[发明专利]一种应用脱硫石膏控制水体磷元素污染的方法

说明书

本发明涉及水体磷污染治理技术领域，尤其是应用脱硫石膏控制水体中磷元素污染的方法。步骤1，将脱硫石膏预处理使其含水量降至5‑10％，然后在160℃下煅烧0.5小时，取出后自然冷却，密封保存得到煅烧脱硫石膏；步骤2，将煅烧脱硫石膏与未煅烧的脱硫石膏按质量比不小于1:1的比例进行混合，并加入煅烧脱硫石膏质量60～70％的水，调成糊状混合石膏，制成多孔石膏或涂于织物表面制成薄层石膏，固化后得到改性脱硫石膏；步骤3，将步骤2中得到的改性脱硫石膏置于水体中，并测定处理前后水体中磷酸根的含量。本发明一方面为燃油、燃气、燃煤等工业烟气脱硫石膏资源化利用提供新途径，另一方面使水体磷元素污染得到有效控制。

技术领域

本发明涉及水体磷污染治理技术领域，尤其是应用脱硫石膏控制水体中磷元素污染的方法。

背景技术

据不完全统计，2015年我国采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺产生的脱硫石膏产量约8000万t，综合利用消纳任务艰巨。在宁夏、内蒙古等西北地区出现了脱硫石膏无处消纳而只能堆放和抛弃的现象，这不仅占用大量土地，增加投资，而且无害化处理不好可能会对周围环境造成固体废物二次污染。在解决大气中的二氧化硫污染的同时，解决好脱硫石膏综合利用的问题，充分利用脱硫石膏的物理、化学特性与天然石膏非常接近的特点，对脱硫石膏进行深加工，扩展脱硫石膏的应用领域并逐渐取代天然石膏，这样既可变废为宝，又可达到保护环境的目的，处置和利用好脱硫石膏，具有良好的经济效益和社会效益，对生态环境保护有着重要意义。目前脱硫石膏利用途径可简单分为两类，一是将脱硫石膏应用于建筑业，生产纸面石膏板、石膏砌块、粉刷石膏、石膏条板、水泥缓凝剂等；二是脱硫石膏农业利用，用作盐碱地、酸性土壤改良等。国内外对于脱硫石膏的综合利用研究取得了很大进展，尤其是欧洲和日本等发达国家目前已经几乎100％地利用了产出的脱硫石膏，而我国脱硫石膏综合利用研究和产业化还有待进步提升，需要多方拓展脱硫石膏利用的渠道，提升脱硫石膏资源价值。

水体富营养化是指氮、磷等无机营养物大量进入湖泊、海湾等相对封闭、水流缓慢的水体，引起藻类和其他水生植物大量繁殖，水体溶解氧下降、水质恶化，其它水生生物大量死亡的现象。随着社会工业化进程的快速发展，农业生产上对氮肥、磷肥的不合理使用，未经处理的家畜家禽粪便随意堆放，生活污水的任意排放，以及工业企业对未经处理或处理不达标后的工业废水的肆意排放等现象，使湖泊、河口、海湾等水环境中的氮、磷等营养物质的不断积累，给藻类以及其它水生生物的大量繁殖提供了物质基础，引起浮游藻类等的恶性增殖，造成水体透明度下降，颜色加深、水体溶解氧量骤减，化学需氧量浓度增加，水质恶化，使鱼类及其它水生生物窒息死亡产生恶臭，水体生态系统遭到破坏，进而导致水体富营养化。

据环保部2010年的数据显示，在监测营养状态的26个湖泊中，富营养化状态的湖泊占43.2％。城市湖泊几乎都处于重富营养或异常营养状态，且绝大部分大中型湖泊已具备发生富营养化的条件或处于富营养化状态。另据《2015年中国环境状况公报》，全国62个重点湖泊(水库)的主要污染指标为总磷、化学需氧量和高锰酸盐指数；开展营养状态监测的61个湖泊(水库)中，不同程度富营养化的达到了55个。由此可见，水体的富营养化的趋势没有得到控制，已经成为我国一个严重并且亟待解决的问题。

水体富营养化处理技术主要有物理方法、化学方法和生物方法。物理处理方法主要有人工打捞、底泥疏浚、人工造流、引水、曝气和循环过滤等，适用于轻度富营养化的景观水体，对于中度富营养化和重度富营养化的景观水体效果不佳或者没有任何效果。化学处理方法是在水体中投加化学药剂，使之与水体中氮磷等营养物质发生化学反应，从而达到去除水体中的氮磷等营养物质的目的。化学药剂还能杀死景观水体中的藻类物质。化学方法治理水体富营养化有治理效果好、速度快、适应性强等优点。生物处理方法主要有人工湿地处理技术、水生动植物修复技术、接种微生物修复技术、生态浮床(岛)修复技术、微生物—生态浮床组合修复技术等。该方法具有经济高效、不产生二次污染、增加景观效果等优点，但设计运行复杂，见效较慢，且不适于较小的沟渠。化学除磷法无论是在除磷量和除磷效果上均具有明显优势，应用前景十分广阔。目前，化学除法法在污水厂除磷工艺中得到了广泛应用，常用的试剂有石灰、硫酸铝、三氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁、聚氯化铝铁等。