[发明专利]一种用钢渣治理黑臭水体的方法

说明书

本发明公开了一种用钢渣治理黑臭水体的方法，其特征在于：包括以下步骤：通过定量计算和针对性实验，对钢渣粒径和投加量对黑臭水体的治理进行规范性分析，研究表明除磷率与投加量呈线性相关为：y＝48.4x‑14.6，R2＝0.997，除磷率与目数呈幂函数关系为：y＝35x0.21，R2＝0.896，明确了钢渣粒径和投加量对黑臭水体除磷的效果，从而能具体对不同污染程度的水体对症下药，能从源头上治理黑臭水体，并没有对水体造成二次污染，一般情况下，20目1.5g钢渣的治理效果最好，除磷率最高，且不影响水体pH和DO，利用钢渣磁性可以有效回收钢渣，不造成废弃物污染，具有较高的实用价值，另外，通过对钢渣中钙离子溶出和钢渣反应前后XRD分析，揭示了钢渣除磷的机理，能使钢渣得到更好的利用。

技术领域

本发明涉及的是用钢渣治理黑臭水体的方法技术领域，具体为一种用钢渣治理黑臭水体的方法。

背景技术

磷是水体黑臭最主要的影响因素，当水体中磷浓度超过0.02mg/L时，就会加快水体的富营养化。水体中磷的来源有外源性磷和内源性磷。外源性磷指的是工业废水、生活污水、大气降水等；内源性磷主要来源于底泥磷。底泥磷在物理、化学和生物的作用下，将二次释放到水体中。当削减了外源磷之后，底泥中内源磷的释放成为水体修复的关键，控制底泥的内源释放一直是水体治理的重点和难点。近年来，人为添加钙化合物如CaO2、Ca(NO3)2被用于黑臭底泥原位修复，工业废弃物——钢渣亦含有丰富的Ca、Fe元素，钢渣浸出的Ca2+能够高效沉淀除磷，这对实现以废治废、钢渣金属元素循环利用具有重要现实意义。钢渣具有较大的比表面积且钙、铁、铝、镁的含量较高，钢渣对水体中PO43-既具有吸附作用，又具有化学沉淀作用。赵桂瑜等人探讨了钢渣的吸磷机理，研究发现钢渣除磷以化学吸附作用为主，在吸附饱和的钢渣中Ca-P和Mg-P的质量分数为总磷的80％，而其中磷酸钙盐是主要成分，因此，磷的去除机制主要为钢渣中的钙离子与磷酸根离子结合发生化学沉淀的作用。近些年来钢渣在废水处理中的应用越来越多。

发明内容

本发明的目的是为了解决以上所提出的问题，而提出的一种用钢渣治理黑臭水体的方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括以下步骤：

第一步：通过定量计算和针对性实验，对钢渣粒径和投加量对黑臭水体的治理进行规范性分析，研究表明除磷率与投加量呈线性相关为：y＝48.4x-14.6，R2＝0.997，除磷率与目数呈幂函数关系为：y＝35x0.21，R2＝0.896，投加量对钢渣除磷率的影响强于粒径；

第二步：对钢渣中钙离子的溶出进行了具体的数据分析，确定了分层现象和溶出机理，为钢渣对水体治理效果提供了理论支撑；

所述定量计算和针对性实验，包括以下步骤：

步骤一：测定黑臭水体磷酸盐浓度；

步骤二：根据测定的磷酸盐浓度，绘制标准曲线；

步骤三：研究钢渣投放量对黑臭水体除磷能力的实验；

步骤四：研究钢渣粒径对黑臭水体除磷能力的影响；

步骤五：确定钢渣投放量1.5g和粒径大小20目；

步骤六：取钢渣投放量1.5g和粒径大小20目工况时对底泥磷的控制效果；

步骤七：对钢渣除磷原理进行钙离子测定，对钢渣中钙离子溶出和钢渣反应前后XRD分析，确定分层现象和溶出机理。

优选的，所述测定黑臭水体磷酸盐浓度，包括如下步骤：

(1)配置10％抗坏血酸溶液：溶解10g抗坏血酸于水中，并稀释至100ml，该溶液储存在棕色玻璃瓶中，在约4℃可稳定几周，如颜色变黄，则弃取重配。