[发明专利]富营养化水除磷填料及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及富营养化水体除污技术，尤其涉及一种富营养化水除磷填料及其 方法。

背景技术

我国水体普遍富营养化，水中氮磷元素偏高，水体透明度下降，甚至出现蓝 藻爆发，严重影响水体功能和城市水环境质量。

富营养化水体的治理，关键在于水中营养元素氮磷的去除，但传统如硝化反 硝化、聚磷菌厌氧释磷好氧过量吸磷等脱氮除磷技术只适合于生活污水等较高浓 度的水质，对于富营养化水体效果不佳。

对微污染含磷水源水的治理，多数采用强化混凝技术、强化沉淀技术、强化 过滤技术等，如“梁苑斐.微污染原水净化处理研究[D].广东：暨南大学,2010”、“苏 兆斌.章诗芳.孙伟等.微污染富营养化水源水净化处理试验[J].净水技术， 2002,21(3)：10-12”等利用向水中投药使水质达标，面对严重的水源污染和日益 提高的水质标准以及水体的富营养化对生态环境造成的极大威胁，微污染水源水 磷的处理将是一个趋势，但目前的除磷技术仍存在不足，这些处理技术虽能使水 质达标，但成本较大，且耗费人力物力；而近年来利用铁屑、活性炭等材料对微 污染富营养化水体的治理越来越受到人们的关注，该类材料可作为人工湿地基质 以及反应器填料等。

发明内容

本发明的目的是提供一种廉价高效的富营养化水除磷填料及其方法。

为了达到上述目的，本发明一方面提供了一种富营养化水除磷填料，其由铁 屑、铜屑与木屑混合而成，各组分质量比例为，铁屑：铜屑：腐木＝5-20：1： 0.4-0.6。

第二方面，本发明提供了一种富营养化水除磷方法，其特征在于：包括以下 步骤，

S1，将铁屑、铜屑与腐木混合，其中，各组分质量比例为，铁屑：铜屑：腐 木＝5-20：1：0.4-0.6，得到填料；

S2，将步骤S1得到的填料填充于沟渠内，将待处理富营养化水注入沟渠内， 其中，每1000mL水对应设置铁屑质量为100-200g，6-10h后，得到除磷水。

本发明的有益效果是：本发明提供的富营养化水除磷方法，对微污染水中的 TP、DTP、TN、DTN、NH₃-N和COD均有一定的去除效果，得到的除磷水总 磷含量低于0.05mg/L，达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类水 质标准，除磷效果达到85.7％，总铁含量低于0.3mg/L，达到《生活饮用水卫生 标准》(GB5749-2006)标准要求；本发明提供的富营养化水除磷填料，所用原料 铁屑、铜屑、腐木均为废弃物，价格低廉，经济可行，因此本技术在微污染水处 理如河水、湖水等方面应用前景广阔。

附图说明

图1为实施例1得到的磷去除率-时间曲线图；

图2为实施例2得到的磷去除率-时间曲线图；

图3为实施例3得到的磷去除率-时间曲线图；

图4为实施例4得到的铁浓度-时间曲线图。

具体实施方式

本发明一方面提供了一种富营养化水除磷填料，其由铁屑、铜屑与木屑混合 而成，各组分质量比例为，铁屑：铜屑：腐木＝5-20：1：0.4-0.6。

当废铁屑、废铜屑和腐木浸没在富营养化水中时，会发生内部和外部两方面 的微电解反应。废铁屑本身是铁碳合金，在电解质溶液中由于铁和碳电势有明显 差异，铁屑内部会形成许多微小的原电池；另外，废铜屑的中的铜会与周围的废 铁屑形成数目众多的原电池，加快了废铁屑的腐蚀，有机物既能在铁屑表面发生 还原反应，也能在铜屑表面得到电子发生还原反应。发生的原电池反应如下：

在中性和碱性条件下:O₂+2H₂O+4e＝4OH^-

腐木对水中磷有一定的吸附作用；同时在阳极，铁盐以离子状态存在，铁离 子与溶解态的磷酸根发生反应；待处理富营养化水pH值为7.39-7.73，在阴极 反应后铁盐以凝胶态的形式存在，具有更强的吸附絮凝性，其主要通过电中和、 吸附架桥及絮体卷扫的作用将微污染水源水水中含磷物质絮凝沉降下去；从而达 到微污染水源水除磷的目的。

优选的，所述铁屑：铜屑：木屑＝10：1：0.5。