本发明涉及污水除磷技术领域，尤其涉及一种用于污水除磷的高效除磷剂。
背景技术：
污水中的磷主要来自生活污水中的含磷有机物、合成洗涤剂、工业废液、化肥农药以及各类动物的排泄物。如果污水未完全处理，磷就会流失到江河湖海，造成水体富营养化。水体的富营养化现象已成为人类所面临的严重的水环境问题之一，国际上的经验表明，源自城市污水的磷含量约占流入地表水体总磷负荷的三分之一，因此降低城市污水中磷含量是防止水体富营养化的主要途径之一。这里所指的城市污水包括城市生活污水、工业废水和城市径流污水汇流而成的污水。
近年来，随着城市污水和重点工业废水氮、磷污染而导致的我国江河湖海富营养化频繁发生，对城市污水和重点行业工业废水脱氮除磷的技术研发与应用，已经在国内引起了广泛关注。国内建设比较早的污水厂都没有除磷措施，随着《污水排放综合标准》(gb8978-1996)实行，1998年1月1日起建设(包括改建、扩建)的污水厂都要考虑除磷脱氮技术。
除磷方法主要包括生物法、化学法以及化学辅助生物法。据调查统计，国内大部分污水厂一般采用生物法进行污水除磷，而国外污水厂多采用化学法或化学辅助生物法进行污水除磷，在采用生物法进行污水除磷的情况下，国内外的经验表明，即使生物除磷系统效率很高，处理出的水中的总磷浓度也很难降到0.5mg/l以下(《污水排放综合标准》的一级a标准)，为达到这一严格标准，还必须采取过滤或投加化学药剂等措施。
在采用化学法进行污水除磷的情况下，通过向污水中投加无机金属盐与污水中溶解性的盐类(如磷酸盐)反应生成不溶性的沉淀物质，在絮凝剂的作用下聚集成颗粒较大的絮凝体，经过固液分离后达到除磷的目的，但大部分化学处理法均存在ph要求，在使用化学法处理后，废液中的酸碱度会发生变化，此时需另行添加ph调节剂调节废液酸碱度，增加废液除磷成本。
因此，我们提出了一种用于污水除磷的高效除磷剂用于解决上述问题。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的大部分化学处理法均存在ph要求，在使用化学法处理后，废液中的酸碱度会发生变化，此时需另行添加ph调节剂调节废液酸碱度，增加废液除磷成本的缺点，而提出的一种用于污水除磷的高效除磷剂。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明提出的一种用于污水除磷的高效除磷剂，包含以下重量份的原料：聚合氯化铝30～45份、硫酸铝10～15份、硫酸亚铁20～30份、苯二甲酸氢钾5～10份、双氰胺甲醛5～10份、补充剂5～10份、废弃混凝土粉末15～20份及水10～15份。
优选的，一种用于污水除磷的高效除磷剂，包含以下重量份的原料：聚合氯化铝40份、硫酸铝12份、硫酸亚铁25份、苯二甲酸氢钾8份、双氰胺甲醛8份、补充剂8份、废弃混凝土粉末18份及水13份。
优选的，所述补充剂为铝酸钠、乙酸钠或葡萄糖中的一种或多种。
优选的，一种用于污水除磷的高效除磷剂的制备方法，包括以下步骤：
s1：取上述份量的各组分，待用；
s2：将废弃混凝土置于低温下进行活化处理，处理时间为10～30min；
s3：将s2中处理过的废弃混凝土进行破碎处理，并进行过筛，得到废弃混凝土粉末；
s4：取聚合氯化铝、硫酸铝及硫酸亚铁置于反应釜内，保持湿度为20％～50％，持续均匀进行搅拌10～30min，而后在45～65℃的条件下加入苯二甲酸氢钾、双氰胺甲醛及补充剂，搅拌40～50min，得到混合剂；
s5：在混合剂中加入s1中一半份量的水，制成磁流体，干燥、研磨、过筛，得到磁流体粉末；
s6：在磁流体粉末中加入废弃混凝土粉末，加入剩余水分散均匀，干燥、研磨、过筛，得到除磷剂。
优选的，包括以下步骤：
s1：取上述份量的各组分，待用；
s2：将废弃混凝土置于低温下进行活化处理，处理时间为20min；
s3：将s2中处理过的废弃混凝土进行破碎处理，并进行过筛，得到废弃混凝土粉末；
s4：取聚合氯化铝、硫酸铝及硫酸亚铁置于反应釜内，保持湿度为30％，持续均匀进行搅拌20min，而后在55℃的条件下加入苯二甲酸氢钾、双氰胺甲醛及补充剂，搅拌45min，得到混合剂；
s5：在混合剂中加入s1中一半份量的水，制成磁流体，干燥、研磨、过筛，得到磁流体粉末；
s6：在磁流体粉末中加入废弃混凝土粉末，加入剩余水分散均匀，干燥、研磨、过筛，得到除磷剂。
优选的，所述s2中，该低温条件为200～300℃。
优选的，所述s3中，利用破碎釜进行破碎，且破碎桨的速率为800～1000r/min，且过筛的目数为200～300目。
