專利名稱：一種鐵鹽除磷沉淀劑的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種鐵鹽除磷沉淀劑的制備方法。
背景技術：
我國水污染問題十分嚴重，在主要湖泊中，氮磷污染所致的富營養化湖泊占50%以上，每年“水華”和“赤潮”造成的經濟損失高達上百億元。一方面含磷廢水日益增多，弓丨起的環境污染和生態破壞不斷加劇；另一方面，自然界的磷素循環不完全，除鳥糞隨鳥遷移和海魚人為捕撈外，沒有磷再次回到陸地。據估計，按現有開采速度，全球磷礦資源只能維持10(Γ250年。因此，兼顧廢水除磷和磷資源回收利用，意義重大。化學沉淀除磷法是一種重要的廢水除磷技術，具有除磷效率高，工藝簡單，運行可靠等優點，已成為廢水除磷工程中最為常用的化學沉淀劑之一。但傳統鐵鹽沉淀除磷法存 在沉淀速度慢、固液分離差、污泥含水率高、含磷量低、脫水處理復雜和磷資源回收利用困難等缺點。瓊脂具有特殊的膠凝性質，疏松多孔，易吸收水分，可生物降解。它已廣泛用于食用、醫藥、化工、紡織、國防等領域。據不完全統計，瓊脂的用途已有1000多種，被國際上稱為“新奇的東亞產品”。將鐵鹽沉淀除磷與瓊脂膠凝性質合二為一，以瓊脂和鐵鹽作為主體材料，利用瓊脂高溫融化低溫凝固的特性，在高溫條件下，將一定量鐵鹽溶解于瓊脂溶液中；然后在攪拌條件下，使鐵鹽均勻分布于瓊脂中；逐漸降低溫度，使鐵鹽隨瓊脂凝固，制得鐵鹽除磷沉淀齊U。不僅可以充分發揮鐵鹽除磷的高效性，而且兼有瓊脂的多孔性、可塑性與易降解性。本發明適用范圍廣，除磷效率高，沉降性能好，運輸方便，瓊脂可生物降解，對環境無害，并能獲得純度較高的磷酸鐵/磷酸亞鐵。
發明內容
本發明目的是克服現有技術的不足，提供一種鐵鹽除磷沉淀劑的制備方法。鐵鹽除磷沉淀劑的制備方法的步驟如下
1)將I.5 3. O g瓊脂置于50 ml水中，加熱溶解，并維持融化狀態，得到瓊脂溶液，備
用；
2)將5 20g FeSO4置于50 ml水中，在不斷攪拌條件下完全溶解，得到FeSO4溶液，備用;
3)將步驟I)、步驟2)獲得的瓊脂溶液和FeSO4溶液趁熱迅速混合，以150 200rpm速度快速攪拌I 2 min, 50 75 rpm慢速攪拌5 10 min,充分混勻，得到FeSO4瓊脂溶液；
4)將FeSO4瓊脂溶液于20 251下靜置至固化，制得鐵鹽除磷沉淀劑。所述的在FeSO4瓊脂溶液中瓊脂的質量體積百分含量為I. 5 % 3. O % ;在FeSO4瓊脂溶液中FeSO4的含量為50 200 g/L。
本發明與普通鐵鹽除磷沉淀劑相比的有益效果是1)以瓊脂為載體，可在瓊脂內部形成局部的高濃度鐵鹽，提高廢水除磷效率；2)廢水處理前后保持固體狀態，易于分離，便于運輸；3)可制成顆粒狀、餅狀、柱狀等，適用范圍廣；4)瓊脂可生物降解，對環境無害，并能獲得純度較高的磷酸鐵/磷酸亞鐵。
圖I (a)為鐵鹽除憐沉淀劑餅狀成品不意 圖I (b)為鐵鹽除磷沉淀劑顆粒狀成品示意 圖2為鐵鹽除磷沉淀劑除磷效果圖。
具體實施例方式鐵鹽除磷沉淀劑的制備方法的步驟如下
1)將I.5 3. O g瓊脂置于50 ml水中，加熱溶解，并維持融化狀態，得到瓊脂溶液，備
用；
2)將5 20g FeSO4置于50 ml水中，在不斷攪拌條件下完全溶解，得到FeSO4溶液，備用;
3)將步驟I)、步驟2)獲得的瓊脂溶液和FeSO4溶液趁熱迅速混合，以150 200rpm速度快速攪拌I 2 min, 50 75 rpm慢速攪拌5 10 min,充分混勻，得到FeSO4瓊脂溶液；
