本发明属于污水处理技术，属于絮凝剂成分的改进，特别是高协同增效非共溶复合除磷絮凝剂及其应用方法。
背景技术：
：随着工农业的发展和人口的增长，中国城市化、工业化的加速，国内化肥、农药、含磷洗涤剂的生产量和消费量迅猛增长，导致污水中磷的含量不断上升，水污染所致的水体富营养化日趋严重，水体富营养化正在危害农业、渔业、旅游业等诸多行业，也对饮水卫生和食品安全构成巨大的威胁，磷的排放在我国已列入导致水体富营养化的一个重要指标，有着严格的排放标准。磷是一种富营养物质，是造成水体富营养化的重要因子，如不加以控制，可引起水体富营养化，导致藻类爆发，使水体产生恶臭和不良观感，严重影响环境质量，影响人类的健康，所以降低污水中的磷含量具有重要的意义。絮凝处理是废水化学除磷处理技术中的关键环节之一，絮凝的过程就是在污水处理的过程中加入絮凝药剂，使杂质产生凝聚、絮凝的过程，能够去浊除污，减少污水后续处理的污染负荷。而絮凝剂是决定混凝处理效果的关键因素，对后续流程的运行状况，最终出水水质和成本费用等均有重要的影响。絮凝剂是目前污水治理中应用最为广泛的一种药剂，常用的絮凝剂大致可以分为两类：有机絮凝剂和无机絮凝剂。利用絮凝药剂治理污水，综合混合、反应、凝聚、絮凝等过程。由于混凝剂投入水中，可以提供大量的正离子。正离子能把胶体颗粒表面所带的负电中和掉，使其颗粒间排斥力减小，从而容易靠近并凝聚成絮状细粒，实现使水中细小胶体颗粒脱稳并凝聚成微小细粒的过程。微小的细粒通过吸附、卷带和架桥形成更大的絮体沉淀下来，达到可从水中分离出来的目的。污水处理工艺中对污水中磷的去除方法主要有物理法、化学法和生物法三大类。污水处理厂通常采用生物技术。生物法除磷无需助剂，处理成本低廉，在我国污水处理厂大量应用。当进厂原水总磷含量低于6mg/l以下时，生物法处理后的污水总磷含量可降至0.5mg/l以下，即达到国家医药管理局《城镇污水处理厂污染物排放标准》(gb18918-2002)—级a标要求。但当进厂原水含磷量高于6mg/l时，处理后的污水总磷含量很难达到污水排放一级a标要求。国家要求2006年后建设的污水处理企业所排放污水必须达到国标—级a标准要求，这就使得许多污水处理厂不得不进行技术改造。在生物除磷的基础上，开展化学除磷工作，化学除磷成本低且有效，但它必然利用到絮凝剂进行混凝沉淀工艺。在污水处理中用于絮凝的药剂种类很多，各种无机铝盐、铁盐絮凝剂是目前国内外供水企业主要使用的絮凝剂，多年来起到很好的作用，但无机絮凝剂，由于分子量低，作用活性基团单一，对胶体物质的吸附架桥能力弱，制约其进一步推广应用，随着水源水受污染程度的增加，污水来水中总磷含量较高时，单独使用无机混凝剂已不能满足越来越高的出水水质需求，而有机高分子聚合物具有分子量大、作用活性基团多、对胶体物质的吸附架桥能力强、投加量少等无机絮凝剂不具备的优点，使用具有特殊功能的水溶性高分子聚合物，和其他线性高分子相比，其大分子链上所带正电荷密度高，水溶性好，高效无毒，具有较强的电中和能力，同时其线型结构可发挥絮凝架桥作用，而且分子量越大，絮凝架桥能力越强，有特殊功能的有机高分子作助凝剂，已表现出其独到功效，近年来其在污水处理中的应用与其强化混凝机理研究都得到前所未有的重视。而将有机高分子聚合物与无机絮凝剂复合，可扬长避短，强化效能，发挥协同作用，制备出性能更优，成本更低，应用更广的絮凝剂产品，已成为目前水处理技术研究的热点。