一種水體凈化復(fù)合絮凝劑及其制備與應(yīng)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及水處理領(lǐng)域，具體而言，設(shè)及一種水體凈化復(fù)合絮凝劑及其制備與應(yīng) 用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來人們一直在研究微污染水的處理方法，應(yīng)用最多的是在常規(guī)工藝前加預(yù)處 理或在其后增加深度處理，生物強化工藝也是研究的重點，同時還有其他的一些物理化學(xué) 方法。
[0003] 主要方法可分為兩大類：一是物化法，即混凝、沉淀法，也是常規(guī)凈水工藝的處理 方法，至今被世界大多數(shù)國家所采用。該法對水中難溶物和膠態(tài)有機物等去除率較高，但對 溶解性有機物去除率卻很低，難W有效地降低水中有機物污染；對水體色度、重金屬、總憐 去除效果好，但對總氮、氨氮去除效果不理想。
[0004] 二是生化法，即生物接觸氧化法、生物濾池法、活性炭法、臭氧、膜法、高儘酸鐘法、 人工濕地法、組合及其他工藝法等。生物接觸氧化法可有效地去除微污染水體水中的污染 物質(zhì)，能較為顯著地提高后續(xù)混凝沉淀池和濾池的處理效果，但該法主要去除溶解性可生 物降解有機物，如有大量的不溶解性有機物，有機物的去除率明顯下降。另外，原水中的有 機物濃度過高時，生長較快的異養(yǎng)菌迅速繁殖，抑制了硝化菌的生長，使硝化速率降低，因 此氨氮的去除率明顯下降。 陽〇化]生物砂濾池系統(tǒng)處理受污染地表水目前受到人們的普遍重視。生物砂濾池是對普 通砂濾池進行生物強化，在普通濾池濾料表面培養(yǎng)附著生物膜，水流經(jīng)載體表面時，通過有 機營養(yǎng)物質(zhì)的吸附W及生物膜中所發(fā)生的生物氧化等作用，對污染物質(zhì)進行氧化分解，從 而使水質(zhì)凈化的一種工藝?；钚蕴烤哂休^大的孔隙率，且吸附能力強，對水中有機污染物的 去除效果較強，在處理高有機污染的水體中具有明顯的優(yōu)勢。臭氧具有很強的滅菌消毒作 用，可去除臭味、脫色等，能有效地氧化分解有機物，且不受其他條件（溫度、抑等）影響。 但臭氧會使水中氨氮略有上升。將膜技術(shù)引入微污染水處理，效果良好，T0C和A0C的去除 率高，但關(guān)于膜污染等問題，目前還沒有很好的解決辦法。人工濕地是一種無基質(zhì)型人工濕 地系統(tǒng)，利用植物根系吸收、過濾及其生物的降解作用對水質(zhì)進行凈化。但因受使用范圍限 審IJ，目前尚未被大規(guī)模推廣應(yīng)用。
[0006] 一般生化法要求受污染水體的可生化性好，各種營養(yǎng)物比例、濃度適宜協(xié)調(diào)，適合 微生物生長所需，但一般補充城市景觀河道或水體所需水量較大，要求處理開放性微污染 河湖水量也較大，且水力停留時間不宜太長等影響因素，生物處理方法則不適合該工況。
[0007] 有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的第一目的在于提供一種水體凈化復(fù)合絮凝劑，所述的水體凈化復(fù)合絮凝 劑具有吸附力強，絮凝效果好，對水中的總憐、藻類、濁度等具有很好的去除效果，對CODm。、 總氮、氨氮也有很好的去除效果等優(yōu)點。
[0009] 本發(fā)明的第二目的在于提供一種所述的水體凈化復(fù)合絮凝劑的制備方法，該方法 具有工藝簡單、原料易得、成本低、適于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點。
