本发明涉及除磷剂
技术领域：
，具体涉及一种高效复合除磷剂及其制备方法。
背景技术：
：水体富营养化会引起藻类大量繁殖、水体溶解氧大量下降、水质恶化。这种现象在我国较为严重，给工业、水产业、农业以及旅游业都带来了极大的危害。水中磷元素超标，是水体富营养化的重要诱因。因此，如何有效降低污水中磷的浓度，对消除污染、保护环境具有十分重要的意义。目前废水中的磷主要通过化学凝聚沉淀法和生物法去除。生物除磷很难使出水达标排放。化学凝聚沉淀除磷是利用铁盐、铝盐等与废水中的磷酸基团反应生成无晶形的磷酸盐沉淀物，经过化学沉淀、絮凝和固液分离后达到除磷的目的。目前利用铁盐、铝盐等除磷，除磷效果还有待进一步提高，而且往往只能针对单一体系或者只在特定体系下使用才有效果，同时也会对使用系统带入新的影响。技术实现要素：本发明目的是提供一种高效复合除磷剂及其制备方法，以解决现有技术的不足。本发明采用以下技术方案：一种高效复合除磷剂，由如下步骤制备得到：步骤1、400-600质量份的水中在搅拌条件下缓慢加入工业级硫酸，调节ph至1.0±0.1；步骤2、向步骤1的溶液中加入硫酸铁300-400质量份，使之完全溶解；步骤3、向步骤2的溶液中加入硫酸铝80-120质量份，使之完全溶解；步骤4、向步骤3的溶液中加入氯化铝40-60质量份，使之完全溶解；步骤5、检查步骤4的溶液的ph，使溶液ph维持在0.5-1.0，若ph值大于1.0，用工业级硫酸调节至0.5-1.0；步骤6、将步骤5的溶液用1200-1800目耐酸过滤器完全过滤；步骤7、将步骤6过滤后的溶液在缓慢搅拌的条件下，以过滤后的溶液质量计，加入至少千分之一的聚二甲基二烯丙基氯化铵和至少千分之一的改质剂；步骤8、将步骤7的溶液在40-50℃和缓慢搅拌条件下，熟化反应18-30h；熟化后的溶液即为液体高效复合除磷剂，或者将熟化后的溶液进行喷雾干燥处理，获得固体高效复合除磷剂。进一步地，步骤7改质剂为脱色剂，脱色剂为季铵型阳离子高分子聚合物。进一步地，步骤7和步骤8搅拌速度为15-30r/min。进一步地，步骤8液体高效复合除磷剂作为除磷剂产品直接使用；固体高效复合除磷剂使用时按固体高效复合除磷剂与水的质量比为1：3-5混合，完全溶解后使用。一种高效复合除磷剂的制备方法，包括如下步骤：步骤1、400-600质量份的水中搅拌条件下缓慢加入工业级硫酸，调节ph至1.0±0.1；步骤2、向步骤1的溶液中加入硫酸铁300-400质量份，使之完全溶解；步骤3、向步骤2的溶液中加入硫酸铝80-120质量份，使之完全溶解；步骤4、向步骤3的溶液中加入氯化铝40-60质量份，使之完全溶解；步骤5、检查步骤4的溶液的ph，使溶液ph维持在0.5-1.0，若ph值大于1.0，用工业级硫酸调节至0.5-1.0；步骤6、将步骤5的溶液用1200-1800目耐酸过滤器完全过滤；步骤7、将步骤6过滤后的溶液在缓慢搅拌的条件下，以过滤后的溶液质量计，加入至少千分之一的聚二甲基二烯丙基氯化铵和至少千分之一的改质剂；步骤8、将步骤7的溶液在40-50℃和缓慢搅拌条件下，熟化反应18-30h；熟化后的溶液即为液体高效复合除磷剂，或者将熟化后的溶液进行喷雾干燥处理，获得固体高效复合除磷剂。进一步地，步骤7改质剂为脱色剂，脱色剂为季铵型阳离子高分子聚合物。进一步地，步骤7和步骤8搅拌速度为15-30r/min。进一步地，步骤8液体高效复合除磷剂作为除磷剂产品直接使用；固体高效复合除磷剂使用时按固体高效复合除磷剂与水的质量比为1：3-5混合，完全溶解后使用。本发明的有益效果：1、除磷效果好。本发明高效复合除磷剂使用简单，使用时直接将液体产品按所需用量均匀加入需要除磷的污水中，固体产品用水溶解后使用。