[发明专利]一种生物碳石膏复合水体除磷剂

说明书

本发明公开了一种生物碳石膏复合水体除磷剂，该水体除磷剂由30％‑60％的石膏和70％‑40％的生物碳组成，其中生物碳的原料包括水稻秸秆、玉米秸秆、大豆秸秆、稻壳中的一种或几种，生物炭原料用去离子水洗净后烘干，采用限氧升温炭化法热解制成生物碳，冷却后磨成粉备用。天然石膏磨成粉备用。将生物炭粉和石膏粉按质量比混合，即得水体除磷剂。根据污水中总磷的含量，在污水中投放水体质量0.1～0.5％除磷剂，反应3天后即可达到良好的除磷效果。采用本发明制得的水体除磷剂使用量少，适用于不同浓度、不同pH的含磷污水，同时受水温影响较小。且无需特殊处理，运行成本低，处理前TP为0.1‑100mg/L时，除磷效果基本达到90％以上，还不会造成水体二次污染。

技术领域

本发明属于水污染治理领域，公开了一种生物碳石膏复合水体除磷剂的制备方法以及采用该制备方法制得的生物碳石膏复合水体除磷剂。

背景技术

随着农业、洗涤剂等磷化工发展，自然界水体中磷含量超标愈发普遍。而磷是是浮游藻类生长的最重要因素，是导致水体富营养化污染的主要原因之一。控制水体磷浓度是解决水体富营养化问题的关键技术。水体除磷技术可分为：化学法、生物法、吸附法、结晶法。化学除磷法是向污水中投加化学药剂，生成难溶性盐，形成絮凝体后与水分离，从而去除污水中的磷。化学法工艺复杂、成本高，一般用于工业污水处理。生物除磷一般是利用细菌生物作用将水体中的磷转化为聚磷酸盐，成本低、起效慢、效果差，一般与化学除磷法结合使用。吸附除磷是利用吸附材料的活性基团与磷发生键合作用，从而实现将磷富集，进而达到除磷效果。吸附法适用范围广，但是受材料饱和吸附量和水体pH影响，吸附的磷容易向水体释放导致二次污染。结晶法是将水体中的磷生成难溶的羟基磷酸钙或鸟粪石晶体，从而达到分离的效果。该方法受pH值、反应物之间物质的量之比、晶种类型和反应时间影响。

CN0510754A公开了一种地表富营养化水体处理剂及其制备方法，该处理剂包含：改性牡蛎壳100-300份、植物源生物炭100-300份、蛭石110-225份、活化凹凸棒石粘土50-75份、活化膨润土50-75份，芽孢杆菌粉8-30份、脱硫菌粉5-30份。该处理剂成分和制备工艺复杂，制作成本高。其主要利用吸附除磷和生物除磷的原理，由于吸附剂颗粒细小(小于100目)，投放后很难分离出水体，后期容易因脱附导致水体二次污染。CN102476848A公开了一种去除低浓度含磷废水的复合除磷剂及其应用方法，复合除磷剂由有机物和无机矿物复配而成，其中有机物是指有机醇类、有机酯类、羧酸类中的一种或两种，无机矿物是指生石膏、泄石、橄榄石、和镁铝叶绿矾中的一种或两种；按占复合除磷剂总质量百分比计，其中有机物占20％～25％，无机物占60％～80％；将上述比例配比的复合除磷剂加入到低浓度含磷废水中，加入的量为10～40ppm，将含磷废水pH值调节在6.5～8.5，搅拌10～30min之后，再进行气浮处理。该处理剂由有机物和无机矿物复配而成，原料成本较高。此外，处理剂应用时用量需达到水体质量的1％～0.1％，用量较高，处理成本较高。

为克服现有技术的不足，一种原料成本低廉、制备工艺简单、除磷效率高，对不同浓度含磷污水均有较好净化效果，同时不会造成水体二次污染的除磷剂是目前行业内急需的。

发明内容

基于上述分析，本发明提供了一种以生物碳和石膏复合水体除磷剂的制备方法和应用方法。该除磷剂原料成本低廉、制备工艺、用量少、除磷效率高的特点，在污水中将可溶性磷酸盐转变为不溶的羟基磷酸钙，从而达到净化效果，对不同浓度含磷污水均有较好净化效果。

本发明是通过如下手段实现的：

一种生物碳石膏复合水体除磷剂，包括：

30％～60％的石膏；以及

70％～40％的生物炭。

进一步的，所述生物炭选自含有木质素的植物。

本发明还公开了一种制备上述生物碳石膏复合水体除磷剂的方法，包括：