[发明专利]除磷填料的制备方法及其在人工湿地中的应用

说明书

本发明公开了一种除磷填料的制备方法及其在人工湿地中的应用，该除磷填料的制备方法，包括以下步骤：S10：用1％～5％盐酸溶液对稻壳进行浸泡处理1～8h，将浸泡处理后的稻壳自然干燥，将干燥后的稻壳进行粉碎处理以形成稻壳粉；将矿物材料进行粉碎处理，粉碎后的矿物材料颗粒粒径在1mm以下；S20：将稻壳粉与矿物材料颗粒按一定的质量比例均质混合；S30：将均质混合后的稻壳粉和矿物材料颗粒与淀粉粘结剂溶液混合，经螺杆挤压后形成颗粒物；S40：将颗粒物投入高温炉中进行高温煅烧，自然冷却处理后获得除磷填料。

技术领域

本发明涉及除磷填料的制备方法及其在人工湿地中的应用。

背景技术

人工湿地对污水中含磷污染物的去除主要通过填料吸附与沉淀协同实现。填料通常具有发达的空隙与大比表面积，能够通过范德华力将含磷污染物结合吸附于填料表面而从污水中去除。同时，一些矿物填料能够向环境溶解释放钙、铁、镁、铝等金属离子，污水中的磷酸根离子通过与这些金属离子形成不溶性磷酸盐吸附结晶于填料表面而固定下来。当环境中金属离子溶出速度快、浓度大时，不能被填料吸附的磷酸盐沉淀则悬浮于水体中，随湿地出水排入环境。

人工湿地常用的除磷填料包括火山岩、陶粒、沸石、方解石、贝壳粉、铁矿渣等。其中，火山岩、陶粒和沸石主要通过表面和孔道的物理吸附固定含磷污染物，极易达到饱和而失效，还存在磷酸根重新溶出的风险。铁矿渣、方解石、贝壳粉等则通过溶出钙、镁、铁等离子与磷酸根发生沉淀反应而固定去除污水中的磷，对于方解石、贝壳粉等以碳酸钙为主要成分的填料，存在钙离子释放速度慢、体系浓度低，磷酸根吸附固定效率低等问题；铁矿渣富含各种金属氧化物，直接使用易使环境pH升高，破坏植物和微生物的生态效应，降低湿地污染去除效率、降低出水水质，还会导致填料发生板结失去功能。

由此可见，现有技术中的除磷填料在除磷效率、使用寿命及其对水环境不利影响等方面的问题，限制了人工湿地在污水处理上应用。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的实施例提供了一种除磷填料的制备方法及其在人工湿地中的应用。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用的技术方案是：

一种除磷填料的制备方法，包括以下步骤：

S10：用1％～5％盐酸溶液对稻壳进行浸泡处理1～8h，将浸泡处理后的稻壳自然干燥，将干燥后的稻壳进行粉碎处理以形成稻壳粉；将矿物材料进行粉碎处理，粉碎后的矿物材料颗粒粒径在1mm以下；

S20：将稻壳粉与矿物材料颗粒按一定的质量比例均质混合；

S30：将均质混合后的稻壳粉和矿物材料颗粒与淀粉粘结剂溶液混合，经螺杆挤压后形成颗粒物；

S40：将颗粒物投入高温炉中进行高温煅烧，自然冷却处理后获得除磷填料。

优选地，在将稻壳碎成稻壳粉后，并在将稻壳粉进行清洗处理前，使稻壳粉过10～60目筛。

优选地，稻壳粉与矿物材料颗粒的质量比为2∶1～1∶1。

优选地，淀粉粘结剂质量百分比浓度为4％～8％，淀粉粘结剂溶液的添加量为10％～30％。

优选地，利用螺杆挤出颗粒物，颗粒物的粒径为1～10mm。

优选地，所述高温炉包括马弗炉，对颗粒物的煅烧温度为600～900℃。

优选地，所述矿物材料为金属冶炼矿渣，所述金属冶炼矿渣包括铁矿渣、锰矿渣、铝矿渣、中的一种或几种。

本发明还公开了一种上述的除磷填料的制备方法在人工湿地中的应用。

与现有技术相比，本发明公开的除磷填料的制备方法的有益效果是：