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种高协同增效非共溶复合除磷絮凝剂及其应用方法，将有机高分子聚合物与无机絮凝剂混合，本发明解决有机高分子产品和无机絮凝剂的共溶问题，筛选出具备特殊功能的水溶性高分子聚合物，将有机高分子聚合物和多种无机盐絮凝剂复合得到稳定的复合絮凝剂，发挥协同作用，制备性能更优，成本更低，是应用更广的除磷絮凝剂产品，是针对高含磷污水处理的新型水处理药剂，通过投加可将处理后的污水总磷含量降至0.5mg/l以下，达到污水排放一级a标准要求，处理效果明显更佳，市场推广应用前景良好。本发明的目的是这样实现的：一种高协同增效非共溶复合除磷絮凝剂，包括10-30单位质量的聚合硫酸铝、20-40单位质量的铁盐、5-10单位质量的硫酸铜、5-10单位质量的硫代硫酸镁、2-10单位质量的聚季铵盐。本发明的目的是这样实现的：一种制备高协同增效非共溶复合除磷絮凝剂的方法，步骤①在反应釜中加入水；步骤②在水加入铁盐搅拌直至其完全溶解；步骤③在溶解有铁盐的水溶液中加入硫酸铝、硫酸铜、硫代硫酸镁搅拌直至完全溶解；步骤④在溶解有铁盐、硫酸铝、硫酸铜、硫代硫酸镁的水溶液中加入聚季铵盐搅拌均匀。本发明的技术特点、技术工艺：本发明是针对高含磷污水，经生化处理后的污水总磷含量不能达到污水排放一级a标准要求时。配合化学除磷，选择使用有特殊功能的有机高分子聚合物，将有机高分子聚合物和多种无机盐絮凝剂复合得到稳定的复合除磷絮凝剂，可扬长避短，强化效能，发挥协同作用，具有脱色、吸附、絮凝、除磷和净化作用、应用性能更优，成本更低，应用更广的絮凝剂产品是一种新型水处理药剂，可在不改变现有水厂混凝剂使用工艺的条件下得到应用，可加水后作为液体产品为投加、计量提供最大便利，针对现场条件可实现连续投加方式。本发明的创新点：(1)一般高分子聚合物和无机盐絮凝剂复合，很难形成稳定的混合液，本发明解决有机高分子产品和无机絮凝剂的共溶问题，将有机高分子聚合物和多种无机盐絮凝剂复合得到稳定的复合絮凝剂，通过协同增效作用，除磷效果高效，综合成本低。(2)本发明一种复合除磷絮凝剂，是处理高磷污水的特效药剂，可根据来水中磷含量高低，选择不同的投加浓度进行除磷操作，解决污水排放总磷不达标难题。(3)本发明制作工艺简单，原料易得，处理成本低廉，性能优良，适合规模化生产。(4)本发明产品中的多种无机絮凝剂混合后引入高分子聚季铵盐，混合使用会产生压缩双电层，使废水中的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体、矾花。絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水相沉淀，从而去除废水中的大量悬浮物，从而达到水处理的效果，处理效果明显好于其单独使用效果。本发明产品中的聚季铵盐是高分子产品，含有强阳离子基团和活性吸附基团，通过电中和及吸附架桥等作用，使水中的悬浮颗粒及含有负电荷基因的水溶性物质失稳、絮凝，在脱色、杀菌、去除有机物等方面有明显的效果，高效而无毒，广泛应用于源水净化和污水处理。本发明产品中的聚合硫酸铝是一种无机高分子絮凝剂，它能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δ电位，使胶体微粒由原来的相斥变为相吸，破坏胶团稳定性，使胶体微粒相互碰撞，从而形成絮状混凝沉淀，沉淀的表面积可达200-1000m2/g，极具吸附能力。本发明产品中的铁盐属于无机化学混凝剂。它对于在废水中色度高、总磷较高的废水处理中应用广泛，因为铁盐的脱色，除磷，混凝效果非常好，且成本相当低廉。铁盐在废水中的混凝过程是通过水解后对可溶性污染物进行电中和吸附沉淀成污泥的过程。铁盐的混凝可分为两部份，一部份为化学絮凝(如吸附架桥，产生氢氢化物凝结成矾花)，一部份为物理絮凝(如压缩双电层，对胶体电中和)。