[发明专利]一种用于污水处理的除磷晶种及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及的是一种用化学法处理污水用原料及该原料的制备方法，尤其是一种用于污水处理的除磷晶种及其制备方法。

背景技术：

在现有技术中，常用的污水除磷方法主要有化学沉淀法和生物法。化学沉淀法除磷效率高且稳定，但由于钙盐、铁盐及铝盐等除磷药剂的添加导致该法运行成本较高、污泥量较大且不易回收利用，使该法在实际生产应用中受到限制。生物法无需投放化学药剂且运行费用较低，但除磷效率不高、运行稳定性较差，其实质只是把磷从液相转移到污泥中去，仍需要其他的方法进行除磷。

用除磷材料除磷的有吸附法和结晶法。吸附法主要利用除磷材料的吸附能力，除磷效率稳定。但目前除磷材料大都存在回收再生困难、易造成二次污染等弊端。结晶法主要利用除磷材料作为结晶晶种来破坏溶液的亚稳态，使磷酸盐在晶种表明迅速的沉淀结晶，不仅达到除磷的目的，而且结晶的磷酸盐可以直接作为磷矿资源回收，实现磷资源的可持续利用。但由于结晶反应的苛刻性使得该法的推广应用受到限制。在公知的技术中，目前有用钢渣作为除磷材料使用。钢渣是一种含有Ca、Si、Al、Fe、Mg等金属氧化物的工业废弃物，其来源广泛、价格低廉且具有良好的吸附性能，故而应用于污水除磷处理领域。钢渣在污水除磷领域的应用主要是用其粉末作为吸附剂用，由于钢渣吸附能力的限制，在实际应用中为保证除磷效果，需要加大钢渣粉末的投放量，这又导致污泥的产量大，而且吸附剂再生困难，同时又会造成二次污染。至今还没有发现采用结晶法除磷是利用钢渣作为除磷结晶晶种的有关报道，这是现有技术所存在的不足之处。

发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种用于污水处理的除磷晶种及其制备方法的技术方案，该方案采用钢渣作为污水处理的除磷晶种，同时给出了采用水热法加工制作钢渣处理晶种的方法。

本方案是通过如下技术措施来实现的：

本方案用于污水处理的除磷晶种其特点是：在颗粒状的钢渣表面覆盖一层具有缓释能力的水合硅酸钙的钢渣颗粒。

本方案用于污水处理的除磷晶种的制备方法，其工艺步骤特点如下：

第一步：筛选颗粒状钢渣，加入CaO和SiO₂，然后以液固比1-3的比例加入NaOH溶液中充分混合均匀，颗粒钢渣、CaO和SiO₂各组分占混合物总质量的质量百分比为：

颗粒钢渣：85%～95%；

CaO：   1.5%～8%；

SiO₂：    2%～10%；

第二步：将第一步的混合物置于高压反应釜内加热到175-225℃进行合成，保持合成时间24-48小时；

第三步：在合成时间达到后，自然冷却至室温；

第四步：降温后将高压反应釜内的钢渣颗粒滤出，再经去离子水反复冲洗8-10次；

第五步：将经冲洗后的钢渣颗粒置于75-85℃的温度下干燥8-12小时，既得除磷晶种产品。

本方案具体的特点还有，所述的NaOH浓度为3-8mol/L。所述钢渣颗粒的直径在3-5毫米。