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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号201611130905.6(22)申请日2016.12.09(71)申请人中国石油大学（华东）地址266580山东省青岛市黄岛区长江西路66号(72)发明人陈爽 张东升 刘会娥 张晓敏 隋金辉 徐红艳 范俊琦 (74)专利代理机构青岛联信知识产权代理事务所37227代理人傅培(51)Int.Cl.C02F1/58(2006.01)C02F1/52(2006.01)C02F101/10(2006.01)C02F101/16(2006.01)(54)发明名称一种氮磷去除剂及其在去除污水中的氮磷中的应用(57)摘要本发明提出一种氮磷去除剂及其在去除污水中的氮磷中的应用，属于污水处理，能够在处理水中的磷和氮的同时，实现有效资源化。该氮磷去除剂，以重量百分比计，包括混凝剂36％-44％，调节剂56％-64％，其中，所述混凝剂为钙盐和镁盐的混合物。本发明能够应用于污水中的氮磷去除中。权利要求书1页说明书5页CN106542627A2017.03.29CN106542627A1.一种氮磷去除剂，其特征在于，以重量百分比计，包括混凝剂36％-44％，调节剂56％-64％，其中，所述混凝剂为钙盐和镁盐的混合物。2.根据权利要求1所述的氮磷去除剂，其特征在于，所述混凝剂为氯化钙：氧化镁为2：3、氯化钙：氧化镁为1:1、硝酸镁：氯化钙为1:1、硫酸镁：氯化钙为1:1、氯化钙：氯化镁为1:1和氯化钙：氯化镁为2：3的混合物中的任意一种。3.根据权利要求1所述的氮磷去除剂，其特征在于，所述调节剂为氢氧化钠：氢氧化钙为1:1和氢氧化钠：氢氧化钾为1:1的混合物中的任意一种。4.一种如权利要求1-3任一项所述的氮磷去除剂在去除污水中的氮磷中的应用。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，将氮磷去除剂投入到污水中后，程序性提高搅拌速率进行快速搅拌，待搅拌结束后，充分静止，除去沉淀。6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，程序性提高搅拌速率进行快速搅拌包括：以300转/分钟的搅拌速率搅拌30秒后，再以400转/分钟的搅拌速率搅拌30分钟。权 利 要 求 书1/1页2CN106542627A2一种氮磷去除剂及其在去除污水中的氮磷中的应用技术领域[0001]本发明属于污水处理领域，尤其涉及一种氮磷去除剂及其在去除污水中的氮磷中的应用。背景技术[0002]随着我国经济的发展，大量企业迅速起，企业所排放的污水同城镇生活污水经污水厂处理后流入自然水域，使得水体中的污染物质急剧增加，其中氮、磷等元素不断富集会导致以蓝藻为代表的部分藻类过度增殖。工业废水、生活污水和农业来源污染是目前许多富营养化水体中氮、磷的主要来源。为了减少总磷的排放，需要对城市污水处理厂尾水进行深度除磷，以达到《地表水环境质量标准》。[0003]目前污水除磷的技术主要有物理法、化学法和生物法等。相对而言，生物除磷技术具有投资少、运行操作简单、无二次污染的优点，因而被广泛应用。但随着生物的生命周期及生存环境的变化，除磷效果会有波动，对高浓度的含磷废水中的磷脱除率不高，达不到正常排放的要求。国内目前主要采用化学药剂法，即利用磷酸根与铁盐、铝盐或钙盐反应转化为不溶性的磷酸盐沉淀而去除磷，但铝盐法会使水体中残留铝离子，对人体产生损害；铁盐法腐烛性强，对设备要求高，且铁盐混凝剂与水中腐殖质等有机物可形成水溶性污染物，使自来水带色；钙盐法产生大量的污泥，药剂的投加设施与运行费用很高，不具有经济性。[0004]而对于污水中氮的处理，主要有物理方法，化学药剂和生物方法。