[发明专利]一种净化受污染水体的混凝剂原位产生方法及应用

说明书

本发明公开了一种净化受污染水体的混凝剂原位产生方法及应用，属于污水处理技术领域，所述方法包括以下步骤：步骤(1)、构建硫铁矿填料区；步骤(2)、受污染水体流入硫铁矿填料区，硫铁矿氧化产生液态混凝剂，液态混凝剂进入受污染水体进行水体净化。硫铁矿填料区以受污染水体中铺设的硫铁矿填料层形式或反应器形式存在，本方法可采用生物氧化及非生物氧化两种运行方式，本方法是一种原位产生混凝剂的方法，可稳定的产生液态混凝剂，可应用于黑臭河水、河水、湖泊、水库、池塘水体的净化；该方法对水体中的磷酸盐磷去除效果优异，成本低廉，可持续运行，适合于工程应用，利于推广。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种净化受污染水体的混凝剂原位产生方法和应用。

背景技术

随着我国经济的快速发展，水体污染日益严重，为了控制水污染，国家投入巨资进行污水处理设施建设。目前污水处理方法大致可分为物理法、生物法和化学法三种。在实际污水处理过程中，为提高处理效果常常将几种方法结合，随着对处理方法研究的不断深入，一些分布广泛但尚未得到合理利用的矿物质也得到开发。如近几年越来越多的研究结果证实了硫铁矿在污水处理方面的作用。

磷是导致水体富营养化的主要元素之一，除磷是河道、湖泊等水体治理时的技术难点。利用混凝剂对磷进行去除是比较高效与快捷的技术手段，但是混凝剂需要单独生产，然后运输至待处理水体，增加了受污染水体净化的成本。同时，混凝剂投加前需要溶解至合适浓度的水溶液后才能投加，这增加了治理工艺的复杂性和运行费用。另一方面，在受污染水体投加在混凝剂厂异位生产的混凝剂通常是一种应急措施，因成本、运行管理等方面的问题难以成为一种持久性的措施。

现有技术已公布了较多的申请案，中国专利号CN201710203729.2，公开日为2017.07.14的申请案公开了一种用膨润土等制造而成的用于治理黑臭水体的絮凝剂，其由75～85质量份的骨料和15～25质量份的添加剂组成，骨料由改性粉煤灰和改性沸石组成，添加剂由磺化炭、膨润土、媒矸石、杭锦土和类水滑石组成。该絮凝剂的制作工艺为：1)将粉煤灰和沸石粉碎，经酸改性、碱改性后清洗烘干，得到骨料；2)将膨润土、媒矸石、杭锦土和类水滑石粉碎与磺化炭混合均匀，得到添加剂，最后将骨料与添加剂搅拌混合、过筛、得到混凝剂。该申请案的制备方法工艺复杂，需要异位生产并运输至现场，经一定操作后方能完成处理，并且不具备持久效果。

中国专利号CN201410456615.5，公开日为2015.03.04的申请案公开了一种以钛铁矿为原料的无机钛铁混合混凝剂的制备方法。该申请案的方法制备步骤如下：1)以钛铁矿为主要原料，在一定的温度和搅拌条件下，分别采用不同浓度的硫酸对钛铁矿进行溶解后泡沫式固化、浸取两阶段反应；2)在一定温度和搅拌条件下，采用一定浓度的氢氧化钠溶液对上述浸取液进行酸碱度调节，控制pH值为0.5～1.5，然后在反应温度为20℃～60℃下实施聚合反应，得到混凝剂。该申请案的方法使天然矿物质钛铁矿得到资源化利用，然而需要使用硫酸进行溶解，在环境友好性方面存在一定的缺陷，此外，该申请案方法的制备步骤繁琐，且同样需要异位生产并运输至现场，经一定操作后方能完成处理，不具备持久效果。

中国的硫铁矿资源在中国非常丰富，其被氧化后会产生亚铁或铁离子，有望在废水处理领域得到应用，现有技术已公布了相关的申请案，如中国专利号CN201310732115.5，公开日为2015.02.18的申请案公开了一种天然硫铁矿催化H₂O₂氧化深度处理工业废水的方法。再如中国专利申请号CN201410406193.0，公开日为2016.03.02的申请案公开了一种利用粉煤灰及硫铁矿烧渣制备洗煤废水絮凝剂的方法，该方法将粉煤灰与纯碱混合，在850℃下焙烧，得初级产物，再将初级产物溶于盐酸，100℃下搅拌酸浸，过滤除渣备用，将硫铁矿烧渣采用同样方式酸浸过滤，溶液与上述滤液复配，陈化后得到絮凝剂。该申请案的方法将粉煤灰及硫铁矿得到充分利用制备絮凝剂，然而制备过程较为繁琐，硫铁矿焙烧需要较高的温度条件，进一步增加运行成本。