在使用中相对于常规的硫酸铁、硫酸铝、氯化铝等水处理剂，具有除磷反应速度快，矾花大，沉降速度快，除磷效果更好的特点。2、使用范围广。本发明高效复合除磷剂，含有铁、铝两种处理剂的优点，同时能够使铁、铝等除磷离子各自根据自身的化学特性而选择最佳的反应、消耗途径，与单独使用铁盐、铝盐相比，各自的优点被扩大，不足被弥补，从而达到了1+1＞2的效果。本发明高效复合除磷剂适用于城市生活污水系统、工业污水系统、商业污水系统等需要除磷的各个体系，从而摆脱了传统水处理剂只能针对单一体系或者只在特定体系下使用才有效果的局面，将产品的使用范围大大扩大。3、对使用系统不带入新的影响。常规的水处理剂比如硫酸铁、硫酸铝、氯化铝、三氯化铁等，在使用时会给使用环境带来酸度上的较大波动、水颜色变深、浊度增加、引入大量新的系统不需要或者对系统有害的离子。常规的铁盐、铝盐水处理剂，是用酸(硫酸或者盐酸，有的厂家更是使用工业废酸)与废铁或者铝渣反应而制得，所以产品中含有很多残酸及其他不明的物质(重金属离子或者可溶性盐类)，这些杂质能够影响水体的ph、色度、盐度等，如果这种污水进入生化处理池，对细菌胶团的活性产生很大的影响。而本发明高效复合除磷剂，在生产时使用的原料是常规的成品固体原料，不必要的可溶性盐类就很少，同时在对固体原料进行溶解时，使用的是酸性清水(而不是其他厂家的高浓度硫酸或者盐酸)，同时增加了过滤程序，所以不存在残酸与其他不溶性物质的影响。本发明高效复合除磷剂在使用时虽然也会出现ph的略微下降，但是这是由于在除磷时主要金属离子铁、铝的水解形成的，是正常的反应，是系统允许并且能够接受的，不会影响系统的正常运行或对下一工序不会造成不良影响。综上，本发明采用常规硫酸铁、硫酸铝、氯化铝水处理剂为原料，加入一定量的聚二甲基二烯丙基氯化铵以及改质剂，在一定的工艺条件下，生产出的高效复合除磷剂，具有适应性强，适用范围广，除磷更快更彻底等优点。具体实施方式下面结合实施例对本发明做更进一步地解释。下列实施例仅用于说明本发明，但并不用来限定本发明的实施范围。一种高效复合除磷剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、向搪瓷反应釜中加入400-600质量份的水，开动搅拌，向反应釜内缓慢加入工业级硫酸，调节ph至1.0±0.1。步骤2、向步骤1的溶液中加入硫酸铁300-400质量份，使之完全溶解。步骤3、向步骤2的溶液中加入硫酸铝80-120质量份，使之完全溶解。步骤4、向步骤3的溶液中加入氯化铝40-60质量份，使之完全溶解。步骤5、检查步骤4的溶液的ph，使溶液ph维持在0.5-1.0，若ph值大于1.0，用工业级硫酸调节至0.5-1.0。步骤6、将步骤5的溶液用1200-1800目耐酸过滤器完全过滤。步骤7、将步骤6过滤后的溶液在15-30r/min搅拌的条件下，以过滤后的溶液质量计，加入至少千分之一的聚二甲基二烯丙基氯化铵和至少千分之一的改质剂；其中，改质剂为脱色剂，脱色剂为季铵型阳离子高分子聚合物。经过大量实验表明，聚二甲基二烯丙基氯化铵和改质剂在除磷剂中含量分别达到千分之一时，除磷剂的矾花凝聚效果与溶液脱色效果明显，当配比超过量时，效果增加不明显，当配比不足量时，除磷剂的矾花凝聚与脱色效果不佳。步骤8、将步骤7的溶液在40-50℃和15-30r/min搅拌条件下，熟化反应18-30h；熟化后的溶液即为液体高效复合除磷剂，液体高效复合除磷剂作为除磷剂产品直接使用。或者将熟化后的溶液进行喷雾干燥处理，获得固体高效复合除磷剂。固体产品便于运输与储存，使用时按固体高效复合除磷剂与水的质量比为1：3-5混合，完全溶解后使用。