当铁盐水解反应使得水体中的胶体料子产生不同的电位离子时，就会失去稳定性，便会产生粘结反应，使得小颗料的胶体污染物聚合成大颗料的胶体开成矾花沉淀。铁盐投加在废水中电解，所产生的大量带正电荷的亚铁离子，使得污染物胶体表面电荷被中和的越来越多，与水中正负电荷、相互排斥的胶体微粒进行离子交换。到最后达到以吸引力为主的胶体微粒形成絮体沉淀。本发明产品中的多种无机絮凝剂混合后引入高分子聚季铵盐产品，实现将无机絮凝剂和有机絮凝剂复合配制，混合使用会产生压缩双电层，使废水中的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体、矾花。絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水相沉淀，从而去除废水中的大量悬浮物，从而达到水处理的效果，处理效果明显更佳而好于其单独使用效果。具体实施方式一种高协同增效非共溶复合除磷絮凝剂，包括10-30单位质量的聚合硫酸铝、20-40单位质量的铁盐、5-10单位质量的硫酸铜、5-10单位质量的硫代硫酸镁、2-10单位质量的聚季铵盐。聚季铵盐为环氧氯丙烷-二甲胺共聚物和/或丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵。铁盐为三氯化铁和/或硫酸亚铁和/或聚合硫酸铁。本发明产品的实施例1：一种复合除磷絮凝剂，包括2单位质量的聚季铵盐、30单位质量的聚合硫酸铝，20单位质量的铁盐、5单位质量的硫酸铜、5单位质量的硫代硫酸镁。本发明产品的实施例2：一种复合除磷絮凝剂，包括5单位质量的聚季铵盐、15单位质量的聚合硫酸铝、30单位质量的铁盐、8单位质量的硫酸铜、7单位质量的硫代硫酸镁。本发明产品的实施例3：一种复合除磷絮凝剂，包括10单位质量的聚季铵盐、10单位质量的聚合硫酸铝、40单位质量的铁盐、10单位质量的硫酸铜、10单位质量的硫代硫酸镁。一种应用高协同增效非共溶复合除磷絮凝剂的方法，步骤①在反应釜中加入水，水的加入质量取决于高协同增效非共溶复合除磷絮凝剂的质量与水的体积的比值；步骤②在水加入铁盐搅拌直至其完全溶解；步骤③在溶解有铁盐的水溶液中加入硫酸铝、硫酸铜、硫代硫酸镁搅拌直至完全溶解；步骤④在溶解有铁盐、硫酸铝、硫酸铜、硫代硫酸镁的水溶液中加入聚季铵盐搅拌均匀。本发明的技术效果：本发明复合除磷絮凝剂是针对高磷污水的新型水处理药剂，是以铁、铝离子为核心的多羟基多络合体复合阳离子型高分子絮凝剂，对带负电荷的磷酸根产生强烈的络合作用，同时水解产物可以吸附相当量的磷化合物，通过有机高分子的架桥吸附作用进一步除磷，通过将有机高分子聚合物和多种无机盐絮凝剂复配得到稳定的液体溶液，有效解决有机高分子产品和无机絮凝剂的共溶问题，通过协同增效作用，具有工艺适应能力强、总磷去除率高、除磷效果好等特点。通过投加本品，可将处理后的污水总磷含量降至0.5mg/l以下，达到污水排放一级a标准要求，是污水处理厂辅助生物除磷的理想化学除磷药剂。应用实施例1-3得到的液态复合除磷絮凝剂对市政污水进行处理后，其除磷效果如表1、表2所示：表1项目投加浓度(mg/l)污水中总磷(mg/l)去除率％市政污水--6.5--实施例12000.4593％实施例22000.3595％实施例32000.2896％表2项目投加浓度(mg/l)污水中总磷(mg/l)去除率％市政污水--4.1--实施例11000.1896％实施例21000.2394％实施例31000.1497％根据表1、表2，本发明针对污水中总磷含量，以不同浓度进行投加，总磷去除率可达到93％以上。当前第1页12