[发明专利]一种含铝废渣无焙烧制取含磷废水吸附剂的方法及应用

说明书

本发明属于环境功能材料和水处理新技术开发领域，具体涉及一种含铝废渣无焙烧制取含磷废水吸附剂的方法及应用。本发明采用给水厂铝污泥与铝厂废渣作为制备原料，通过制备含铝水、造粒和养护三个步骤，制备含磷废水吸附剂；本发明工艺简单且避免了污泥堆放及填埋过程产生的土地占用和环境污染，同时实现了废弃物的再利用，实现了铝渣的减量化。造粒过程需要添加的辅料水泥基灌浆料成本低，可加大吸附剂的强度且不需焙烧，因此避免了现有技术中焙烧过程或化学反应的高能源损耗。本发明制备的吸附剂适用于处理不同浓度磷的废水，在高效降低磷浓度的同时还可重复利用。

技术领域

本发明属于环境功能材料和水处理新技术开发技术领域，具体涉及一种含铝废渣无焙烧制取含磷废水吸附剂的方法及应用。

背景技术

生产磷肥、牲畜养殖、磷矿开采及污水处理厂污泥脱水过程会产生大量含磷废水，其中污泥脱水产生的含磷废水的磷酸盐浓度高达53mg/L。水中磷元素的超标会导致水体富营养化，造成水中藻类大量繁殖，溶解氧减少，水生生物无法生存，水质恶化等严重后果。

目前常用的除磷技术有物理除磷、生物除磷和化学除磷。物理除磷技术主要依靠吸附剂的吸附作用，应用较少；生物除磷技术则是依靠微生物对水中磷的吸收，不需投加额外的化学药剂，不会对生态环境产生影响且成本较低，但除磷微生物需要特定的生存条件，这一点限制了其广泛应用；化学除磷技术主要有投加铝盐除磷(硫酸铝、聚合氯化铝)、镧盐除磷(氯化镧/氧化镧改性粘土)、钙盐除磷(硝酸钙、氢氧化钙)及铁盐除磷(三氯化铁)，化学除磷效果稳定，但成本较高且会产生大量的污泥。

给水厂在水处理过程中通常以氯化铝作为絮凝剂，会不可避免的产生大量含铝污泥，目前水厂铝污泥的处置大多为就地堆放或外运，填埋厂填埋，焚烧处理等，成本高、占地面积大且对环境有较大的负面影响。

在铝厂生产各种铝制品过程中，会产生大量含铝废渣，其中含有较大比例的氧化铝。含铝废渣的堆放不仅会占用大量的土地资源，其中的铝还会进入土壤及地表水，对生态环境及人体健康造成严重威胁。

目前已有部分专利利用铝污泥进行含磷废水的去除，例如：

中国专利申请(公告号：CN102815778A)，专利名称：一种环保型除磷剂的制备方法，该方法对铝箔厂废水处理后的铝渣进行酸溶、添加铁盐添加剂及铝酸钙粉进行聚合反应，最终制得一种液体除磷剂，除磷效果好且用量少，但其制备过程需要进行聚合反应，维持体系温度，工艺较为复杂且不能重复利用。

中国专利申请(公告号：CN104587960A)，专利名称：一种除磷的高温改性铝污泥的制造方法，该方法将铝污泥进行研磨、造粒及烘焙，通过添加淀粉增加填料的内部孔径，增强了铝污泥的除磷效果，经高温改性的铝污泥对磷酸盐的去除效果明显，但存在工艺复杂、消耗能源且制得的填料不可重复利用等缺点。

中国专利申请(公告号：CN101070202A)，专利名称：一种利用氢氧化铝污泥生产铝铁复合净水剂的方法，该方法主要采用含铁废酸与氢氧化铝污泥搅拌反应产生，取反应后的上层清液即为铝铁液体复合净水剂，该净水剂变废为宝，制备方法简单，无二次污染但不能重复利用。

中国专利申请(公告号：CN104986837A)，专利名称：一种聚铝污泥成型除磷材料的制备方法，该方法是将给水处理厂聚铝污泥加入含有沸石粉、铝土矿粉的含水浆料及多种成分的混凝剂中，将得到的粉末状聚铝污泥进行造粒成型和高温焙烧即得除磷填料，该方法工艺简单，使用后便于分离，可回收利用但制作过程原料复杂且需消耗能源。

发明内容

本发明提供了一种含铝废渣无焙烧制取含磷废水吸附剂的方法及应用，目的在于提供一种来源广、成本低、制作工艺简单且可以回收利用的除磷产品的制备方法及应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种含铝废渣无焙烧制取含磷废水吸附剂的方法，包括如下步骤：