1.本發明屬于水污染處理技術領域，具體是一種具有除磷、去除有機物的多功能長效復合填料。
背景技術：2.隨著我國社會經濟的不斷發展，國家污水處理排放標準日趨嚴格，特別是對出水中有機物和磷的要求越來越高。常見的污水處理技術中，生物除磷和化學除磷處理效果不穩定，難以滿足越來越高的排放要求，還會產生剩余污泥造成二次污染，且化學藥劑費用高。利用填料吸附除磷能高效穩定的實現廢水中磷的去除，滿足污水處理排放標準要求。普通除磷填料如活性炭、鋼渣、石灰石、陶粒、沸石、蛭石、火山巖、石英砂、無煙煤等吸附容量有限，吸附易飽和使填料失去處理效果，使用周期短，需要定期更換，處理成本高，操作維護復雜。
技術實現要素：3.本發明的目的是提供一種多功能長效復合填料，可用于其特征在于，其組分包括：
4.礦石或礦渣70～90份
5.砂礫0～10份
6.黏土0～10份
7.外加劑10～20份；
8.其中，所述礦石或礦渣選自富含鐵、鎂、錳、鋁、鈣的天然礦物或提煉后的礦渣；所述外加劑選自可溶性碳酸鹽或碳酸氫鹽或水泥。
9.本發明選用的礦石或礦渣的成分及其各個成分的含量范圍如表1：
10.表1：
11.成分feoxmgomno2al2o3cao含量范圍≥2.5％≥3％≥3％≥3.5％≥2.5％
12.本發明所述多功能長效復合填料可以作為持續去除廢水中磷的長效除磷劑。
13.本發明所述多功能長效復合填料應用于廢水中有機物的去除。
14.進一步，所述礦石或礦渣的粒徑為≤1mm。
15.進一步，所述礦石或礦渣中，所含核心金屬元素的質量分數占全重≥2％。
16.進一步，所述砂礫平均粒徑為1～2mm，粒徑大于0.5mm的顆粒質量分數占全重>80％。
17.進一步，所述外加劑選自na2co3、nahco3、k2co3、khco3或水泥。
18.本發明還公開一種針對上述長效多功能復合填料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
19.(1)破碎各個組分；
20.(2)將破碎后的各個組分按照配比混合，得混合料；
21.(3)將混合料進行造粒，形成一定粒徑的顆粒；
22.(4)將上述顆粒進行常溫固化或高溫燒結固化，獲得產品。所獲產品可經破碎機進一步破碎制成粒徑更小的顆粒產品。
23.進一步，步驟(1)中，破碎后礦石或礦渣粒徑≤1mm，砂礫平均粒徑為1～2mm；
24.進一步，步驟(2)中，用清水清洗礦石或礦渣，以及砂礫、黏土后，再進行混合，得混合料；
25.進一步，步驟(3)中，混合料在造粒機中通過離心作用，按需要制成均勻球狀顆粒，或通過模具壓制成均勻塊狀顆粒，或通過壓力成型法制成均勻塊狀顆粒，或通過熱熔融成型法按需要制成均勻顆粒，顆粒平均粒徑1～4mm。
26.進一步，步驟(3)中，混合料通過熱熔融成型法造粒時，可與步驟(4)中高溫燒結固化合并。
27.進一步，步驟(4)中，常溫固化時，在室溫自然固化5～10天，得到固化后顆粒。
28.進一步，步驟(4)中，高溫燒結固化時，以2
?
10℃/min升溫達到300
?
1200℃，保溫時間為0.5
?
4小時，隨后自然冷卻至室溫，得到固化后顆粒。
29.進一步，步驟(4)中，固化后顆粒用清水沖洗，并在20～120℃干燥。固化后顆粒可通過破碎機進一步破碎過篩制成粒徑更小的顆粒。；
30.步驟(2)中，用清水清洗礦石或礦渣，以及砂礫、黏土后，再進行混合，得混合料；
31.步驟(3)中，混合料在造粒機中通過離心作用，按需要制成均勻球狀顆粒，或通過模具壓制成均勻塊狀顆粒，或通過壓力成型法制成均勻塊狀顆粒，或通過熱熔融成型法按需要制成均勻顆粒，顆粒平均粒徑1～4mm。
32.步驟(3)中，混合料通過熱熔融成型法造粒時，可與步驟(4)中高溫燒結固化合并。
33.步驟(4)中，常溫固化時，在室溫自然固化5～10天，得到固化后顆粒。
34.步驟(4)中，高溫燒結固化時，以2
?
10℃/min升溫達到300
?
1200℃，保溫時間為0.5
?
