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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201710330530.6(22)申请日2017.05.11(71)申请人徐明慧地址518023广东省深圳市罗湖区宝安北路3039号(72)发明人徐明慧 (74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人江侧燕(51)Int.Cl.C02F1/28(2006.01)C02F1/52(2006.01)C02F9/14(2006.01)C02F101/10(2006.01)C02F101/16(2006.01)(54)发明名称一种城市生活污水除磷剂及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种城市生活污水除磷剂，包括重量百分比的以下原料：20-70％聚合硫酸铝、20-70％聚合硫酸铁、0.1-5％硫酸钙和0.1-5％氧化镁。本发明采用安全无毒的原料制备出高效的城市生活污水除磷剂，该生活污水除磷剂环保、无毒、不含氯离子、无二次污染；性价比优异；各原材料易获得、生产过程简单，无废水、废气、废固等三废产生；污水除磷剂的pH适应范围广，污水pH值在3-11范围内均可使用；具有除磷、除氨氮、除COD、除SS、除重金属、絮凝等多种功能；适用于原水总磷浓度1-5mg/L的城市生活污水处理；处理污水效果明显，添加量为10-200ppm，可将总磷浓度降到0.4mg/L以下；城市生活污水除磷处理成本仅为0.05-0.08元/吨，有效降低了污水的处理成本。权利要求书1页说明书7页CN107010690A2017.08.04CN107010690A1.一种城市生活污水除磷剂，其特征在于，包括重量百分比的以下原料：2.根据权利1所述的城市生活污水除磷剂，其特征在于，所述硫酸钙是硫酸钙晶须。3.根据权利1所述的城市生活污水除磷剂，其特征在于，聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、硫酸钙和氧化镁的粒径均为50-200目。4.根据权利1所述的城市生活污水除磷剂，其特征在于，所述城市生活污水除磷剂用于处理总磷浓度为1-5mg/L的城市生活污水。5.一种城市生活污水除磷剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)分别将聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、硫酸钙和氧化镁研磨，研磨至各原料的粒径范围50-200目；2)将研磨后的聚合硫酸铝和聚合硫酸铁放入搅拌釜中，搅拌2-4小时；3)再将研磨后的硫酸钙放入搅拌釜中，继续搅拌0.8-1.5小时；4)再将研磨后的氧化镁放入搅拌釜中，继续搅拌1-1.5小时，得到城市生活污水除磷剂。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中的研磨在研磨机中进行，研磨机的研磨条件控制如下：转速R≤30r/min，研磨室温度为10-50℃。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤2)-4)中，搅拌釜中的搅拌条件控制如下：搅拌速度R≤10r/min，搅拌温度10-40℃。8.一种应用根据权利要求1-4所述的城市生活污水除磷剂处理城市生活污水的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)城市生活污水通过市政管道收集到城市生活污水处理厂，除去污水中的固体杂物；2)调节城市生活污水的总磷浓度至一定的范围，在经过好氧池后处理后的城市生活污水中填加除磷剂；3)当二沉池中的城市生活污水上部清水的色度达到6以上时，检测各项指标合格后，经过消毒后上部清夜可直接排放，将处理池底部的活性污泥部分循环会污泥池，部分压滤后外运。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤2)中，调节城市生活污水的总磷浓度为1-5mg/L；城市生活污水除磷剂的添加量为10-200ppm。