[发明专利]一种用于人工湿地的除磷填料及其制备方法

说明书

一种用于人工湿地的除磷填料及其制备方法，该填料为核壳结构，内核由Ca(OH)₂和三价铁盐组成，外层覆盖CaCO₃；其中，Ca(OH)₂、三价铁盐与CaCO₃的摩尔比为1∶(0.01～0.23)∶(0.3～1.3)。该填料结构简单、强度高、不易板结、作用时间久、除磷效果好，且对水体pH值影响较小。

技术领域

本发明涉及一种水处理领域的填料，尤其是应用于人工湿地中，能够高效吸附水中磷元素、坚固耐用的除磷填料。

背景技术

人工湿地主要通过填料吸附、水生生物吸收、微生物分解等作用去除污水中的磷。填料吸附在人工湿地去除磷元素的过程中，发挥重要作用，而且易于控制。

填料去除污水中磷的研究较多，主要集中在除磷效果和去除机理方面，选择、开发对磷吸附能力强、经济效益好的基质材料用于人工湿地，是强化人工湿地除磷效果的重要措施。

通常认为填料中钙、铝、铁含量与其理论磷元素饱和吸附量密切相关。常规填料包括砾石、陶粒、石英砂、沸石、火山岩、钢渣、石灰石等，其中陶粒、钢渣、石灰石等表现出较好的磷素吸附性能，较多地被实际工程所应用。湿地填料经过长时间的使用之后，常常会出现板结现象，影响出水除磷效果，而且在使用过程中磨损较大，会造成滤料消耗增加，使处理成本升高。

综上所述，如何提供一种综合性能较好，高效除磷且经济耐用的人工湿地填料，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明提供一种结构简单、强度高、不易板结、作用时间久、除磷效果好，且对水体pH值影响较小的人工湿地填料。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于人工湿地的除磷填料，该填料为核壳结构，内核由Ca(OH)₂和三价铁盐组成，外层覆盖CaCO₃；其中，Ca(OH)₂、三价铁盐与CaCO₃的摩尔比为1∶(0.01～0.23)∶(0.3～1.3)。

如上所述的除磷填料，优选地，所述三价铁盐选自氯化铁或硫酸铁。

另一方面，本发明提供一种用于人工湿地的除磷填料的制备方法，该方法包括如下步骤：

A.CaO与H₂O充分混合，随后加入Fe³⁺溶液，投加摩尔比为CaO∶H₂O∶Fe³⁺＝1∶(5～12)∶(0.04～0.1)；

B.步骤A获得的混合物自然风干至开裂，将产物粉碎成粒度小于2mm的块体；

C.向步骤B获得的块体喷水，块体与水的质量比为1∶(0.25～0.5)，随后风干；

D.重复步骤C2～3次，然后将块体破碎成0.075-2mm颗粒；

E.向步骤D获得的颗粒喷水，固体颗粒与水的质量比为1∶(0.25～0.5)，随后风干，获得用于人工湿地的除磷填料。

如上所述的制备方法，优选地，所述三价铁盐选自氯化铁或硫酸铁。

又一方面，本发明提供一种用于人工湿地的除磷填料，该填料是采用如上所述的方法制备的。

再一方面，本发明提供如上所述的除磷填料作为人工湿地除磷填料的应用。

本发明的有益效果在以下几个方面：