4小時，隨后自然冷卻至室溫，得到固化后顆粒。
35.步驟(4)中，固化后顆粒用清水沖洗，并在20～120℃干燥。固化后顆粒可通過破碎機進一步破碎過篩制成粒徑更小的顆粒。
36.本發明還要求保護上述長效多功能復合填料在水處理設施中的應用。
37.與現有技術相比，本發明的有益效果為：
38.1、本發明的原料是天然礦石或礦渣、砂礫、黏土，有效降低了礦物廢料處理費用，且來源廣泛，制備方法簡單。
39.2、本發明通過填料中金屬礦物與有機物反應，持續釋放金屬復合鹽吸磷，實現長期高標準除磷。
40.3、本發明填料在除磷過程中耦合有機物降解反應，能夠同時促進水中有機物的去除。
41.4、本發明將礦渣作為制備多功能長效復合填料的原料，為其處理處置提供了新的思路，實現了廢物資源化和“以廢治廢”，具有較高的工程應用價值。
42.5、本發明制得的多功能長效復合填料具有較強吸附磷的能力，除磷效果超過90％，使用壽命在3～10年。出水金屬離子含量<2mg/l。
43.6、本發明制得的多功能長效復合填料具有較高的吸附能力兼具促進有機物去除
的能力，廣泛適用于大型城市污水處理廠、小城鎮污水處理設施、一體化污水處理設備、工業廢水處理、富營養化水體治理等方面，也可替換生物濾池填料，具有廣闊的應用前景和推廣價值。
附圖說明
44.圖1實施例1和對照組的tp出水濃度結果圖；
45.圖2為實施例1中cod進水及和對照組的cod出水濃度結果圖
46.圖3實施例1中金屬離子出水濃度結果圖。
具體實施方式
47.下面結合實施例對本發明作進一步說明，但不應該理解為本發明上述主題范圍僅限于下述實施例。在不脫離本發明上述技術思想的情況下，根據本領域普通技術知識和慣用手段，做出各種替換和變更，均應包括在本發明的保護范圍內。
48.實施例1：
49.制備本實施例的長效多功能復合填料，包括以下步驟：
50.(1)按照以下配比選取原料：
51.礦石70份
52.砂礫5份
53.黏土5份
54.外加劑10份；
55.其中：
56.所述礦石是鐵礦石，其中鐵含量為22.8％；
57.本實施例采用的礦石的成分和含量如表2：
58.表2：
59.成分fefeoxmgomnoal2o3caosio2含量范圍22.8％31.35％5.13％1.91％3.85％5.66％22.5％
60.所述外加劑為na2co3。
61.將上述原料破碎，使錳礦石平均粒徑≤1mm、砂礫平均粒徑為1.5mm；
62.(2)用清水清洗原料，并按照配比，將上述原料混合，得混合料；
63.(3)將混合料造粒，用模具壓制成平均粒徑為2mm顆粒。
64.(4)將上述顆粒進行常溫固化后，在室溫下自然固化7天，得到固化后顆粒。
65.(5)用清水沖洗固化后顆粒，于105℃干燥，獲得多功能長效復合填料產品。
66.對比實驗：
67.取常用的礫石填料(粒徑2mm)作為對照填料。
68.將實施例1(實驗組)和對照填料(對照組)進行性能檢測，具體檢測方法如下：
69.準備反應器。準備直徑為150mm，高為1000mm的圓柱形垂直流人工濕地反應器，分別裝入以上實施例和對比例填料13kg。
70.配置模擬廢水。以蒸餾水為溶劑，主要成分：cod濃度為400mg/l(以葡萄糖為碳源)、tp濃度為13mg/l(以磷酸氫二鉀為磷源)、氨氮濃度為32mg/l(以氯化銨為氮源)；另外
配置微量元素溶液：0.02g/l fecl3·
4h2o，0.02g/l cocl2·
6h2o，0.003g/l cucl2·
2h2o，0.005g/l zncl2，0.005g/l h3bo3，0.009g/l(nh4)6mo7o
24
.4h2o，0.005g/l nicl2.6h2o，0.01g/l edta。
71.運行方法如下：以模擬廢水作為進水，從人工濕地底部進水，從人工濕地頂部出水。以蠕動泵為進水動力，調節流量使水力停留時間均為3d。濕地運行穩定后取樣測定出水tp濃度、cod濃度和金屬離子濃度，結果見圖1～圖3。
72.采用上述制備方法制備的多功能長效復合填料對污水的除磷效率為97.87％，磷的吸附容量為4692mg/kg。
73.由圖1可知，實施例1(實驗組)比對照組出水tp濃度更低，即本發明提供的填料比常用的礫石獲得更好的除磷能力。由圖2可知，實施例1(實驗組)比對照組出水cod濃度更低，即本發明提供對的填料比常用的礫石能夠促進有機物的去除。由圖3可知，出水中金屬離子濃度<2mg/l，即本發明的填料具有較好的穩定性。
74.實施例2：
75.制備本實施例的多功能長效復合填料，包括以下步驟：
76.(1)按照以下配比選取原料：
77.礦渣70份
78.砂礫8份
79.黏土8份
80.外加劑10份；
81.其中：
82.所述礦渣是為冶煉后鐵礦渣，鐵含量為2.4％。
83.本實施例采用的礦渣的成分和含量如表3：
84.表3：
85.成分總鐵feoxmgomnoal2o3caosio2含量范圍2.4％3.30％10.12％2.13％6.85％6.26％34.35％
86.所述外加劑為水泥。
87.將上述原料破碎，使鐵礦渣粒徑≤1mm、砂礫平均粒徑為1.2mm；
88.(2)用清水清洗原料，并按照配比，將上述原料混合，得混合料；
89.(3)將混合料進行造粒，用模具壓制形成平均粒徑為2.5mm的顆粒。
90.(4)對上述顆粒進行高溫燒結固化：高溫燒結固化時，以5℃/min升溫達到750℃，保溫時間為3小時，隨后自然冷卻至室溫，得到高溫燒結固化后的產品。
91.(5)將高溫燒結固化后的顆粒用清水沖洗后于35℃干燥，獲得多功能長效復合填料產品。
92.將實施例2獲得的產品用于除磷，并進行性能檢測，具體檢測方法如下。
93.稱取0.5g的所述多功能長效復合填料產品置于燒杯中，加入ph＝7.0，tp＝10mg/l(以磷酸氫二鉀為磷源)，toc＝120mg/l(以葡萄糖為碳源)的模擬廢水30ml，持續震蕩，8天后檢測其上清液tp濃度，實驗結果見表1
94.表1實施例2制得的長效除磷復合填料對污水的除磷效果
[0095] 進水8天后出水
tp(mg/l)9.640.27