优选的，还包括s7，该s7中，利用球磨机对除磷剂进行球磨活化处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过结合硫酸亚铁及聚合氯化铝，实现二者的共聚，有效地综合了二者的优点，且增强了去浊效果，同时有效铁铝含量大于22％，产品吸湿性强，絮凝物比重大、絮凝速度快、易过滤、出水率高，其原料均于工业废渣，成本较低，适合废水处理。
2、本发明在除磷剂内设置了补充剂，利用乙酸钠或铝酸钠补充微生物必要的营养物质，让微生物的沉淀效果更理想，能尽最大程度的去除水体中的总磷，并且可以完全规避因铁盐或铝盐带来的负面作用，还可以实现对水体中微生物无任何负面影响，增强污泥废水活性的优点。
3、本发明利用废弃混凝土进行载体设置，且废弃混凝土内存在硬化胶凝基体和骨料，方便除磷剂的吸附使用，且实现了废气混凝土的再利用，避免资源的浪费及污染，易于实现批量生产。
4、本发明利用苯二甲酸氢钾提高除磷剂的反应速度，使得除磷剂被投入废液污水后，可快速的反应实现处除磷，且通过结合双氰胺甲醛，使得在除磷的过程中，除磷剂可对污水进行脱色，使得最终被处理后的污水清澈，达到较佳的处理可视效果。
具体实施方式
除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。“质量、浓度、温度、时间、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，1-50的范围应理解为包括选自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、或50的任何数字、数字的组合、或子范围、以及所有介于上述整数之间的小数值，例如，1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、和1.9。关于子范围，具体考虑从范围内的任意端点开始延伸的“嵌套的子范围”。例如，示例性范围1-50的嵌套子范围可以包括一个方向上的1-10、1-20、1-30和1-40，或在另一方向上的50-40、50-30、50-20和50-10。”
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种用于污水除磷的高效除磷剂，包含以下重量份的原料：聚合氯化铝30份、硫酸铝10份、硫酸亚铁20份、苯二甲酸氢钾5份、双氰胺甲醛5份、补充剂5份、废弃混凝土粉末15份及水10份。
其中，补充剂为铝酸钠。
该除磷剂的制备方法包括以下步骤：
s1：取上述份量的各组分，待用；
s2：将废弃混凝土置于200℃低温下进行活化处理，处理时间为10min；
s3：将s2中处理过的废弃混凝土进行破碎处理，破碎速率为800r/min，并进行过筛，过筛的目数为200目，得到废弃混凝土粉末；
s4：取聚合氯化铝、硫酸铝及硫酸亚铁置于反应釜内，保持湿度为20％，持续均匀进行搅拌10min，而后在45℃的条件下加入苯二甲酸氢钾、双氰胺甲醛及补充剂，搅拌40min，得到混合剂；
s5：在混合剂中加入s1中一半份量的水，制成磁流体，干燥、研磨、过筛，得到磁流体粉末；
s6：在磁流体粉末中加入废弃混凝土粉末，加入剩余水分散均匀，干燥、研磨、过筛，得到除磷剂。
实施例二
本发明提出的一种用于污水除磷的高效除磷剂，包含以下重量份的原料：聚合氯化铝40份、硫酸铝13份、硫酸亚铁25份、苯二甲酸氢钾8份、双氰胺甲醛8份、补充剂8份、废弃混凝土粉末18份及水12份。
其中，补充剂为乙酸钠。
该除磷剂的制备方法包括以下步骤：
s1：取上述份量的各组分，待用；
s2：将废弃混凝土置于250℃低温下进行活化处理，处理时间为20min；
s3：将s2中处理过的废弃混凝土进行破碎处理，破碎速率为900r/min，并进行过筛，过筛的目数为250目，得到废弃混凝土粉末；
s4：取聚合氯化铝、硫酸铝及硫酸亚铁置于反应釜内，保持湿度为30％，持续均匀进行搅拌20min，而后在55℃的条件下加入苯二甲酸氢钾、双氰胺甲醛及补充剂，搅拌45min，得到混合剂；
s5：在混合剂中加入s1中一半份量的水，制成磁流体，干燥、研磨、过筛，得到磁流体粉末；
s6：在磁流体粉末中加入废弃混凝土粉末，加入剩余水分散均匀，干燥、研磨、过筛，得到除磷剂。
实施例三
本发明提出的一种用于污水除磷的高效除磷剂，包含以下重量份的原料：聚合氯化铝42份、硫酸铝14份、硫酸亚铁28份、苯二甲酸氢钾8份、双氰胺甲醛8份、补充剂8份、废弃混凝土粉末18份及水14份。