[0010] 本發(fā)明的第Ξ目的在于提供一種所述的水體凈化復(fù)合絮凝劑的應(yīng)用方法，該方法 具有簡單易行，成本低，見效快，對水中的總憐、藻類、濁度等具有很好的去除效果，對CODm。、 總氮、氨氮也有很好的去除效果等優(yōu)點。
[0011] 為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用W下技術(shù)方案： 陽012] -種水體凈化復(fù)合絮凝劑，主要由如下質(zhì)量份數(shù)的成分制成：
[0013] 娃藻± 0. 1-5份、聚合氯化侶0. 1-4份和麥飯石0. 1-5份。
[0014] 本發(fā)明水體凈化復(fù)合絮凝劑W特定用量的娃藻±、聚合氯化侶和麥飯石綜合復(fù) 配，Ξ者綜合作用，本發(fā)明水體凈化復(fù)合絮凝劑中娃藻±和麥飯石吸附性較強，聚合氯化侶 絮凝效果好，在水力攬拌下，娃藻±和麥飯石顆粒充分發(fā)揮吸附作用，同時，聚合氯化侶形 成絮體后，Ξ者形成吸附絮凝團，隨著水流的流動，逐漸形成較大的吸附絮凝團，對水中的 總憐、藻類、濁度等具有很好的去除效果，對CODm。、總氮、氨氮也有很好的去除效果。
[0015] 娃藻±是一種娃質(zhì)巖石，主要分布在中國、美國、丹麥、法國、羅馬尼亞等國。是一 種生物成因的娃質(zhì)沉積巖，它主要由古代娃藻的遺骸所組成。其化學(xué)成分WSi〇2為主，可用 Si〇2 ·ηΗ2〇表示，礦物成分為蛋白石及其變種。娃藻±的顏色為白色、灰白色、灰色和淺灰褐 色等，有細膩、松散、質(zhì)輕、多孔、吸水性和滲透性強的性質(zhì)。娃藻±中的娃藻有許多不同的 形狀，如圓盤狀、針狀、筒狀、羽狀等。松散密度為0. 3-0. 5g/cm3,莫氏硬度為1~1. 5(娃 藻骨骼微粒為4. 5-5mm)，孔隙率達80-90 %，能吸收其本身重量1. 5-4倍的水，是熱、電、聲 的不良導(dǎo)體，烙點1650-1750°C，化學(xué)穩(wěn)定性高。
[0016] 聚合氯化侶是一種無機高分子混凝劑，又被簡稱為聚侶，英文縮寫為PAC，由于氨 氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而生產(chǎn)的分子量較大、電荷較高的無機高分 子混凝劑。聚合氯化侶優(yōu)選采用噴霧干燥得到，穩(wěn)定性好，適應(yīng)水域?qū)?，水解速度快，吸附?力強，形成絮凝團大，質(zhì)密沉淀快，出水濁度低，脫水性能好等優(yōu)點，在同樣水質(zhì)的情況下， 噴霧干燥聚合氯化侶投加量減少，尤其在水質(zhì)不好的情況下，噴霧干燥產(chǎn)品投量與滾筒干 燥聚氯化侶相比，可減少一半，不僅減輕了工人的勞動強度，而更重要的是減少用戶的制水 成本。除此之外，用噴霧干燥產(chǎn)品可保證安全性，減少水事故，對居民飲用水非常安全可靠。
[0017] 麥飯石是一種天然的娃酸鹽礦物，學(xué)名：石英二長巖。麥飯石對生物無毒、無害并 具有一定生物活性的復(fù)合礦物或藥用巖石。麥飯石的主要化學(xué)成分是無機的娃侶酸鹽。其 中包括Si〇2、Al2〇3、Fe2〇3、化0、MgO、CaO、Κ2〇、化2〇、Ti〇2、P2〇5、MnO等，還含有動物所需的全 部常量元素，如：K、化、Ca、Mg、化、Mo等微量元素和稀±元素，約58種之多。麥飯石具有雙 重的吸附性：一方面是因為它W娃酸鹽為主，具有很好的吸附性；另一方面由于麥飯石多 含高嶺石等黏±礦物，是多孔性海綿狀特殊結(jié)構(gòu)，有強烈的靜電引力，在水中對重金屬離子 和致害毒素有很強的吸附力，可清除水中的隸、鉛、儒、神、氣等重金屬及氯化物、氯化物、殘 余農(nóng)藥、Ξ甲燒等有害物質(zhì)。吸附率是同等表面積活性炭的20000倍。對重金屬、大腸桿菌 的吸附率達96%W上。
[0018] 所述的水體凈化復(fù)合絮凝劑，優(yōu)選主要由如下質(zhì)量份數(shù)的成分制成：
