專利名稱：一種用于控制景觀水體藻類生長(zhǎng)的粉煤灰成型材料及其應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制景觀水體藻類生長(zhǎng)的粉煤灰成型材料及其應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)水體富營(yíng)養(yǎng)化狀況十分嚴(yán)峻，造成水質(zhì)污染、環(huán)境生態(tài)破壞、人體健康受損、 致癌、致畸等環(huán)境與社會(huì)問(wèn)題。每年直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)百億元。水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要根源是水中氮磷濃度超標(biāo)。目前，用于工程實(shí)踐的各種水體 脫氮除磷技術(shù)很多，如物理法、化學(xué)法和生物法等。物理法是采用底泥疏浚、引水換水等方法，優(yōu)點(diǎn)是較為徹底、效果好。但工程量大， 成本高，容易破壞原有的底棲生物群落，挖出的污泥如處理不當(dāng)易造成二次污染?；瘜W(xué)法一般是采用藥劑進(jìn)行處理，它雖具有短期見(jiàn)效快的優(yōu)點(diǎn)，但成本高，而且 只治標(biāo)不治本，效果難以持久，易產(chǎn)生二次污染。生物法是相對(duì)經(jīng)濟(jì)的方法，但也存在運(yùn)行穩(wěn)定性較差，不易操作，受污水的溫度及 酸堿度影響較大，出水往往需要再進(jìn)行二次除磷處理等諸多缺陷。上述地表水體治理技術(shù) 各有所長(zhǎng)，但在應(yīng)用中都具有一定的局限性。因此，探索并開(kāi)發(fā)其它經(jīng)濟(jì)有效的新型脫氮除磷方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。利用 粉煤灰制作的凈水材料來(lái)凈化氮、磷超標(biāo)的水體，經(jīng)濟(jì)有效，簡(jiǎn)單實(shí)用，而且能夠變廢為寶， 避免二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于控制景觀水體藻類生長(zhǎng)的粉煤灰成型材料及其應(yīng) 用方法。即提供一種利用以粉煤灰、城市污水處理廠脫水污泥為主要原料，以電廠脫硫石膏 和粘土為輔料制備的球型輕質(zhì)多孔成型材料，利用其來(lái)抑制水體中藻類的生長(zhǎng)的方法，同 時(shí)可以凈化水體中氮、磷。本發(fā)明的技術(shù)方案
一種用于控制景觀水體藻類生長(zhǎng)的粉煤灰成型材料，其原料組成包括粉煤 灰、脫水污泥、石膏和粘土，且所述的粉煤灰、脫水污泥、石膏和粘土之間的配比按質(zhì)量 百分比即粉煤灰脫水污泥石膏粘土為60% 35% 4%1%計(jì)算； 所述的脫水污泥的含水率為75 80% ；
所述的用于控制景觀水體藻類生長(zhǎng)的粉煤灰成型材料通過(guò)如下方法制備 將過(guò)45目篩的粉煤灰、脫水污泥、石膏和粘土以質(zhì)量百分比即粉煤灰脫水污泥石 膏粘土為60% 35% 4% 1%的比例進(jìn)行配比混合后，加水?dāng)嚢?，控制攪拌速度?5r/min， 時(shí)間為30min，然后再均化30min，制成直徑8 12mm大小的球狀生料球，將生料球加入干 燥箱中，105°C干燥2h，再置入馬弗爐中在300°C預(yù)燒30min，而后在1000°C下燒結(jié)20min，最 后將其自然冷至室溫，即得到粉煤灰凈水成型材料；其中水的加入量占粉煤灰、脫水污泥、石膏和粘土的總質(zhì)量的10%。上述的用于控制景觀水體藻類生長(zhǎng)的粉煤灰成型材料用于控制景觀水體藻
類生長(zhǎng)的方法，即在含氮、磷濃度都為< 3. Omg/L的小型地表景觀水域中，將粉煤灰成 型材料以10 40g/L的投加量進(jìn)行均勻投加，夏季15 20天撈出更換一次材料，春、秋季 20 30天更換一次。所述的粉煤灰成型材料優(yōu)選采用編織袋裝的方式投加，即將顆粒材料 裝入袋中投加，待凈化好后，撈出即可。上述的用于控制景觀水體藻類生長(zhǎng)的粉煤灰成型材料還可用于對(duì)低濃度氮、磷污 水、廢水的處理，其特征在于其處理步驟如下
在含氮、磷濃度都為彡5. Omg/L的污水、廢水中，投加粉煤灰成型材料10 40g/L，在常 溫條件下，以lOOr/min攪拌反應(yīng)16 Mh，反應(yīng)結(jié)束后固液分離，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)氮、磷污水、廢 水的凈化處理。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的用于控制景觀水體藻類生長(zhǎng)的粉煤灰成型材料，用于控制景觀水體中藻 類的生長(zhǎng)，同時(shí)亦可直接用于對(duì)地表水體水域中的氮、磷的控制；同時(shí)對(duì)氮、磷濃度都為 彡5. Omg/L左右的污、廢水也具有很好的去除效果，對(duì)氮、磷的去除率分別達(dá)到70. 