在物理处理中主要有吹脱气提法、离子交换膜分离法和吸附法，这些方法的处理限度有限，调控范围窄，有一定局限性；化学药剂法主要是鸟粪石法，该方法对于磷、氮浓度有要求，若其中一者浓度过高，则不能同时将磷氮降到国家水处理标准；生物方法虽然无二次污染，但是占地面积大，周期长成为其明显弊端。[0005]综上，随着处理技术的成熟与环保要求的提高，如何提供一种既可以同时处理水中的磷和氮，又可以实现资源化的方法，这将是本领域所面临的重要课题。发明内容[0006]本发明针提供了一种氮磷去除剂及其在去除污水中的氮磷中的应用，可以在处理水中的磷和氮的同时，实现有效资源化。[0007]本发明的一方面提供了一种氮磷去除剂，以重量百分比计，包括混凝剂36％-44％，调节剂56％-64％，其中，所述混凝剂为钙盐和镁盐的混合物。[0008]作为优选技术方案，所述混凝剂为氯化钙：氧化镁为2：3、氯化钙：氧化镁为1:1、硝酸镁：氯化钙为1:1、硫酸镁：氯化钙为1:1、氯化钙：氯化镁为1:1和氯化钙：氯化镁为2：3的混合物中的任意一种。[0009]作为优选技术方案，所述调节剂为氢氧化钠：氢氧化钙为1:1和氢氧化钠：氢氧化钾为1:1的混合物中的任意一种。[0010]本发明的另一方面提供了一种如上述任一项技术方案所述的氮磷去除剂在去除说 明 书1/5页3CN106542627A3污水中的氮磷中的应用。[0011]作为优选技术方案，将氮磷去除剂投入到污水中后，程序性提高搅拌速率进行快速搅拌，待搅拌结束后，充分静止，除去沉淀。[0012]作为可选技术方案，程序性提高搅拌速率进行快速搅拌包括：[0013]以300转/分钟的搅拌速率搅拌30秒后，再以400转/分钟的搅拌速率搅拌30分钟。[0014]与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：[0015]1、本发明提供了一种氮磷去除剂，其主要包括由镁盐和钙盐混合而成的混凝剂，基于镁盐、钙盐与污水中的磷氮元素的结合，可以实现资源的有效利用。利用化学药剂氮磷去除剂处理污水中的氮磷元素，相较于磷酸铵镁法能够有更大的处理空间。这主要是在于磷酸铵镁法是将镁盐投入到含高氮高磷的废水中，镁离子可以和铵根、磷酸根形成磷酸铵镁沉淀，但是该方法对于磷、氮浓度以及配比有要求，若其中一者浓度过高，则不能同时将磷氮降到国家水处理标准，而本发明中利用钙镁复配则可处理低浓度的氮磷废水，其产物可直接应用于农田，也可被用来作为原料，通过进一步加工成高级或复合肥，产物可作为缓释肥来施用于多种植物，并用于多种工业生产和动物饲料的制造中。[0016]2、本发明提供的氮磷去除剂不仅可以去除水中磷元素，对氮的去除也有一定效果。相较于磷酸铵镁法，该方法对于氮的去除更进一步。在现有工艺中，运用化学试剂去除氮的方法少之又少，本发明能够在去除磷的同时对氮的去除有相当大的进步。具体实施方式[0017]下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0018]本发明一方面的实施例提供了一种氮磷去除剂，以重量百分比计，包括混凝剂36％-44％，调节剂56％-64％，其中，所述混凝剂为钙盐和镁盐的混合物。本实施例提供的氮磷去除剂使用了以镁盐和钙盐混合而成的混凝剂，基于镁盐、钙盐与污水中的磷氮元素的结合，可使氮磷浓度低得废水得以处理，并且其产物可直接应用于农田，也可被用来作为原料，从而可以实现资源的有效利用。可以理解的是，氮磷去除剂中混凝剂的比例还可以为38％、40％、42％等，调节剂的比例还可以为58％、60％、62％等，本领域技术人员可根据实际情况进行调节。[0019]在一优选实施例中，所述混凝剂为氯化钙：氧化镁为2：3、氯化钙：氧化镁为1:1、硝酸镁：氯化钙为1:1、硫酸镁：氯化钙为1:1、氯化钙：氯化镁为1:1和氯化钙：氯化镁为2：3的混合物中的任意一种。本实施例提供了可选的混凝剂及其比例，所提供的混凝剂可有效提高氮磷去除剂的氮磷去除效果。可以理解的是，本领域技术人员虽也可选择相似属性的混凝剂进行替代，但经研究发现，其氮磷去除效果均未有本实施例所提供的混凝剂效果好。