處理，但是由于電鍍廢水中采用次亞磷酸鹽作為還原劑，難以有效沉淀，導(dǎo)致生化尾水中總磷濃度通常在2-5mg/L，而采用鈣鹽沉淀后，通常還含有高濃度的氟離子，濃度范圍為10-20mg/L。隨著電鍍廢水排放標(biāo)準(zhǔn)和回用率要求愈加嚴(yán)格，因此，需要對廢水進(jìn)行深度處理，使其滿足回用水質(zhì)要求。
[0004]傳統(tǒng)含磷和含氟廢水去除方法均為鈣鹽沉淀法、混凝法、吸附法等等。其中鈣鹽沉淀法適用于高濃度含磷和含氟廢水的處理，不適用于低濃度生化尾水的處理；吸附法對正磷酸鹽有一定的效果，但是對次亞磷酸鹽沒有效果;傳統(tǒng)混凝劑對于低濃度的含磷和含氟廢水去除效果不明顯，難以達(dá)到回用水的要求。磷和氟同屬于無機(jī)陰離子污染物，如果將其分開處理，容易導(dǎo)致污水處理工藝過于復(fù)雜，處理流程較長，投資成本高，不利于大水量廢水的處理。
[0005]中國專利“一種深度處理電鍍含磷廢水的復(fù)配氧化劑及廢水處理方法”，專利申請?zhí)?201410334337.6，采用“氧化+吸附”對電鍍廢水中磷進(jìn)行處理，雖然處理效果較好，但是其處理工藝流程復(fù)雜，同時(shí)不能對氟進(jìn)行有效處理，因此對于同步含磷含氟廢水不適宜。而對于電鍍廢水中的氟污染，中文論文“電鍍含氟廢水處理工藝的改進(jìn)”(《電鍍與環(huán)?！?，2007)中提到采用通過調(diào)整對廢水中污染物的處理順序、改變反應(yīng)的條件和環(huán)境、增加沉淀過程中的污泥回流等來提高含氟廢水處理效果，但是該處理工藝處理后，氟濃度仍大于6mg/L，無法滿足進(jìn)膜水質(zhì)要求，同時(shí)對非正磷酸的去除能力有效。
[0006]綜上所述，為滿足日益嚴(yán)格的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，電鍍含磷含氟廢水的深度處理亟需針對廢水水質(zhì)，開發(fā)新的處理工藝，即能夠快速高效將水體中次亞磷酸鹽轉(zhuǎn)為為易于處理的正磷酸鹽，同時(shí)又具備將廢水中磷和氟同步去除，減少工藝流程、降低投資和運(yùn)行成本、滿足回用水質(zhì)要求。但是，目前這類技術(shù)仍然十分缺乏。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種電鍍廢水同步除磷除氟復(fù)配絮凝劑及其制備方法，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0009]—種電鍍廢水同步除磷除氟復(fù)配絮凝劑，由雙氧水、聚合氯化鋁、無機(jī)鋁鹽和無機(jī)鈰鹽按I: (5?10): (2?5): (I?2)的摩爾比復(fù)配而成。
[0010]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述的無機(jī)鋁鹽為硫酸鋁、氯化鋁、硝酸鋁中的一種或幾種。
[0011]作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述的無機(jī)鈰鹽為硝酸鈰、硫酸鈰、氯化鈰、氧氯化鈰中的一種。
[0012]—種所述的電鍍廢水同步除磷除氟復(fù)配絮凝劑的制備方法，將聚合氯化鋁、無機(jī)鋁鹽和無機(jī)鈰鹽按配比充分進(jìn)行混合，加入水，制備質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5?20%的混合溶液，然后加入雙氧水，混合均勻，充分反應(yīng)，即可。
[0013]值得說明的是，采用無機(jī)鋁鹽和聚合氯化鋁作為沉淀劑，可以與水體中的磷酸鹽和氟離子形成Al2PO4F3共沉淀，達(dá)到同步去除磷和氟的目的。如果單獨(dú)使用無機(jī)鋁鹽，則形成的絮體較小，沉降性能較差，如果單獨(dú)使用聚合氯化鋁，則由于鋁離子不能充分釋放，導(dǎo)致處理效果不佳。采用無機(jī)鋁鹽和聚合氯化鋁不僅可以利用無機(jī)鋁鹽充分電離，釋放出大量的鋁離子，同時(shí)利用聚合氯化鋁作為高分子的網(wǎng)捕效應(yīng)，使得生成的絮體可以有效地沉淀。
[0014]無機(jī)鈰鹽電離產(chǎn)生鈰離子，屬于變價(jià)金屬，可以形成Ce(IV)和Ce(II)，當(dāng)其與雙氧水配合使用，能夠形成類芬頓反應(yīng)，增加.0H的釋放速度，從而大大提高了雙氧水的氧化速率，增加了次亞磷酸鹽的氧化反應(yīng)效率;同時(shí)鈰鹽與氟離子的親和力強(qiáng)，使得氟離子被吸附到鈰鹽表面，從而通過沉淀得以去除。