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤2)依据城市生活污水的水质，添加pH调节剂，使城市生活污水的pH为3-11。权 利 要 求 书1/1页2CN107010690A2一种城市生活污水除磷剂及其制备方法技术领域[0001]本发明属于水处理领域，具体属于一种城市生活污水除磷剂及其制备方法，以及利用该城市生活污水除磷剂处理城市生活污水的方法。背景技术[0002]城市生活污水主要是人类生活中使用的各种厨房用水、洗涤用水和卫生间用水所产生的排放水，主要为无毒的无机盐类，含有大量固体悬浮物、可化学或生物降解的溶解性或胶态分散有机物、含氮化合物、磷酸盐、钾钠及重金属离子、菌类生物群等。若不加处理或处理程度不足而排入天然水体，会导致水体富营养化及毒性积累，导致生态环境恶化。今年来，随着各种洗涤剂的广泛使用，生活污水的含磷量也广泛升高，而含磷量高的污水会引起水体富集化等污染，因此生活污水在排放前需要进行处理，以降低废水中的磷含量。[0003]目前，市场上常用的除磷剂主要由单一成分组成，功能比较单一，除磷效果差，城市污水处理后难以达到国家排放标准(≤0.5mg/L)。有些污水处理厂还采用液体除磷剂进行污水处理，但液体除磷剂的包装运输不方便，腐蚀性严重；且液体除磷剂含有氯离子，生产过程中易产生废水等二次污染。[0004]因此，需要研究开发一种无二次污染的高效的固体除磷剂，从而实现一种高效、彻底的生活污水处理技术，使处理后的生活污水符合国家的排放标准，有利于生活污水的回收利用。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种环保、无毒、不含氯离子、无二次污染的高效城市生活污水除磷剂，该生活污水除磷剂适用于原水总磷浓度1-5mg/L的城市生活污水处理，PH适应范围广，性价比优良；其制备过程生产过程简单，不会产生废水、废气，无二次污染；使用过程方便，能有效地降低城市生活污水的磷含量。[0006]本发明所采取的技术方案为：一种城市生活污水除磷剂，包括重量百分比的以下原料：[0007][0008]优选的，所述硫酸钙是硫酸钙晶须。硫酸钙晶须是一种以单晶形式生长的新型针状、具有均匀横截面、完整外形、内部结构完善的纤维亚纳米材料。硫酸钙晶须具有较高的比表面积，对磷酸钙、磷酸镁等吸附力极强，能有效地吸附含磷物质，例如磷酸钙、磷酸镁等。[0009]聚合硫酸铝是复合型高分子聚合物，分子结构庞大，具有很强的吸附能力，因此能说 明 书1/7页3CN107010690A3有效地吸附污水中的含磷物质，其净水效果优异。将其水中后形成絮凝的结构，沉淀速度快，活性高，过滤性好。聚合硫酸铝对各种污水的适应性较强，对PH值影响较小。此外，聚合硫酸铝对设备、管道腐蚀性小，操作方便，使用量小，这有效地降低了净化成本。[0010]聚合硫酸铁是一种性能优越的无机高分子絮凝剂，能有效地吸附包裹污水中的污染物，有效地降低水中COD、BOD含量。操作方便，使用量小，能有效地降低了净化成本。[0011]氧化镁溶于水后生成难溶解的沉淀物氢氧化镁，氢氧化镁具有活性大、吸附能力强等优点，能有效吸附污水里的有害物质硅等有害杂质。此外，在含有在氨氮污水中，氢氧化镁中的OH-可与污水中的NH4+结合生成氨气，并在搅拌或曝气的情况下，将氨气出废水中，从而达到除去氨氮的目的。[0012]优选的，聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、硫酸钙和氧化镁的粒径均为50-200目。[0013]优选的，所述城市生活污水除磷剂用于处理总磷浓度为1-5mg/L的城市生活污水；当在1吨污水中加入10-200ppm污水除磷剂时，可将污水中的总磷浓度降到0.4mg/L以下。采用该城市生活污水除磷剂能有效得处理污水，降低处理成本，其处理成本仅为0.05-0.08元/吨。[0014]此外，除磷剂不含氯离子，用它处理后的污水绝没有产生二噁英的潜在危险，即安全又环保。