[发明专利]一种回收水体中含磷药物磷资源的方法

说明书

本发明公开了一种回收水体中含磷药物磷资源的方法，包括以下步骤：将含磷药物废水过滤并调节pH值至3；向滤后的溶液中加入一定量的电气石和H₂O₂溶液，然后通过电动搅拌作用将电气石、H₂O₂与污水混合均匀进行反应，使含磷药物中有机物被氧化分解，同时有机磷被转化为无机磷；将上述溶液进行过滤并调节pH值至9～11，向溶液中投加钙盐和晶种，然后通过曝气混合的方式进行诱导结晶反应。反应结束后，过滤分离回收结晶产物。该技术处理效率稳定、简便易行，而且能够实现磷资源的可持续循环利用，所得结晶产物可获得一定的经济效益。

技术领域

本发明属于水处理与资源化技术领域，涉及一种回收水体中含磷药物中磷资源的方法。

背景技术

含磷药物被广泛的应用于抗肿瘤、抗寄生虫、抗炎、抗病毒等多个领域。在其制造过程中和使用后，由于工艺方法的限制、人畜吸收不充分等原因，会产生大量的含磷药物残余，部分药物存在一定的毒性，排入水体后，对人体安全及整个生态系统构成了长期潜在风险。另一方面，磷是一种不可更新、难以替代的自然资源，属于典型的沉积型循环物质，除了鸟粪和对鱼虾的捕捞，磷没有回到陆地的有效途径。因此，将污水中的磷进行回收再利用，不仅对控制水体中含磷污染物产生积极效果，而且能够实现磷资源的可持续循环利用，符合当前我国建设环境友好型和资源节约型社会的要求，具有环境和经济的双重效益。含磷药物包括有机磷药物和无机磷药物。无机磷药物易于被回收，但在回收同时需要考虑去除有毒害的物质，对于有机磷药物来说，大部分由于存在稳定的C-P键，常规的水解酸化等生物处理方法很难有效的对其进行降解。

天然矿物电气石催化类Fenton体系是一种采用电气石作为催化剂、H₂O₂作为氧化剂的催化氧化体系。电气石是一类由Na、Al、Ca、Mg、B和Fe等元素组成的环状硅酸盐矿物，它存在永久性自发电极，能释放远红外线，自发调节水体的氧化还原电位和pH值，对环境无污染。目前对电气石/H₂O₂天然矿物催化类Fenton体系方面研究主要集中废水中染料或重金属的去除方面，相关研究表明其对亚甲基蓝、甲基橙、苯酚、阿魏酸、铜离子、镉离子等具有良好的去除效果，但将其用于含磷制药废水的处理却并无报道。

诱导结晶除磷法一般指通过向反应器中加入晶种，降低界面能，使磷酸盐化合物析出并沉积在晶种材料的表面。此法克服了传统化学沉淀法沉淀速度慢、固液分离慢、污泥含水率高、需要复杂的污泥脱水处理等缺点。诱导结晶磷回收方法总体上可以分为两类，磷酸铵镁(MgNH₄PO₄·6H₂O，MAP)回收法和羟基磷酸钙(Ca₅(PO₄)₃OH，hydroxyapatite，HAP)回收法。MAP法可以同时去除磷和氨氮，其对氨氮浓度要求较高，但可以实现氮和磷的同时回收；而HAP应用范围比较广泛，磷浓度在很大范围内都可以采用该法，因此本技术中将使用HAP法。

本发明采用电气石/H₂O₂-HAP诱导结晶磷回收的组合方法处理水体中的含磷药物并进行磷资源的回收。在电气石/H₂O₂天然矿物催化类Fenton体系中，在多相催化氧化、均相催化的共同作用下去除有毒害的有机物，并将含磷药物中有机磷转化成无机磷；然后，在投加石英砂、多孔陶粒等晶种的条件下，采用HAP将磷酸盐富集在晶种上，形成结晶产物，通过结晶产物的回收实现磷资源的循环利用。