本发明属于材料制备，具体涉及一种用于污水除磷的骨生物炭基陶粒及其制备方法。
背景技术：
1、磷是生物体生长和繁殖的重要元素，然而过量的磷排放到水中会导致严重的生态问题，如富营养化。目前水体中磷的去除方法总体上可以分为生物法和物理化学法两大类。
2、生物法在适宜条件下对废水中的磷和有机物的去除率较高，但该方法因依靠微生物作用，故对环境条件要求严格，废水的温度、酸碱度等均会影响处理效果，出水很难满足磷的排放标准，因此，往往需要对出水进行二次除磷处理。
3、物理化学法主要是利用化学沉淀，或材料的吸附、结晶等作用，将水体中的磷元素形成不溶性固体物质从水体中分离。一方面物理化学法生成的沉淀几乎没有利用价值，只能作为废渣堆放和填埋，会造成对环境的二次污染，另一方面药剂成本较高，大量难以处理的污泥等，也是影响化学除磷技术应用的主要障碍因素。而吸附法的处理效果主要取决于吸附剂的性能条件，一旦吸附剂出现吸附饱和，除磷效率将直线下降、长期除磷能力不佳。如何得到吸附能力好、并且能够长期稳定使用的吸附剂成为了需要解决的问题。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是：提供一种用于污水除磷的骨生物炭基陶粒及其制备方法，以解决现有吸附剂除磷效果不佳的技术问题。
2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种用于污水除磷的骨生物炭基陶粒，所用原料以重量份数计包括：骨生物炭粉8-12份、粉煤灰30-50份、粘合剂12-24份、水泥20-40份、砂子30-50份、石膏5-10份和碱激发剂2-5份。
3、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
4、进一步，所用原料以重量份数计包括：骨生物炭粉8份、粉煤灰50份、粘合剂24份、水泥20份、砂子30份、石膏10份和碱激发剂5份。
5、进一步，所用原料以重量份数计包括：骨生物炭粉12份、粉煤灰30份、粘合剂12份、水泥40份、砂子50份、石膏5份和碱激发剂2份。
6、进一步，所用原料以重量份数计包括：骨生物炭粉10份、粉煤灰40份、粘合剂18份、水泥30份、砂子40份、石膏8份和碱激发剂3份。
7、进一步，骨生物炭粉通过以下方法制得：对动物骨骼进行清洗，烘干后破碎，然后在保护性气氛、380-520℃下炭化6-10h，得到骨生物炭粉。
8、进一步，清洗过程中所用的清洗剂为丙酮、石油醚或汽油中至少一种。
9、进一步，动物骨骼为中型或大型兽类的骨骼。
10、进一步，中型或大型兽类为牛、猪、羊或马。
11、进一步，烘干的温度为180-220℃，时间为22-26h。
12、进一步，保护性气氛所用气体为氮气或氩气。
13、进一步，炭化时的升温速率为6-8℃/min。
14、进一步，炭化的温度为450℃，时间为8h。
15、进一步，粘合剂为水玻璃、糊精或偏硅酸钠。
16、进一步，碱激发剂为氢氧化钠和氧化钙，氢氧化钠和氧化钙的质量比为2-3：2-3。
17、本发明还公开了用于污水除磷的骨生物炭基陶粒的制备方法，包括以下步骤：
18、s1、将粘合剂溶于水中，得到粘合剂溶液；将粉煤灰、水泥、砂子、石膏和碱激发剂按比例混匀形成灰料，随后将粘合剂溶液的40-50％喷洒在灰料表面，通过造粒得到陶粒球体；
19、s2、将陶粒球体置于骨生物炭粉中，继续喷洒剩余的粘合剂溶液，通过造粒得到陶粒生坯；
20、s3、将陶粒生坯置于室温下陈化4-6h，随后在空气湿度为80％～90％、温度为20-25℃下养护24-48h，得到骨生物炭基陶粒。
21、进一步，养护的空气湿度为85％，温度为23℃，时间为36h。
22、本发明的有益效果为：
23、1.本发明抛弃传统吸附除磷的路径，采用结晶沉淀除磷，利用骨生物炭与羟基磷灰石结构类似可降低结晶成核位垒的特性，将其作为除磷陶粒的主要作用成分，并与碱激发剂协同作用，原料中的碱激发剂可向污水中缓慢释放碱度，可防止进水ph过低导致的磷泄露，无需额外投加药剂即可实现对磷的深度处理，能够在短时间内降低水中的磷含量并且具有长期高效除磷的能力，使用周期长。
24、2.本发明所用原料价廉易得，可将餐厨固体废弃物进行变废为宝的资源化利用；制备过程简便，无需烧制步骤，制备的骨生物炭基陶粒绿色环保，将其应用于人工湿地可显著提高人工湿地的除磷效能，实现成本降低、应用场景扩大的效果。
1.一种用于污水除磷的骨生物炭基陶粒，其特征在于，所用原料以重量份数计包括：骨生物炭粉8-12份、粉煤灰30-50份、粘合剂12-24份、水泥20-40份、砂子30-50份、石膏5-10份和碱激发剂2-5份。
2.根据权利要求1所述的用于污水除磷的骨生物炭基陶粒，其特征在于，骨生物炭基陶粒所用原料以重量份数计包括：骨生物炭粉10份、粉煤灰40份、粘合剂18份、水泥30份、砂子40份、石膏8份和碱激发剂3份。
3.根据权利要求1或2所述的用于污水除磷的骨生物炭基陶粒，其特征在于，所述骨生物炭粉通过以下方法制得：对动物骨骼进行清洗，烘干后破碎，然后在保护性气氛、380-520℃下炭化6-10h，得到骨生物炭粉。
4.根据权利要求3所述的用于污水除磷的骨生物炭基陶粒，其特征在于，所述烘干的温度为180-220℃，时间为22-26h。
5.根据权利要求3所述的用于污水除磷的骨生物炭基陶粒，其特征在于，所述炭化时的升温速率为6-8℃/min。
6.根据权利要求3或5所述的用于污水除磷的骨生物炭基陶粒，其特征在于，所述炭化的温度为450℃，时间为8h。
7.根据权利要求1或2所述的用于污水除磷的骨生物炭基陶粒，其特征在于，所述粘合剂为水玻璃、糊精或偏硅酸钠。
8.根据权利要求1或2所述的用于污水除磷的骨生物炭基陶粒，其特征在于，所述碱激发剂为氢氧化钠和氧化钙，氢氧化钠和氧化钙的质量比为2-3：2-3。
9.权利要求1-8任一项所述的用于污水除磷的骨生物炭基陶粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的骨生物炭基陶粒的制备方法，其特征在于，所述养护的空气湿度为85％，温度为23℃，时间为36h。