[0015]一种城市生活污水除磷剂的制备方法，包括以下步骤：[0016]1)分别将聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、硫酸钙和氧化镁研磨，研磨至各原料的粒径范围50-200目；[0017]2)将研磨后的聚合硫酸铝和聚合硫酸铁放入搅拌釜中，搅拌2-4小时；[0018]3)再将研磨后的硫酸钙放入搅拌釜中，继续搅拌0.8-1.5小时；[0019]4)再将研磨后的氧化镁放入搅拌釜中，继续搅拌1-1.5小时，得到城市生活污水除磷剂。[0020]优选的，步骤1)中的研磨在研磨机中进行，研磨机的研磨条件控制如下：转速R≤30r/min，研磨室温度为10-50℃。[0021]优选的，步骤2)-4)中，搅拌釜中的搅拌条件控制如下：搅拌速度R≤10r/min，搅拌温度10-40℃。[0022]一种应用城市生活污水除磷剂处理城市生活污水的方法，包括以下步骤：[0023]1)城市生活污水通过市政管道收集到城市生活污水处理厂，除去污水中的固体杂物；[0024]2)调节城市生活污水的总磷浓度至一定的范围，在经过好氧池后处理后的城市生活污水中填加除磷剂；[0025]3)当二沉池中的城市生活污水上部清水的色度达到6以上时，检测COD/SS/BOD/TP/氨氮等各项指标合格后，经过消毒后上部清夜可直接排放，将处理池底部的活性污泥部分循环会污泥池，部分压滤后外运。[0026]优选的，步骤2)中，调节城市生活污水的总磷浓度为1-5mg/L；城市生活污水除磷剂的添加量为10-200ppm。使用城市生活污水除磷剂时，先将除磷剂加入到耐酸溶解罐中，一边添加自来水一边搅拌，配成浓度为10-30％的水溶液，然后再用计量泵进行连续均匀投加；一般地，除磷剂的添加量约为10-200ppm(即10-200克/吨污水)，具体使用量可跟据污水说 明 书2/7页4CN107010690A4中磷含量通过实验确定。本药剂要在氧化沟后二沉池前加入。[0027]优选的，步骤2)依据城市生活污水的水质，添加pH调节剂，使城市生活污水的pH为3-11，优选的，调节城市生活污水的pH为6-9。[0028]本发明的城市生活污水除磷剂pH值适应范围较大，但有时需要根据生活污水的水质添加pH调节剂，常用的pH调节剂有氢氧化钠和硫酸。[0029]根据污水的水质，也可以辅助添加少量阳离子聚丙烯酰胺溶液(PAM)进行絮凝沉淀，具体方法如下：调整含磷污水的pH为7-9，取适量城市生活污水除磷剂加入自来水搅拌溶解后，将该污水除磷剂溶液填加到含磷污水中，并连续搅拌约10分钟，调整PH值7-8，然后加入少量阳离子聚丙烯酰胺溶液(PAM)絮凝沉淀，静置约30分钟后。[0030]本发明的城市生活污水除磷剂的各原料组分在制备过程和应用过程起到了相互协同的作用，从而有效地提高了污水除磷剂的污水处理能力。研磨和搅拌过程中4种组分会发生部分化学应，不是简单的研磨、搅拌，例如，镁离子硫酸跟离子可以反应生成硫酸镁，硫酸镁水解会生成氢氧化镁。而氧化镁既起到了pH值缓冲的作用，又起到了产生氢氧化镁的作用。此外，硫酸钙使用的是高比表面积的硫酸钙晶须产品，对磷酸钙、磷酸镁等吸附力极强，在氢氧化铝、氢氧化铁、氢氧化镁等联合作用下快速絮凝沉淀，从而达到除磷目的。[0031]本发明人经过试验，采用了合理独特的配方制备了本发明的城市生活污水除磷剂，其能有效地吸附污水中的有害物质降低污水的磷含量，使污水的总磷浓度降到0.4mg/L以下。各组分相互协调发挥协同增效的作用，单一组分加量再大也无法使城市生活污水中的总磷浓度从1-5mg/L降到0.5mg/L以下(国家一级排放标准)，而本发明将四种组分按一定比例研磨搅拌混合后，可相互催化、相互影响、联合作用，达到除磷、除COD、除氨氮、除SS、除重金属等多种目的。发明人经过试验发现该生活污水除磷剂适合用于城市生活污水处理厂，其除磷效果非常显著。[0032]本发明的有益效果是：本发明采用安全无毒的原料制备出高效的城市生活污水除磷剂，该生活污水除磷剂环保、无毒、不含氯离子、无二次污染；性价比优异；各原材料易获得、生产过程简单，无废水、废气、废固等三废产生；污水除磷剂的pH适应范围广，污水pH值在3-11范围内均可使用；具有除磷、除氨氮、除COD、除SS、除重金属、絮凝等多种功能；适用于原水总磷浓度1-5mg/L的城市生活污水处理；处理污水效果明显，添加量为10-200ppm，可将总磷浓度降到0.4mg/L以下；城市生活污水除磷处理成本仅为0.05-0.08元/吨，有效降低了污水的处理成本。具体实施方式[0033]实施例1[0034]一种城市生活污水除磷