富营养化海水的氮和磷的去除方法 【技术领域】
本发明属于海洋环境保护与工业固体废物资源化领域，具体涉及钢渣的循环利用，更具体地涉及利用钢渣和大型海藻治理富营养化海水方面的应用。
背景技术
近年来，我国沿海地区经济的高速发展和海水养殖业的扩张加剧了富营养化海水中氮、磷浓度地升高。如何降低富营养化海水中氮、磷等营养盐的浓度，防止海水富营养化已成为海洋科学研究的重点。
大型海藻是海洋重要的初级生产者，生命周期长、生长速度快，在生长过程中可吸收氮、磷，同化成自身需要的营养成分，是海洋生态系统中重要的氮库和磷库。利用大型海藻吸收并固定海水中的氮、磷等营养盐，通过收获大型海藻将过量营养盐从海水中转移出来，是解决海水富营养化问题的有效措施。
钢渣是高炉生铁冶炼过程中所产生的废弃物，具有多孔、表面积大、吸附性能较好的特性。此外，钢渣能向海水溶出硅、铁、锰等藻类生长所必须的营养成分，有利于大型藻类生长繁殖。随着我国钢铁工业的快速发展，每年都产生大量的钢渣，截止2006年全国积存的钢渣达33845万吨。如果能将钢渣应用于富营养化海水的治理，通过促进大型藻类生长和钢渣自身对磷的去除作用，进一步降低海水中氮、磷等营养盐的浓度，对于解决海水富营养化问题无疑是一个重大的技术突破，而且对于钢铁行业的可持续发展也具有重要意义。
【发明内容】
为了解决海水富营养化问题和钢渣再利用问题，本发明提供了一种利用钢渣和大型海藻去除富营养化海水中的氮和磷的方法。
本发明的技术方案：首先粉碎钢渣，并取粒径范围在20-80目的钢渣颗粒，置于氮浓度1.2mg/L、磷浓度0.2mg/L的富营养化海水中，且钢渣浓度为10～100g/L，再按照钢渣∶海藻＝10∶3～100∶1的比例加入海藻，海藻初始密度为1～3g/L，持续时间为7～10天。
本发明充分利用了钢铁产业的固体废物——钢渣，将钢渣对磷的物理吸附、化学沉淀，并且与龙须菜对氮、磷的生物吸收结合起来，能够显著降低富营养化海水中氮、磷等营养盐的浓度，费用低廉、成效显著，对氮的去除率为77.7％～77.8％，对磷的去除率为98.5％～99.1％，处理后的海水氮浓度为0.268mg/L，符合二类海水水质标准；处理后的海水磷浓度为0.0019mg/L，符合一类海水水质标准。本发明不但解决了海水富营养化问题，改善海洋生态环境，而且对于钢铁行业的可持续发展也具有重要意义。
【具体实施方式】
本发明的方法：首先粉碎钢渣，并取粒径范围在20-80目的钢渣颗粒，置于氮浓度1.2mg/L、磷浓度0.2mg/L的富营养化海水中，且钢渣浓度为10～100g/L，再按照钢渣∶海藻＝10∶3～100∶1的比例加入海藻，海藻初始密度为1～3g/L，持续时间为7～10天即可。
上述的海藻是健康的大型海藻，如龙须菜、裙带菜等。
实施例1
取粒径20目的钢渣颗粒，置于氮浓度1.2mg/L、磷浓度0.2mg/L的富营养化海水中，其中钢渣浓度为10g/L；再加入健康的龙须菜藻体，龙须菜密度为2g/L。持续时间为7天。测得海水中的氮浓度为0.268mg/L，符合二类海水水质标准，氮去除率为77.7％；海水中的磷浓度为0.0019mg/L，符合一类海水水质标准，磷去除率为99.1％(表1)。
实施例2
取粒径60目的钢渣颗粒，置于氮浓度1.2mg/L、磷浓度0.2mg/L的富营养化海水中，其中钢渣浓度为10g/L；再加入健康的龙须菜藻体，龙须菜密度为3g/L。持续时间为7天。测得海水中的氮浓度为0.266mg/L，符合二类海水水质标准，氮去除率为77.8％；海水中的磷浓度为0.0062mg/L，符合一类海水水质标准，磷去除率为96.9％(表1)。
实施例3
取粒径80目的钢渣颗粒，置于氮浓度1.2mg/L、磷浓度0.2mg/L的富营养化海水中，其中钢渣浓度为100g/L；再加入健康的龙须菜藻体，龙须菜密度为1g/L。持续时间为7天。测得海水中的氮浓度为0.258mg/L，符合二类海水水质标准，氮去除率为78.5％；海水中的磷浓度为0.0027mg/L，符合一类海水水质标准，磷去除率为98.6％(表1)。
表1利用钢渣和大型海藻去除富营养化海水中的氮和磷