[发明专利]一种天然水体控磷方法

说明书

本发明公开了一种天然水体控磷方法，通过人工直接抛撒或机械投放的方式向天然水体中加入控磷剂，用机械搅拌或气流搅拌将控磷剂与水混合。所用控磷剂为碳酸钙粉末或碳酸钙粉末与絮凝剂聚合氯化铝的混合物，碳酸钙粉末粒径为小于35μm。控磷剂与水混合，其中超细的碳酸钙粉末可吸附水体中大部分的磷，迅速降低水体中磷含量；絮凝剂聚合氯化铝的加入可进一步吸附悬浮的颗粒态磷；碳酸钙粉末和聚合氯化铝的协同作用，将水体中总磷含量降至较低水平。本发明操作步骤简单，原料组成简单、来源广、成本低，控磷效果好；可应用于天然水体深度控磷、人工湿地水质净化、污水处理厂尾水深度净化、水厂提标改造。

技术领域

本发明涉及水体环境治理技术领域，具体为一种天然水体控磷方法。

背景技术

水体富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。由于人类的活动，将大量工业废水和生活污水以及农田径流中的植物营养物质排入湖泊、水库、河口、海湾等缓流水体后，水生生物特别是藻类将大量繁殖，使生物的种群、种类数量发生变化，破坏了水体的生态平衡。水体富营养化导致水生生态系统紊乱，水生生物种类减少，多样性受到破坏，普遍的富营养化造成多种用水功能的严重损害，甚至完全丧失。

目前，水体除磷的方法主要为生物除磷和化学除磷。生物除磷是利用活性污泥聚磷菌厌氧放磷、好氧吸磷，并以磷酸盐形式贮存在细胞内，通过含磷污泥从系统中排出。城市生活污水生物除磷往往不能达到排放标准，有时需要化学辅助除磷，生物除磷处在能除磷难达标的尴尬境地。化学除磷法主要通过以下三种途径实现，①采用磷酸铵镁和磷酸钙矿物回收，其方法主要应用于对工业废水和城市生活污水，但无法对天然水体中的磷进行去除。②通过投加MgCl₂等化学试剂来完成的，其缺点是要求在pH＞9的环境中进行处理，而pH＞9不利于自然界水体的微生物生存。

③通过投加NaOH，Ca(OH)₂等化学试剂来完成的，不仅成本高，同时运行环境苛刻，不利于天然水体中磷的规模化处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种天然水体控磷方法，达到高效、经济、操作简单控磷方法，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种天然水体控磷方法，向天然水体中投放控磷剂，控磷剂与水混合吸附水体中的磷。

优选的，控磷剂为碳酸钙粉末。

优选的，控磷剂为碳酸钙粉末和聚合氯化铝的混合物。

优选的，碳酸钙粉末的粒径为5-35μm。通过多次试验经验，确定碳酸钙粉末的最佳粒径范围是5-35μm；当碳酸钙粉末粒径大于35μm时，控磷效果不理想；当碳酸钙粉末粒径小于5μm时，控磷效果并无提高，同时还造成了碳酸钙的成本浪费。

碳酸钙粉末粒径越小，其分子比表面越大，与其他分子结合的活性点位越多，且结合牢固；其次，粒径越小的碳酸钙微粒在水中解离出钙离子的量越多，在水体碱性条件下与磷酸根形成羟基磷酸钙的效果就更好。因此粒径较小的碳酸钙粉末易于吸附小分子、介质或与其作用而将其从水中去除。本发明技术方案，利用碳酸钙粉末的这一特性，碳酸钙粉末投入水体中可快速、高效地削减水体中的磷酸盐，吸附率可达到70％左右；碳酸钙粉末可去除绝大多数磷酸盐，但无法去除水体中悬浮的颗粒态磷，本发明方案中提出投入絮凝剂聚合氯化铝粉末，聚合氯化铝与水混合会水解形多核聚羟阳离子，多核聚羟阳离子与磷酸氢根、磷酸二氢根结合发生配位反应；形成了结构更复杂的大分子配合物，使多核聚羟阳离子聚集程度加大，具有较强吸附性；在水混合下降过程网捕悬浮的颗粒态磷，形成更大絮体，沉降至水底。碳酸钙粉末和絮凝剂聚合氯化铝协同，可以将水体中的总磷控制在较低水平。