除磷剂用量为污水总磷量的40倍左右。实施例1一种高效复合除磷剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、向搪瓷反应釜中加入500质量份的水，开动搅拌，向反应釜内缓慢加入工业级硫酸，调节ph至1.0。步骤2、向步骤1的溶液中加入硫酸铁350质量份，使之完全溶解。步骤3、向步骤2的溶液中加入硫酸铝100质量份，使之完全溶解。步骤4、向步骤3的溶液中加入氯化铝50质量份，使之完全溶解。步骤5、检查步骤4的溶液的ph，使溶液ph维持在0.8。步骤6、将步骤5的溶液用1500目耐酸过滤器完全过滤。步骤7、将步骤6过滤后的溶液在15r/min搅拌的条件下，以过滤后的溶液质量计，加入千分之一的聚二甲基二烯丙基氯化铵和千分之一的季铵型阳离子高分子聚合物。步骤8、将步骤7的溶液在45℃和15r/min搅拌条件下，熟化反应24h；熟化后的溶液即为液体高效复合除磷剂。实施例2一种高效复合除磷剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、向搪瓷反应釜中加入400质量份的水，开动搅拌，向反应釜内缓慢加入工业级硫酸，调节ph至1.1。步骤2、向步骤1的溶液中加入硫酸铁300质量份，使之完全溶解。步骤3、向步骤2的溶液中加入硫酸铝80质量份，使之完全溶解。步骤4、向步骤3的溶液中加入氯化铝40质量份，使之完全溶解。步骤5、检查步骤4的溶液的ph，使溶液ph维持在0.5。步骤6、将步骤5的溶液用1200目耐酸过滤器完全过滤。步骤7、将步骤6过滤后的溶液在15r/min搅拌的条件下，以过滤后的溶液质量计，加入千分之一的聚二甲基二烯丙基氯化铵和千分之一的季铵型阳离子高分子聚合物。步骤8、将步骤7的溶液在40℃和15r/min搅拌条件下，熟化反应18h；熟化后的溶液即为液体高效复合除磷剂。实施例3一种高效复合除磷剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、向搪瓷反应釜中加入600质量份的水，开动搅拌，向反应釜内缓慢加入工业级硫酸，调节ph至1.1。步骤2、向步骤1的溶液中加入硫酸铁400质量份，使之完全溶解。步骤3、向步骤2的溶液中加入硫酸铝120质量份，使之完全溶解。步骤4、向步骤3的溶液中加入氯化铝60质量份，使之完全溶解。步骤5、检查步骤4的溶液的ph，使溶液ph维持在1.0。步骤6、将步骤5的溶液用1800目耐酸过滤器完全过滤。步骤7、将步骤6过滤后的溶液在30r/min搅拌的条件下，以过滤后的溶液质量计，加入千分之一的聚二甲基二烯丙基氯化铵和千分之一的季铵型阳离子高分子聚合物。步骤8、将步骤7的溶液在50℃和30r/min搅拌条件下，熟化反应30h；将熟化后的溶液进行喷雾干燥处理，获得固体高效复合除磷剂。实施例4将实施例1制备的液体高效复合除磷剂和硫酸铁、硫酸铝、氯化铝在相同的试验条件下对某城市污水进行除磷效果比较，结果如表1所示。本发明制备的液体高效复合除磷剂在使用中相对于常规的硫酸铁、硫酸铝、氯化铝等水处理剂，具有除磷反应速度快，矾花大，沉降速速快，除磷效果更好的特点。表1药剂名称污水体积处理前总磷药剂用量沉降时间处理后总磷液体高效复合除磷剂1000ml6.4mg/l0.25ml66min0.32mg/l硫酸铁1000ml6.4mg/l0.25ml90min0.56mg/l硫酸铝1000ml6.4mg/l0.25ml102min0.63mg/l氯化铝1000ml6.4mg/l0.3ml87min0.55mg/l当前第1页12