[0015]本發(fā)明絮凝劑的投加方式為濕式投加，投加量為30?200ppm。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0017](I)本發(fā)明復(fù)配絮凝劑克服了傳統(tǒng)電鍍廢水中磷和氟難以同步深度處理的缺陷，具有成本低、效果好的特點(diǎn)；
[0018](2)本發(fā)明絮凝劑，首先通過雙氧水和鈰鹽的催化氧化類芬頓反應(yīng)，使得廢水中的次亞磷酸鹽轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽，從而使得水體中的磷易于通過混凝沉淀得以去除，解決了因磷的形態(tài)問題而導(dǎo)致無法有效處理等問題；同時(shí)，由于鈰鹽與氟離子親和力較強(qiáng)，使得部分氟離子通過鈰鹽吸附從而得到去除；
[0019](3)本發(fā)明絮凝劑采用無機(jī)鋁鹽和聚合氯化鋁配合使用，解決了單獨(dú)使用無機(jī)鋁鹽或聚合氯化鋁過程中存在的絮體較小或處理效果不佳等缺陷，其能夠同步去除水體中磷酸根和氟離子，沉淀速度快，處理效果好，產(chǎn)生的污泥量小，符合固廢的減量化原則。
[0020](4)本發(fā)明絮凝劑對電鍍含磷含氟廢水進(jìn)行深度處理，處理后廢水中，總磷濃度小于0.2mg/L，氟化物小于2mg/L，能夠滿足膜處理技術(shù)進(jìn)水要求。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022]實(shí)施例1
[0023]復(fù)配絮凝劑由雙氧水、聚合氯化鋁、硫酸鋁和硫酸鈰按1:5:2:1的摩爾比復(fù)配而成，加入水制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的溶液。
[0024]將復(fù)配而成的絮凝劑投加至電鍍含磷含氟廢水中，其中總磷含量為2.5mg/L，氟含量為15.2mg/L，加入的絮凝劑用量為50mg/L，以160rpm快速攪拌Imin后采用50rpm慢速攪拌20min，靜置沉淀30min后測定上清液中磷和氟濃度，結(jié)果表明，采用復(fù)配絮凝劑處理后廢水中的總磷濃度為0.19mg/L，氟化物濃度為1.8mg/L，滿足進(jìn)反滲透膜要求。
[0025]實(shí)施例2
[0026]復(fù)配絮凝劑由雙氧水、聚合氯化鋁、硝酸鋁和硝酸鈰按1:10:5:2的摩爾比復(fù)配而成，加水制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的溶液。
[0027]將復(fù)配而成的絮凝劑投加至電鍍含磷含氟廢水中，其中總磷含量為5.0mg/L，氟含量為18.9mg/L，加入的絮凝劑用量為150mg/L，攪拌沉淀后，測定上清液中磷和氟的濃度，結(jié)果表明，采用復(fù)配絮凝劑處理后廢水中的總磷濃度為0.15mg/L，氟化物濃度為1.6mg/L，滿足進(jìn)反滲透膜要求。
[0028]實(shí)施例3
[0029]復(fù)配絮凝劑由雙氧水、聚合氯化鋁、氯化鋁和氯化鈰按1:8:4:1的摩爾比復(fù)配而成，加水制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16 %的溶液。
[0030]將復(fù)配而成的絮凝劑投加至電鍍含磷含氟廢水中，其中總磷含量為4.2mg/L，氟含量為20.0mg/L，加入的絮凝劑用量為300mg/L，攪拌沉淀后，測定上清液中磷和氟的濃度，結(jié)果表明，采用復(fù)配絮凝劑處理后廢水中的總磷濃度為0.30mg/L，氟化物濃度為1.2mg/L，滿足進(jìn)反滲透膜要求。
[0031 ] 實(shí)施例4
[0032]復(fù)配絮凝劑由雙氧水、聚合氯化鋁、氯化鋁和氧氯化鈰按1:7:3:1.5的摩爾比復(fù)配而成，加水制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12 %的溶液。
[0033]將復(fù)配而成的絮凝劑投加至電鍍含磷含氟廢水中，其中總磷含量為3.8mg/L，氟含量為17.9mg/L，加入的絮凝劑用量為200mg/L，攪拌沉淀后，測定上清液中磷和氟的濃度，結(jié)果表明，采用復(fù)配絮凝劑處理后廢水中的總磷濃度為0.17mg/L，氟化物濃度為1.4mg/L，滿足進(jìn)反滲透膜要求。