[0020]在一优选实施例中，所述调节剂为氢氧化钠：氢氧化钙为1:1和氢氧化钠：氢氧化钾为1:1的混合物中的任意一种。本实施例提供了可选择的调节剂及其比例，与混凝剂协调作用，可有效提高氮磷去除剂的氮磷去除效果。[0021]本发明另一方面的实施例提供了一种如上述任一项实施例所述的氮磷去除剂在说 明 书2/5页4CN106542627A4去除污水中的氮磷中的应用。本实施例提供的氮磷去除剂由于可与污水中的磷氮元素结合，不仅可以去除水中磷元素，对氮的去除也有一定效果，因此可有效用于污水中氮磷的去除中。其中，污水可以是生活污水，也可以是市政污水等。[0022]在一优选实施例中，将氮磷去除剂投入到污水中后，程序性提高搅拌速率进行快速搅拌，待搅拌结束后，充分静止，除去沉淀。在一可选实施例中，程序性提高搅拌速率进行快速搅拌包括：以300转/分钟的搅拌速率搅拌30秒后，再以400转/分钟的搅拌速率搅拌30分钟。在使用氮磷去除剂去除氮磷时，为了能够达到良好的氮磷去除效果，需控制好加入到污水后的搅拌速率。优选可以采用程序性提高搅拌速率，本领域技术人员可根据实际情况进行选用，但需说明的是，经研究发现，以本实施例提供的搅拌速率进行搅拌后，相比于其他程序性提高的搅拌速率可达到良好的氮磷去除效果。[0023]为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的氮磷去除剂及其在去除污水中的氮磷中的应用，下面将结合具体实施例进行描述。[0024]实施例1[0025]一种氮磷去除剂，以重量百分比计，所述氮磷去除剂包括：混凝剂40％，调节剂60％。其中，所述混凝剂由重量比氯化钙：氧化镁为2:3混合而成，所述调节剂是由重量比氢氧化钠：氢氧化钙为1:1混合而成。[0026]使用上述的氮磷去除剂去除污水中的氮磷的方法，步骤如下：[0027]将氯化钙和氯化镁配置成10g/L的溶液，向水样中依次加入氯化钙溶液4ml，氧化镁溶液6ml，0.075g氢氧化钠和0.075g氢氧化钙。开启六联电动搅拌仪，设定快速搅拌，搅拌速率为300rad/min，搅拌时间为30s，搅拌完成后，更改搅拌强度及搅拌时间，再次进行搅拌，设定搅拌速率为40rad/min，搅拌时间为30min，搅拌结束后，静置沉淀30min。测定污水中磷氮含量。[0028]实施例2[0029]一种氮磷去除剂，以重量百分比计，所述氮磷去除剂包括：混凝剂36％，调节剂64％。其中，所述混凝剂是由重量比氯化钙：氧化镁为1:1混合而成，所述的调节剂是由重量比氢氧化钠和氢氧化钾为1:1。[0030]使用上述的氮磷去除剂去除污水中的氮磷的方法，步骤如下：[0031]将氯化钙和氯化镁配置成10g/L的溶液，向水样中依次加入氯化钙溶液5ml，氧化镁溶液5ml，0.1g氢氧化钠和0.1g氢氧化钾。开启六联电动搅拌仪，设定快速搅拌，搅拌速率为300rad/min，搅拌时间为30s，搅拌完成后，更改搅拌强度及搅拌时间，再次进行搅拌，设定搅拌速率为40rad/min，搅拌时间为30min，搅拌结束后，静置沉淀30min。测定污水中磷氮含量[0032]实施例3[0033]一种氮磷去除剂，以重量百分比计，所述氮磷去除剂包括：混凝剂44％，调节剂56％。其中，所述的混凝剂是由重量比氯化钙：硫酸镁为1:1混合而成，所述的调节剂是氢氧化钠和氢氧化钙为1:1。[0034]使用上述的氮磷去除剂去除污水中的氮磷的方法，步骤如下：[0035]将氯化钙和氯化镁配置成10g/L的溶液，向水样中依次加入氯化钙溶液5.5ml，硫酸镁溶液5.5ml，0.07g氢氧化钠和0.07g氢氧化钙。开启六联电动搅拌仪，设定快速搅拌，搅说 明 书3/5页5CN106542627A5拌速率为300rad/min，搅拌时间为30s，搅拌完成后，更改搅拌强度及搅拌时间，再次进行搅拌，设定搅拌速率为40rad/min，搅拌时间为30min，搅拌结束后，静置沉淀30min。测定污水中磷氮含量[0036]实施例4[0037]一种氮磷去除剂，以重量百分比计，所述氮磷去除剂包括：混凝剂36％，调节剂64％。其中，所述的混凝