其中，补充剂为葡萄糖。
该除磷剂的制备方法包括以下步骤：
s1：取上述份量的各组分，待用；
s2：将废弃混凝土置于280℃低温下进行活化处理，处理时间为25min；
s3：将s2中处理过的废弃混凝土进行破碎处理，破碎速率为950r/min，并进行过筛，过筛的目数为280目，得到废弃混凝土粉末；
s4：取聚合氯化铝、硫酸铝及硫酸亚铁置于反应釜内，保持湿度为40％，持续均匀进行搅拌25min，而后在60℃的条件下加入苯二甲酸氢钾、双氰胺甲醛及补充剂，搅拌48min，得到混合剂；
s5：在混合剂中加入s1中一半份量的水，制成磁流体，干燥、研磨、过筛，得到磁流体粉末；
s6：在磁流体粉末中加入废弃混凝土粉末，加入剩余水分散均匀，干燥、研磨、过筛，得到除磷剂。
实施例四
本发明提出的一种用于污水除磷的高效除磷剂，包含以下重量份的原料：聚合氯化铝45份、硫酸铝15份、硫酸亚铁30份、苯二甲酸氢钾10份、双氰胺甲醛10份、补充剂10份、废弃混凝土粉末20份及水15份。
其中，补充剂为铝酸钠。
该除磷剂的制备方法包括以下步骤：
s1：取上述份量的各组分，待用；
s2：将废弃混凝土置于300℃低温下进行活化处理，处理时间为30min；
s3：将s2中处理过的废弃混凝土进行破碎处理，破碎速率为1000r/min，并进行过筛，过筛的目数为300目，得到废弃混凝土粉末；
s4：取聚合氯化铝、硫酸铝及硫酸亚铁置于反应釜内，保持湿度为50％，持续均匀进行搅拌30min，而后在65℃的条件下加入苯二甲酸氢钾、双氰胺甲醛及补充剂，搅拌50min，得到混合剂；
s5：在混合剂中加入s1中一半份量的水，制成磁流体，干燥、研磨、过筛，得到磁流体粉末；
s6：在磁流体粉末中加入废弃混凝土粉末，加入剩余水分散均匀，干燥、研磨、过筛，得到除磷剂。
对比例一
一种用于污水除磷的除磷剂，包含以下重量份的原料：聚合氯化铝45份、硫酸铝15份、硫酸亚铁30份、双氰胺甲醛10份、补充剂10份、废弃混凝土粉末20份及水15份。
其中，补充剂为铝酸钠。
对比例二
一种用于污水除磷的除磷剂，包含以下重量份的原料：聚合氯化铝45份、硫酸铝15份、硫酸亚铁30份、苯二甲酸氢钾10份、补充剂10份、废弃混凝土粉末20份及水15份。
其中，补充剂为铝酸钠。
对比例三
一种用于污水除磷的除磷剂，包含以下重量份的原料：聚合氯化铝45份、硫酸铝15份、硫酸亚铁30份、补充剂10份、废弃混凝土粉末20份及水15份。
其中，补充剂为铝酸钠。
对比例四
一种用于污水除磷的除磷剂，包含以下重量份的原料：聚合氯化铝45份、硫酸铝15份、硫酸亚铁30份、苯二甲酸氢钾10份、双氰胺甲醛10份、废弃混凝土粉末20份及水15份。
将上述实施例一到实施例四、对比例一到四制备的除磷剂分别按1kg加入到5吨的污水内，并进行检测，结果如下：
表一：实施例数据
表二：对比例数据
上述表一、表二的对比中，可见对比例二、三色泽较差，且其成分组成表中均缺乏了双氰胺甲醛，而对比例一、三中的处理时间较其他实施例明显增加，同时二者均缺少苯二甲酸氢钾组分，在对比例四中，由于缺乏补充剂，其最终处理液的ph值明显增大，且最终的cod、总磷及溶解氧的含量均偏大。
针对上述数据结果，本申请的实施例中，通过硫酸亚铁、硫酸铝及聚合氯化铝的结合，提供大量的络合离子，且能够强烈吸附胶体微粒，通过吸附、桥架、交联作用，从而使胶体凝聚。同时还发生物理化学变化，中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷，降低了δ电位，使胶体微粒由原来的相斥变为相吸，破坏了胶团稳定性，使胶体微粒相互碰撞，从而形成絮状混凝沉淀，进而提高磷的去除效果。
其中，有效铁铝含量大于22％，产品吸湿性强。
且通过补充剂，对废液内的ph进行及时调整结合，无需在处理过程中单独介入添加药剂，保证废液的ph值在除磷剂的较佳适应范围内，且补充剂与除磷剂结合设置，使用方便，单次操作即可，人力操作成本较低，利用苯二甲酸氢钾提高除磷剂的反应速度，使得除磷剂被投入废液污水后，可快速的反应实现处除磷，且通过结合双氰胺甲醛，使得在除磷的过程中，除磷剂可对污水进行脱色，使得最终被处理后的污水清澈，达到较佳的处理可视效果。
此外，利用废弃混凝土进行承载，便于废弃混凝土内存在硬化胶凝基体和骨料，方便除磷剂的吸附使用除磷剂的抛洒使用，同时实现了资源的再利用，节约成本，绿色自然。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。