4)將FeSO4瓊脂溶液于20 251下靜置至固化，制得鐵鹽除磷沉淀劑。所述的在FeSO4瓊脂溶液中瓊脂的質量體積百分含量為I. 5 % 3. O % ;在FeSO4瓊脂溶液中FeSO4的含量為50 200 g/L。下面通過實例來對本發明進行進一步闡釋。實施例I
將3. O g瓊脂置于50 ml水中，加熱溶解，并維持溶液狀態，得到瓊脂溶液，備用；同時取5 gFeS04置于50ml水中，在不斷攪拌條件下至完全溶解，得到FeSO4溶液，備用；將瓊脂溶液和FeSO4溶液趁熱混合，以200 rpm速度快速攪拌I min，75 rpm速度慢速攪拌5 min,至FeSO4充分混合于瓊脂溶液中；將混合溶液于25°C環境中靜置至固化，制得新型鐵鹽除磷沉淀劑(A-Fe1)15在250 ml燒杯中加入濃度為100 mg/L模擬含磷廢水150 ml，取A-Fe1IO ml并制成尺寸為3 mm X 3 mm X 10 mm顆粒添加至模擬廢水中,調節反應溶液pH 8. O,快速攪拌I min,慢速攪拌(50 rpm ) 15 min,靜置30 min。取上清液離心測定磷含量。試驗結果表明，廢水磷去除效率達到98. 23 ±O. 22 %。實施例2
將3. O g瓊脂置于50 ml水中，加熱溶解，并維持溶液狀態，得到瓊脂溶液，備用；同時取10 g FeSO4置于50 ml水中，在不斷攪拌條件下至完全溶解，得到FeSO4溶液，備用；將瓊脂溶液和FeSO4溶液趁熱混合，以200 rpm速度快速攪拌I min，50 rpm速度慢速攪拌10min,至FeSO4充分混合于瓊脂溶液中；將混合溶液于25°C環境中靜置至固化，制得新型鐵鹽除磷沉淀劑(A-Fe2)。
在250 ml燒杯中加入濃度為100 mg/L模擬含磷廢水150 ml，取A-Fe2IO ml并制成尺寸為3 mm X 3 mm X 10 mm顆粒添加至模擬廢水中,調節反應溶液pH 8. O,快速攪拌I min,慢速攪拌(50 rpm ) 15 min,靜置30 min。取上清液離心測定磷含量。試驗結果表明，廢水磷去除效率達到99. 03 ±O. 16 %。實施例3
將3. O g瓊脂置于50 ml水中，加熱溶解，并維持溶液狀態，得到瓊脂溶液，備用；同時取20 gFeS04置于50ml水中，在不斷攪拌條件下至完全溶解，得到FeSO4溶液，備用；將瓊脂溶液和FeSO4溶液趁熱混合，以200 rpm速度快速攪拌2 min, 75 rpm速度慢速攪拌5 min,至FeSO4充分混合于瓊脂溶液中；將混合溶液于25°C環境中靜置至固化，制得新型鐵鹽除磷沉淀劑(A-Fe3)。在250 ml燒杯中加入濃度為100 mg/L模擬含磷廢水150 ml，取A-Fe3IO ml并制成尺寸為3 mm X 3 mm X 10 mm顆粒添加至模擬廢水中,調節反應溶液pH 8. O,快速攪拌I min,慢速攪拌(50 rpm ) 15 min,靜置30 min。取上清液離心測定磷含量。試驗結果表明，廢水磷去除效率達到99. 56 ±O. 11 %。實施例4
