[發明專利]一種羥基磷灰石的制備方法及其構建的人工濕地系統

在審

• 申請號: 202110649937.1
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113353903A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 王俊鋒;唐觀輝;嚴登明;朱叢韻;蔡澤祥;江惠民;周煥展
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: C01B25/32
• 分類號: C01B25/32;C02F9/14;C02F101/14;C02F101/16;C02F103/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 段卉

本發明公開了一種羥基磷灰石的制備方法及其構建的人工濕地系統。具體公開了一種微米級羥基磷灰石的制備方法，以及一種處理含氟和/或硝氮地下水的濕地系統。本發明提供的微米級羥基磷灰石制備方法造價成本低廉，操作簡單，可大規模進行工業化生產；本發明所提供的處理含氟、硝氮地下水的濕地裝置能夠顯著降低處理水中的氟、硝氮濃度，使出水水質符合國家規定標準，在處理含氟和硝氮后出水效果依然穩定，轉化效率高，且成本低廉，具有推廣前景。

技術領域

本發明涉及一種廢水處理技術領域，更具體地，涉及一種羥基磷灰石的制備方法及其構建的人工濕地系統。

背景技術

氟在人體生命活動中是必不可少的微量元素，對人體的生命活動起著雙刃劍的作用，當人體從外界環境攝入較多的含氟物質時，可能會造成人體慢性氟中毒，使得人體誘發氟斑牙或致使人體造成骨變形。當人體長期對于氟攝入量不足，則會使得人體骨骼變脆易骨折或造成齲齒突出。而我國水處理中規定的含氟標準為氟離子濃度應小于1.0mg/L，因而尋找合適的方法處理含氟地下水至關重要。我國水體部分區域外源性營養鹽所導致的水體富營養化日益嚴重，特別是氮所引起問題越發值得關注。氮所產生的污染在在表層水和地下水均有體現，污染途徑由工業工廠的氮排放、農業生產含氮農藥的濫用等，諸如此類的污染加劇了水體富營養化程度，因而需找到經濟適宜的降解硝態氮的方法。

當前處理含氟地下水方法有：離子交換法、絮凝沉淀法、膜過濾法、沉淀法、吸附法等。而在這些處理含氟地下水的方法中，吸附法因其操作簡單、造價低廉、效率高效而被廣泛應用。雖然我國在地下水除氟方面開展了不少實驗研究，但是因為地下水除氟技術較為困難，研發投入力度不夠，因而需要開發新的除氟材料和技術。傳統的脫氮技術在轉化、遷移方面存在較大缺陷，且處理時間長、成本高，傳統技術也存在技術等方面的限制，難以進行推廣。雖然近些年來，國家進行了一些新型脫氮技術，但是由于其技術裝備昂貴以及操作的復雜性，也難以用于大規模水處理當中。

目前，一些處理水的傳統濕地系統的配料方式是將大粒徑的填料放置于濕地系統的底部，隨后逐層連續添加不同類型的填料或是添加粒徑逐步減小的填料。而這種傳統的填料方式對于工藝操作較為嚴格，處理水中懸浮物較多時容易發生堵塞，對于后續回收、脫吸附等存在難度；傳統的濕地系統在處理面積較大時，還容易出現流動死區，降低了濕地系統的有效利用面積，且減少了目標水在系統中的水力停留時間。專利CN102616966公開了一種地下水除氟裝置及除氟方法，除氟裝置從下至上依次包括進水單元、澄清單元、過濾單元，采用懸浮澄清泥渣的形式，利用混凝劑與無毒的粉末羥基磷灰石的協同作用來去除水中的氟離子，最后利用上向流過濾方式來截留殘余的粉末羥基磷灰石和微小絮體。但是該方法存在處理效率低、對地下水中的氟離子處理效果較差(地下水氟離子初始濃度為4.0mg/L，裝置出水氟離子濃度降低至0.53mg/L，氟離子降低率為84～88％)的缺點。因此，亟需解決濕地系統中操作復雜、處理含氟、硝氮地下水效率低、處理效果差的問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決傳統吸附材料吸附回收困難以及濕地裝置中操作復雜、處理含氟、硝氮地下水效率低，處理效果差的問題，提供一種微米級羥基磷灰石的制備方法以及處理含氟和/或硝氮地下水的濕地系統。

本發明的第一個目的是提供一種微米級羥基磷灰石的制備方法。

本發明的第二個目的是提供所述微米級羥基磷灰石的制備方法制備得到的微米級羥基磷灰石。

本發明的第三個目的是提供所述的微米級羥基磷灰石在處理含氟和/或硝氮污水，或制備處理含氟和/或硝氮污水的產品中的應用。

本發明的第四個目的是提供一種含氟和/或硝氮地下水的處理裝置。

本發明的第五個目的是提供一種含氟和/或硝氮地下水的濕地系統。

為了實現上述目的，本發明是通過以下技術方案予以實現的：