60%及 98. 12%，可以使氮濃度降低到富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)1. 5 mg/L之下。本發(fā)明的用于控制景觀水體藻類生長(zhǎng)的粉煤灰成型材料可以控制景觀水體中藻 類的生長(zhǎng)，同時(shí)也可將污水、廢水廠二級(jí)處理后殘留污、廢水中的氮磷濃度進(jìn)一步加以去 除。另一方面本發(fā)明對(duì)用于控制景觀水體藻類生長(zhǎng)的粉煤灰成型材料的浸出毒性進(jìn) 行了試驗(yàn)，試驗(yàn)采用ICPS—7510等離子體發(fā)射光譜儀進(jìn)行測(cè)定，實(shí)驗(yàn)步驟按照中華人民共 和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5085. 3-2007 (《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)一浸出毒性鑒別》)中“附錄B.固體廢 物元素的測(cè)定一電感耦合等離子體質(zhì)譜法”中規(guī)定的浸出液實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下 表1。
權(quán)利要求
1.一種用于控制景觀水體藻類生長(zhǎng)的粉煤灰成型材料，其特征在于所述的粉煤灰成型材料中原料組成包括粉煤灰、脫水污泥、石膏和粘土，且所述的粉 煤灰、脫水污泥、石膏和粘土之間的配比按質(zhì)量百分比即粉煤灰脫水污泥石膏粘土為 60% 35% :4% :1% 計(jì)算；所述的脫水污泥的含水率為75 80% ；所述的粉煤灰成型材料通過(guò)如下方法制備將過(guò)45目篩的粉煤灰、脫水污泥、石膏和粘土以質(zhì)量百分比即粉煤灰脫水污泥石 膏粘土為60% 35% 4%1%的比例進(jìn)行配比混合后，加水?dāng)嚢?，控制攪拌速度?5r/min， 時(shí)間為30min，然后再均化30min，制成直徑8 12mm大小的球狀生料球，將生料球加入干 燥箱中，105°C干燥2h，再置入馬弗爐中在300°C預(yù)燒30min，而后在1000°C下燒結(jié)20min，最 后將其自然冷至室溫，即得到粉煤灰凈水成型材料；其中水的加入量占粉煤灰、脫水污泥、 石膏和粘土的總質(zhì)量的10%。
2.如權(quán)利要求1所述的粉煤灰成型材料用于控制景觀水體藻類生長(zhǎng)的方法，其特征在 于在含氮、磷濃度都為< 3. Omg/L的小型地表景觀水域中，將粉煤灰成型材料以10 40g/ L的投加量進(jìn)行均勻投加，夏季15 20天撈出更換一次粉煤灰成型材料，春、秋季20 30 天更換一次粉煤灰成型材料。
3.如權(quán)利要求2所述的粉煤灰成型材料用于控制景觀水體藻類生長(zhǎng)的方法，其特征 在于在含氮、磷濃度都為0. 27 2. 31mg/L的小型地表景觀水域中，將粉煤灰成型材料以 10 40g/L的投加量進(jìn)行均勻投加，夏季15 20天撈出更換一次粉煤灰成型材料，春、秋 季20 30天更換一次粉煤灰成型材料。
4.如權(quán)利要求2或3所述的粉煤灰成型材料用于控制景觀水體藻類生長(zhǎng)的方法，其特 征在于粉煤灰成型材料采用編織袋裝的方式投加，即將顆粒材料裝入袋中投加。
5.如權(quán)利要求1所述的粉煤灰成型材料用于對(duì)低濃度氮、磷污水、廢水的處理，其特征 在于其處理步驟如下在含氮、磷濃度都為彡5. Omg/L的污水、廢水中，投加粉煤灰成型材料10 40g/L，在常 溫條件下，以lOOr/min攪拌反應(yīng)16 Mh，反應(yīng)結(jié)束后固液分離，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)氮、磷污水、廢 水的凈化處理。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種用于控制景觀水體藻類生長(zhǎng)的粉煤灰成型材料及其應(yīng)用方法。粉煤灰成型材料即以粉煤灰、城市污水處理廠脫水污泥為主要原料，以電廠脫硫石膏和粘土為輔料通過(guò)混合、攪拌、均化后制成直徑8～12mm大小的球狀生料球，再將生料球進(jìn)行干燥、預(yù)燒、燒結(jié)，最終將其自然冷至室溫，即得到粉煤灰凈水成型材料。將此粉煤灰成型材料按10～40g/L的投加量投入景觀水體，可有效控制地表景觀水體中藻類的生長(zhǎng)；同時(shí)對(duì)氮、磷濃度都為≤5.0mg/L左右的污、廢水也具有很好的去除效果，對(duì)氮、磷去除率分別70.60%及98.12%，可以使氮濃度降低到富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)1.5mg/L之下。
文檔編號(hào)B01J20/30GK102078795SQ201010578578
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者周笑綠, 張艷艷, 李環(huán), 花蓉, 譚小文 申請(qǐng)人:上海電力學(xué)院