將2. O g瓊脂置于50 ml水中，加熱溶解，并維持溶液狀態，得到瓊脂溶液，備用；同時取10 gFeS04置于50ml水中，在不斷攪拌條件下至完全溶解，得到FeSO4溶液，備用；將瓊脂溶液和FeSO4溶液趁熱混合，以200 rpm速度快速攪拌Imin，75 rpm速度慢速攪拌5 min,至FeSO4充分混合于瓊脂溶液中；將混合溶液于25°C環境中靜置至固化，制得新型鐵鹽除磷沉淀劑(A-Fe4)。在250 ml燒杯中加入濃度為100 mg/L模擬含磷廢水150 ml，取A-Fe4IO ml并制成尺寸為3 mm X 3 mm X 10 mm顆粒添加至模擬廢水中,調節反應溶液pH 8. O,快速攪拌I min,慢速攪拌(50 rpm ) 15 min,靜置30 min。取上清液離心測定磷含量。試驗結果表明，廢水磷去除效率達到98. 71 ±O. 08 %。實施例5
將I. 5 g瓊脂置于50 ml水中，加熱溶解，并維持溶液狀態，得到瓊脂溶液，備用；同時取10 gFeS04置于50ml水中，在不斷攪拌條件下至完全溶解，得到FeSO4溶液，備用；將瓊脂溶液和FeSO4溶液趁熱混合，以200 rpm速度快速攪拌lmin，75 rpm速度慢速攪拌10 min,至FeSO4充分混合于瓊脂溶液中；將混合溶液于25°C環境中靜置至固化，制得新型鐵鹽除磷沉淀劑(A-Fe5)。在250 ml燒杯中加入濃度為100 mg/L模擬含磷廢水150 ml，取A-Fe5IO ml并制成尺寸為3 mm X 3 mm X 10 mm顆粒添加至模擬廢水中,調節反應溶液pH 8. O,快速攪拌I min,慢速攪拌(50 rpm ) 15 min,靜置30 min。取上清液離心測定磷含量。試驗結果表明，廢水磷去除效率達到97. 23 ±O. 38 %。
權利要求
1.一種鐵鹽除磷沉淀劑的制備方法，其特征在于它的步驟如下 1)將I.5 3. O g瓊脂置于50 ml水中，加熱溶解，并維持融化狀態，得到瓊脂溶液，備用； 2)將5 20g FeSO4置于50 ml水中，在不斷攪拌條件下完全溶解，得到FeSO4溶液，備用; 3)將步驟I)、步驟2)獲得的瓊脂溶液和FeSO4溶液趁熱迅速混合，以150 200rpm速度快速攪拌I 2 min, 50 75 rpm慢速攪拌5 10 min,充分混勻，得到FeSO4瓊脂溶液； 4)將FeSO4瓊脂溶液于20 251下靜置至固化，制得鐵鹽除磷沉淀劑。
2.根據權利I所述的一種鐵鹽除磷沉淀劑的制備方法，其特征在于所述的在FeS04&脂溶液中瓊脂的質量體積百分含量為I. 5 % 3. O % ;在FeSO4瓊脂溶液中FeSO4的含量為50 200 g/L。
全文摘要
本發明公開了一種鐵鹽除磷沉淀劑的制備方法。它的步驟如下1)將1.5～3.0g瓊脂置于50ml水中，加熱溶解，并維持融化狀態，得到瓊脂溶液，備用；2)將5～20gFeSO4置于50ml水中，在不斷攪拌條件下完全溶解，得到FeSO4溶液，備用；3)將步驟1)、步驟2)獲得的瓊脂溶液和FeSO4溶液趁熱迅速混合，充分混勻，得到FeSO4瓊脂溶液，靜置至固化即可。本發明既具有鐵鹽除磷的高效性，又具有瓊脂的多孔性、可塑性與易降解性。以瓊脂為載體，可在瓊脂內部形成局部的高濃度鐵鹽，提高廢水除磷效率；可制成顆粒狀、餅狀、柱狀等，適用范圍廣；廢水處理前后保持固體狀態，易于分離，便于運輸；瓊脂可生物降解，對環境無害，并能獲得純度較高的磷酸鐵/磷酸亞鐵。
文檔編號C02F1/52GK102633336SQ201210121720
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月24日 優先權日2012年4月24日
發明者于曉晴, 張萌, 邱琳, 鄭平 申請人:浙江大學