[0019] 娃藻± 1-4份、聚合氯化侶0. 5-3份和麥飯石0. 5-4份。
[0020] 進一步地，所述的水體凈化復(fù)合絮凝劑，優(yōu)選主要由如下質(zhì)量份數(shù)的成分制成：
[0021] 娃藻± 2-3份、聚合氯化侶1-2份和麥飯石1-3份。
[0022] 所述娃藻±的粒徑為50-300目，優(yōu)選為80-250目，進一步優(yōu)選為120-200目。采 用特定粒徑的娃藻±，能夠提高娃藻±的吸附能力，同時能夠提高娃藻±與聚合氯化侶和 麥飯石復(fù)配后的綜合凈化效果。
[0023] 所述麥飯石的粒徑為100-300目，優(yōu)選為150-250目，進一步優(yōu)選為180-200目。 采用特定粒徑的麥飯石，能夠提高麥飯石的吸附能力，同時能夠提高麥飯石與聚合氯化侶 和娃藻±復(fù)配后的綜合凈化效果。
[0024] 上述的一種水體凈化復(fù)合絮凝劑的制備方法，包括如下步驟：
[00巧]按比例將娃藻±、麥飯石和聚合氯化侶混合均勻，將所得混合物在50-200°C的溫 度下充分烘干，得到一種水體凈化復(fù)合絮凝劑。
[00%] 本發(fā)明水體凈化復(fù)合絮凝劑采用混合烘干的方式制備得到，制備工藝簡單、原料 易得、成本低、所得水體凈化復(fù)合絮凝劑無毒無害，適于大規(guī)模生產(chǎn)。充分烘干能夠保證娃 藻±、麥飯石和聚合氯化侶的綜合吸附及絮凝效果，有助于提高娃藻±、麥飯石和聚合氯化 侶復(fù)配后的綜合凈化效果。
[0027]所述娃藻±優(yōu)選時間經(jīng)自然烘干粉碎至所需粒徑，所述麥飯石優(yōu)選事先粉碎至所 需粒徑。
[0028]將所得混合物在80-150°C的溫度下烘干，優(yōu)選為100-130°C。采用特定烘干溫度， 能夠保證娃藻±、麥飯石和聚合氯化侶的效果，進而保證娃藻±、麥飯石和聚合氯化侶的綜 合吸附及絮凝效果，有助于提高娃藻±、麥飯石和聚合氯化侶復(fù)配后的綜合凈化效果。
[0029] 上述的一種水體凈化復(fù)合絮凝劑的應(yīng)用方法，包括如下步驟：
[0030] 將水體凈化復(fù)合絮凝劑W干粉形式投入水體中進行水體除憐脫氮；水體凈化復(fù) 合絮凝劑的投加量為每立方米水體中加入20-150g;水體凈化過程中的水力停留時間為 10-120 分鐘。
[0031] 本發(fā)明水體凈化復(fù)合絮凝劑的應(yīng)用方法簡單易行，成本低，水體凈化復(fù)合絮凝劑 投加量小，見效快，對水中的總憐、藻類、濁度等具有很好的去除效果，對CODm。、總氮、氨氮也 有很好的去除效果。此外，水體凈化復(fù)合絮凝劑投入水體后所得絮體沉降速度快，濃縮壓濾 后可做肥料，不產(chǎn)生二次污染。
[0032]所述水體優(yōu)選為江、河、湖等自然水體。
[0033] 所述水體凈化復(fù)合絮凝劑的投加量為每立方米水體中加入40-120g，優(yōu)選為 50-100g。采用特定的投加量，能夠保證本發(fā)明水體凈化復(fù)合絮凝劑的作用效果，有助于提 高本發(fā)明水體凈化復(fù)合絮凝劑的綜合吸附除憐脫氮能力。
[0034] 所述水體凈化過程中的水力停留時間為30-90分鐘，優(yōu)選為50-60分鐘。采用特 定的水力停留時間，能夠保證本發(fā)明水體凈化復(fù)合絮凝劑的作用效果，有助于提高本發(fā)明 水體凈化復(fù)合絮凝劑的綜合吸附除憐脫氮能力。
[0035] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
[0036]本發(fā)明水體凈化復(fù)合絮凝劑W特定用量的娃藻±、聚合氯化侶和麥飯石綜合復(fù) 配，Ξ者綜合作用，本發(fā)明水體凈化復(fù)合絮凝劑中娃藻±和麥飯石吸附性較強，聚合氯化 侶絮凝效果好，