[发明专利]一种应急无损修复重金属污染水体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及水体修复领域，具体是一种应急无损修复重金属污染水体的方法。

背景技术

水域重金属污染是我国乃至其他工业国家突出的环保问题，其特点是在水体中，重金属少量以游离态存在于水中，大部分被水体悬浮物吸附；水域重金属突发泄露污染事件处理更是目前的难点。目前传统概念的应急修复技术是在水体中投加石灰或氢氧化镁使游离态重金属沉淀。例如郑荣光等.氢氧化镁处理含铅废水的研究.无机盐工业，2000，32(1)：26-27.此类方法的实质是将游离态重金属转化为污染较轻微的沉淀状态，在处理过程中水中悬浮物(SS)严重超标，有时还伴随超过水生生物容许的PH范围(5-10)，往往造成大量生物死亡；处理后沉淀物难以捕捉，大量进入水体底泥中造成底泥重金属富集，使底栖生物难以生存，还可能因水流、氧化还原、PH变化等化学因素重新转入水体中再次污染，并不能达到水域无损修复目的。现有另外体系修复技术如沸石吸附法、巯基纤维和植物吸附等吸附处理重金属污染水体，虽然不存在上述水中悬浮物及二次污染问题，但明显缺陷是处理速度很慢(一般需数天至数月)，不能起到应急修复作用，且处理后重金属含量难以达到合格标准(一般均在工业水排放标准附近变动)。

发明内容

本发明的目的是提供一种廉价、生物无损、快速、无二次污染的应急无损修复重金属污染水体的方法。

本发明的技术方案是这样的：一种应急无损修复重金属污染水体的方法，通过如下方案实现：将100重量份的菱镁矿细粉用0.01-5重量份的高分子絮凝剂絮凝或团聚，絮凝或团聚成的絮凝体用0.001-1重量份的交联剂进行轻度交联稳定，得到轻度交联絮凝体，将此轻度交联絮凝体用无纺布复合，得到菱镁矿飘带模块，将此菱镁矿飘带模块放入需修复的水体中；将石膏矿块或粉末包裹后得到石膏矿模块，将此石膏矿模块置于需修复的水体中或水底；通过菱镁矿飘带模块和石膏矿模块共同作用，将水中的重金属离子、Ca²⁺和吸附重金属离子的其他悬浮物一起吸附共沉淀到菱镁矿飘带模块上，为菱镁矿飘带模块中的轻度交联絮凝体和无纺布所捕捉容纳。

上述吸附有重金属离子、Ca²⁺和吸附重金属离子的其他悬浮物的菱镁矿飘带模块通过网捕进行收集处理。

上述菱镁矿细粉先与0-50重量份的磁性粉末进行混合后再用上述高分子絮凝剂絮凝或团聚。

上述吸附有重金属离子、Ca²⁺和吸附重金属离子的其他悬浮物的菱镁矿飘带模块通过网捕或磁场捕捉进行收集处理。

上述高分子絮凝剂为聚丙烯酰铵、天然高分子絮凝剂、二氰胺-甲醛聚合物中的一种或多种的混合物。

上述高分子絮凝剂为聚丙烯酰铵、天然高分子絮凝剂、二氰胺-甲醛聚合物中的一种的衍生物或其中的多种的衍生物的混合物。

上述交联剂为Al³⁺、Fe³⁺、Ti³⁺、Ti⁴⁺、Zr⁴⁺、硼酸中的一种或Al³⁺、Fe³⁺、Ti³⁺、Ti⁴⁺、Zr⁴⁺、硼酸中的一种的衍生物。

采用上述方案后，本发明基于吸附共沉淀机理，采取石膏矿/菱镁矿组合飘带模块应急无损修复重金属(主要是针对Pb²⁺)污染水体，可在短时间内(一般在0.5-6小时)使水体中Pb²⁺下降到饮用水标准需求的含量，其余多数重金属离子含量大幅度降低，适用于静止水体、河流和海水水体修复。处理后菱镁矿飘带模块可用磁场捕捉或网捕。与现有技术相比，本发明的独特优势在于处理过程中PH稳定在5-9之间，无水中悬浮物污染、无二次污染，处理后游离态重金属离子如Pb²⁺达到饮用水标准，Cd²⁺低于0.1mg/l，并可降低Cu²⁺、Hg²⁺、Mn²⁺、Cr³⁺浓度，对水体中处于被悬浮物吸附状态的重金属离子同样具备较好的捕捉能力。

具体实施方式

本发明一种应急无损修复重金属污染水体的方法，实施例一为河口水体修复中试：

在25L河口水(PH值6.5，水中悬浮物值1.3g/l，属低盐度水)加入硝酸铅，使之含2mg/l铅离子，搅拌使水流速度约0.05m/s为中试对象。