[0034]實(shí)施例5
[0035]復(fù)配絮凝劑由雙氧水、聚合氯化鋁、無機(jī)鋁鹽和氯化鈰按1:6:4:1的摩爾比復(fù)配而成，加水制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的溶液，其中無機(jī)鋁鹽由硫酸鋁和氯化鋁組成，比例為2:2。
[0036]將復(fù)配而成的絮凝劑投加至電鍍含磷含氟廢水中，其中總磷含量為3.9mg/L，氟含量為11.0mg/L，加入的絮凝劑用量為80mg/L，攪拌沉淀后，測定上清液中磷和氟的濃度，結(jié)果表明，采用復(fù)配絮凝劑處理后廢水中的總磷濃度為0.17mg/L，氟化物濃度為2.0mg/L，滿足進(jìn)反滲透膜要求。
[0037]實(shí)施例6
[0038]復(fù)配絮凝劑由雙氧水、聚合氯化鋁、氯化鋁和氯化鈰按1:7:3:1的摩爾比復(fù)配而成，制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11 %的溶液。
[0039]將復(fù)配而成的絮凝劑投加至電鍍含磷含氟廢水中，其中總磷含量為3.2mg/L，氟含量為14.0mg/L，加入的絮凝劑用量為200mg/L，攪拌沉淀后，測定上清液中磷和氟的濃度，結(jié)果表明，采用復(fù)配絮凝劑處理后廢水中的總磷濃度為0.13mg/L，氟化物濃度為l.lmg/L，滿足進(jìn)反滲透膜要求。
[0040]實(shí)施例7
[0041 ]復(fù)配絮凝劑由雙氧水、聚合氯化鋁、氯化鋁和硝酸鈰按1:6.5:3:1的摩爾比復(fù)配而成，加水制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17 %的溶液。
[0042]將復(fù)配而成的絮凝劑投加至電鍍含磷含氟廢水中，其中總磷含量為3.9mg/L，氟含量為14.4mg/L，加入的絮凝劑用量為180mg/L，攪拌沉淀后，測定上清液中磷和氟的濃度，結(jié)果表明，采用復(fù)配絮凝劑處理后廢水中的總磷濃度為0.llmg/L，氟化物濃度為1.5mg/L，滿足進(jìn)反滲透膜要求。
[0043]實(shí)施例8
[0044]復(fù)配絮凝劑由雙氧水、聚合氯化鋁、氯化鋁和硝酸鈰按1:8:4:1的摩爾比復(fù)配而成，加水制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14 %的溶液。
[0045]將復(fù)配而成的絮凝劑投加至電鍍含磷含氟廢水中，其中總磷含量為4.lmg/L，氟含量為12.4mg/L，加入的絮凝劑用量為110mg/L，攪拌沉淀后，測定上清液中磷和氟的濃度，結(jié)果表明，采用復(fù)配絮凝劑處理后廢水中的總磷濃度為0.16mg/L，氟化物濃度為1.3mg/L，滿足進(jìn)反滲透膜要求。
[0046]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電鍍廢水同步除磷除氟復(fù)配絮凝劑，其特征在于，由雙氧水、聚合氯化鋁、無機(jī)鋁鹽和無機(jī)鈰鹽按I: (5?10): (2?5): (I?2)的摩爾比復(fù)配而成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍廢水同步除磷除氟復(fù)配絮凝劑，其特征在于，所述的無機(jī)鋁鹽為硫酸鋁、氯化鋁、硝酸鋁中的一種或幾種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍廢水同步除磷除氟復(fù)配絮凝劑，其特征在于，所述的無機(jī)鈰鹽為硝酸鈰、硫酸鈰、氯化鈰、氧氯化鈰中的一種。4.一種如任一權(quán)利要求1?3所述的電鍍廢水同步除磷除氟復(fù)配絮凝劑的制備方法，其特征在于，將聚合氯化鋁、無機(jī)鋁鹽和無機(jī)鈰鹽按配比充分進(jìn)行混合，加入水，制備質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5?20 %的混合溶液，然后加入雙氧水，混合均勻，充分反應(yīng)，即可。
【文檔編號】C02F103/16GK105967295SQ201610496127
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】石臺, 查宏偉
【申請人】安徽世綠環(huán)?？萍加邢薰?br>