[发明专利]除磷剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种除磷剂及其制备方法和应用，该除磷剂主要以红砖废料和/或水泥废料为原料，经酸改性、高温煅烧活化和加钠盐搅拌制备而成，高温煅烧活化的温度为700℃～1000℃。制备方法包括预处理、配料、酸改性、煅烧和加钠盐搅拌。该除磷剂的除磷效果好，可资源利用建筑垃圾，制备工艺简单。本发明的除磷剂主要用于深度处理大吨位生活污水，可使成本大幅下降，对生态环境友好，且可有效节约能源，具有重要的经济效益和社会意义。

技术领域

本发明属于建筑垃圾资源利用技术领域，涉及一种除磷剂及其制备方法和应用，具体涉及一种建筑垃圾基除磷剂及其制备方法和用于深度处理大吨位生活污水的应用。

背景技术

伴随着中国工业化和城镇化发展的加快，建筑业也得到了提升。建筑行业在为生产和生活提供工作和休息空间的同时，产生了许多建筑垃圾。从目前的现状来看，城市垃圾中有大约三分之一以上是建筑垃圾，而且占用的空间比例越来越大。如果工程完工后不对修建垃圾进行有效的处理，不但会浪费更多的地皮，而且还会给城市带来不可预测的污染。因此，合理有效的控制和利用建筑垃圾，是我们现阶段的首要任务。

目前，城市垃圾填埋场具有一定程度的随机性，建筑垃圾倾倒的现象在城市中无处不在。在施工过程中，施工方为了方便随意倾倒垃圾，不受约束。许多垃圾在外界环境的影响下，产生各种垃圾堆塌陷现象。在郊区，池塘是建筑垃圾的首选堆放处，这不仅降低了池塘蓄水能力，而且降低了排水能力。

由于施工废物中含有少量易燃易爆物质，会导致火灾的发生，如果建筑垃圾在人员较少的住宅区倾倒，造成灾害风险更大，其中不乏许多无法及时处理的灾难。因此，完工之后的建筑废弃物不仅直接对土壤、空气和水等造成污染，而且存在许多安全问题。

完工之后的废弃物不仅占用土地，而且污染环境，直接或间接影响了空气质量。目前，我们的大部分建筑垃圾处理方式为填埋。在堆放过程中，在废渣以及温度的作用下，会有一些有机物发生合成或分解反应，导致有毒气体的产生，这种有毒气体排放到空气中会造成空气污染，后果不堪设想。

磷是生态圈一个重要的元素，各种各样含磷化合物在人类工农业生产和日常生活中扮演着重要的角色，但这同时也使自然水体中的总磷不断提高，而总磷在水体中富集是引起水质富营养化的重要原因，其严重威胁水生态系统平衡，造成了极大的环境问题。由于经济的快速发展，生活污水中的总磷的种类越来越复杂多样，含量也越来越高，这对大型生活污水处理厂的设计负荷产生很大的冲击。近几年来由于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准不断提高，即我国绝大部分生活污水处理厂出水TP浓度要≤0.5mg/L。然而，我国城镇生活污水处理厂采用活性污泥法、A²O、SBR和氧化沟等传统工艺的情况依旧很普及，使用生物除磷的传统工艺时，出水中TP浓度理论值≥1.0mg/L，且生物除磷效果受影响的因素较多，处理效果不稳定，尤其我国南方城市污水中的COD浓度普遍偏低，而磷浓度普遍偏高，这就使得传统生物除磷的作用得不到很好的发挥。故采用传统生物处理工艺除磷的城镇污水处理厂出水TP浓度要达到一级A标准，需要提标升级提高除磷效率，同时兼顾土地资源紧张和控制运行成本等问题，难度较大。

目前运用于大型生活污水处理厂深度处理工艺的主要是化学除磷+絮凝工艺。深度除磷所采用的化学除磷种类主要是在二沉池的出水中加铁盐或者铝盐，然后加PAM进行絮凝沉淀。也有些污水处理厂为了进一步优化沉淀效果，还会在絮凝沉淀池的后面加一个斜板沉淀池。这种化学除磷+絮凝工艺除磷效果是可靠的，并能在一定程度上降低出水中的SS浓度和使污泥絮体变得比较密实而优化沉降性能，而且增加的污泥量不多，经济合理。但是，由于铁盐的腐蚀性强，会腐蚀管道和设备，而且铁盐和铝盐对微生物具有毒害作用，必须将二沉池的出水分别引入新建造的除磷反应池和絮凝沉淀池。这就对厂区的可建筑面积提出了很大的要求以及土建带来的巨大成本也是传统化学除磷+絮凝工艺最明显的缺点。所以基于占地面积和经济成本这一方面的考虑，开发一种经济高效且建造成本低的新型除磷剂具有非常重要的实际意义。

发明内容