[发明专利]一种铁氧化物改性的建筑废砖颗粒及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种铁氧化物改性的建筑废砖颗粒及其制备方法和应用，将针铁矿和赤铁矿负载到建筑废砖的表面，具体制备出了酸洗砖(PRBP)、针铁矿改性砖(GCBP)和赤铁矿改性砖(HCBP)，并研究了三种吸附剂对水中西咪替丁(CTD)和双氯芬酸(DCF)的去除效能。结果表明：经铁氧化物改性后铁氧化物能显著的提高吸附剂对微污染物的吸附能力，实现建筑垃圾的资源化利用。

技术领域

本发明涉及水体净化领域，具体涉及一种铁氧化物改性建筑废砖颗粒及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着我国经济水平不断提升，城市化进程不断加快，各类基础设施建设迅速开展，相应产生大量的建筑垃圾，建筑废砖是建筑垃圾的重要组成部分，其化学性质稳定，具有一定的比表面积、孔隙体积和机械强度，含有二氧化硅及活性氧化铝等活性组分。除了一些特定化工建筑废砖含有污染物外，一般的建筑废砖不会引起对环境的二次污染。建筑废砖通常为颗粒状，在水处理应用中易于固液分离，且其不规则的表面结构也易于微生物生长和污染物的去除。然而现有技术中建筑废砖并没有在水体处理方面得到很好的利用。尤其在水体中PPCPs去除方面。

PPCPs是药品和个人护理品(pharmaceuticals and personal care products)的简称。据统计，已经有超过4500种PPCPs用作人类和动物疾病的预防治疗，用作人类生活及工农业生产的化学品种类更是多达10万种。其中抗生素类如磺胺类、喹诺酮类、四环素类药物及非甾体抗炎药如DCF、布洛芬受到广泛的关注。

PPCPs可以通过多种途径进入环境，主要包括污水处理厂排放，工业出水，医院出水，药物垃圾填埋，再生水灌溉，污泥回用，水产养殖，田间径流，畜牧业等。近几十年来，随着痕量物质检测方法和仪器的成熟，污水处理厂、地表水、地下水及饮用水源等水环境中逐渐检出了不同浓度的PPCPs。虽然水环境中PPCPs的浓度较低，但如果未能得到有效去除，污染物则会通过污水排放和污水污泥回用最终进入并积聚在食物链中，这将会对生态环境和人类健康带来严重的不利影响。

PPCPs在水环境中广泛存在，传统污水处理工艺难以完成PPCPs的高效去除。目前水处理去除PPCPs的常用方法主要可分为物理法、化学法和生物法三大类。物理法主要包括膜过滤法、吸附法和砂滤法等。砂滤法常被用于生活用水的单元技术中，对PPCPs的去除率较低，且稳定性相对较差。膜过滤法的成本较高且对粒径较小的污染物去除率低。吸附法广泛应用于水处理，其在PPCPs去除应用中也有一定的前景。利用化学法去除水中PPCPs的方法主要包括高级氧化法、混凝和絮凝法等。其中高级氧化在处理过程可能会改变PPCPs的极性和官能团，可能会引起二次污染。混凝絮凝法对PPCPs的去除效果相对较差，往往需要与其他工艺组合实现去除效果。生物法一般包括活性污泥法和人工湿地法。传统的活性污泥法对微量污染物的去除具有很大的局限性，PPCPs一般吸附到活性污泥表面，不能被完全降解，而污泥中含有PPCPs仍然可能对环境造成污染。然而，现有的吸附法存在仍然存在吸附效果差的问题。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种铁氧化物改性建筑废砖颗粒，具体的技术方案如下：采用铁氧化物对建筑废砖颗粒进行改性。

优选的是，采用针铁矿和赤铁矿对建筑废砖颗粒进行改性。

上述任一方案优选的是，所述建筑废砖采用红砖。

上述任一方案优选的是，所述建筑废砖颗粒粒径范围为0-2.0mm。

上述任一方案优选的是，所述建筑废砖颗粒粒径范围为0.5-1.0mm。

一种铁氧化物改性建筑废砖颗粒的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：建筑废砖颗粒的制备；

步骤二：酸洗砖(PRBP)的制备；

步骤三：将PRBP干燥至恒重；