本发明专利技术提供了一种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；本发明专利技术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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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，本专利技术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。本专利技术的有益效果是：本专利技术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；本专利技术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。具体实施方式本专利技术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。优选的，所述铁屑中碳的质量百分含量为1.5-4％，铁屑宽2-10mm，厚度<2mm，铜屑尺寸为宽2-10mm，厚度<2mm。优选的，所述腐木最大长、宽或者高尺寸为20-200mm，比表面积为20-60cm2/g。第二方面，本专利技术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。优选的，所述步骤S2得到的除磷水总磷含量低于0.05mg/L，总铁含量低于0.3mg/L。以下结合具体实施例对本专利技术所述的富营养化水除磷填料及其方法作进一步说明。以下实施例中待处理富营养化水取自武汉市沙湖，pH值为7.39-7.73，溶解氧(DO)为5.02-6.97mg/L，总磷(TP)为1.01-1.25mg/L，总氮(TN)为1.88-2.40mg/L，氨氮(NH3-N)浓度为1.82-2.10mg/L；总铁为0.239-0.255mg/L。实施例1将铁屑与铜屑分别按照5:1、10:1、20:1的质量比例混合，得到填料；将填料填充于烧杯内，将待处理富营养化水1000mL注入烧杯内，其中，每1000mL水对应设置铁屑质量为180g，测试水体磷含量随着时间变化曲线如图1所示。由图1可知，当铁铜比为5:1时，随着反应时间的增长，除磷效果虽在增长，但均未超过30％；当铁铜比为20:1时，除磷效果超过30％，但在150min时总磷去除率却低于120min时的去除率，且在180min后，总磷去除率几乎无增长趋势；当铁铜比为10:1时，随着反应时间的增长，除磷效果逐渐增长，且未出现除磷效果降低的情况。故按10:1的比例加入铁铜是零价铁微电解去除微污染水源水中磷实验的优选条件。实施例2将铁屑与铜屑按照10:1的质量比例混合，得到填料；将填料填充于烧杯内，将待处理富营养化水1000mL注入烧杯内，其中，每1000mL水分别对应设置铁屑质量为120g、150g与180g，测试水体磷含量随着时间变化曲线如图2所示。由图2可知，在以10:1的比例加入铜屑后，随着时间的增长，各组实验除磷效果均增长，三组除磷效果均达到90％以上；但180g铁18g铜在反应6小时后，TP浓度为0.165mg/L，达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类水质本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种富营养化水除磷填料，其特征在于：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。
【技术特征摘要】
1.一种富营养化水除磷填料，其特征在于：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。
2.如权利要求1所述的富营养化水除磷填料，其特征在于：所述铁屑：铜屑：
木屑＝10：1：0.5。
3.如权利要求1所述的富营养化水除磷填料，其特征在于：所述铁屑中碳的质
量百分含量为1.5-4％，铁屑宽2-10mm，厚度<2mm，铜屑尺寸为宽2-10mm，
厚度<2mm。
4.如权利要求1所述的富营养化水除磷填料，其特征在于：所述腐木最大长、
宽或者高尺寸为20-2...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡细全，李兆华，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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