[发明专利]处理水、土壤、沉积物和/或淤泥的方法

说明书

本发明涉及一种处理水、如静水和活水以及废水、土壤、沉积物和/或淤泥的方法。

水体、土壤、沉积物和/或淤泥总是含有一定比例的有机物。尤其是在水的情况下，即各种水体和废水，其中有机物含量决定水的质量。有机物首先增大COD和BOD值，其次随时间形成腐质，即形成淤泥，并且在极端的情况下，导致淤积。

高COD和BOD值意味着存在高氧需求量的物质，导致对于微生物和其它形式生命氧的缺乏，最终导致它们死亡。降解的物质在水中以另外的有机物形式存在，例如悬浮的颗粒，伴随着水质的进一步降低。

为了防止水体中的淤积，特别是在池塘中，形成的淤泥必须定期用机械的方法清除。然而，淤泥的机械清除要求有足够的颗粒尺寸。悬浮的颗粒一般不能清除。

同时，水、土壤、沉积物和/或淤泥的污染削弱其中生活的微生物的活力，这又导致自然平衡的破坏。

另一个问题，尤其是在内陆水体的情况下，是磷酸盐含量，这是水体富营养作用的主要原因。在富营养水体中磷酸盐浓度的降低一般是成功补救的关键，也就是说改善水质和使用的可能性。所以，二十多年来，一直致力于降低尤其是湖水中和污水处理设备排出的水中的磷酸盐浓度，并取得不同程度的成功。已经确定的方法使用铁盐和铝盐作为沉淀剂。最近的发展涉及生物磷酸盐排除的优化和生物产生的方解石沉淀的技术控制，并且将冲刷湖生白垩沉淀作为生态技术水体补救的潜在方法。

然而，去除磷酸盐的已知方法有磷酸盐只进行不完全沉淀并且有时存在技术复杂的缺点。此外，通过加入Al化合物或Fe化合物，铝离子和铁离子也被引入到水中，这对于水质并不总是产生有利的结果。

从现有技术可知，可用Ca(OH)₂和H₂O₂的混合物处理污染的水。在这种方法中，存在的磷酸盐沉淀为磷酸氢钙(透磷钙石)，其溶解度高度依赖于pH值。水环境中存在的成分形成一种平衡状态。在某些情况下，所述磷酸氢盐甚至重新溶解。这样的过程不能使无机磷酸盐永久结合在处理过的体系中，并且不能保证水中生物和沉积物中的生物可以容忍的平衡氧环境。

因此，本发明的一个目的是提供一种处理水、土壤、沉积物和/或淤泥的方法，能使以淤泥或悬浮物形式存在的有机物降解，从而降低耗氧物质的含量，同时改善存在的微生物的硝化过程和酶的活性。

另一个目的是提供一种能使磷酸盐从水、土壤、沉积物和/或淤泥中去除的方法，使得磷酸盐含量降低到生态要求的最大含量以下，所述磷酸盐的结合方式使其不能通过溶解或滤出被水重新释放出来。另一个目的是去除磷酸盐的同时降低在这样的体系中存在的其它污染物的含量。

本发明涉及一种处理水，如静水和活水以及污水、土壤、沉积物和/或淤泥的方法，特征在于所述的水和沉积物用碱土金属过氧化物处理。

令人惊讶地，已经发现，通过使用碱土金属过氧化物处理水、土壤、沉积物和/或淤泥，以淤泥或悬浮物的形式存在的有机物含量可以大幅度降低，并且可以促进微生物降解性能。假定在碱土金属过氧化物加入到水、土壤、沉积物和/或淤泥中时，发生有机物的无机化作用，也就是说，有机物向无机物的转变。同时，其它有害物质可以被固定，例如，如果它们与其它固体一起沉淀。试验已经发现，臭味和有气味的物质也被降解并且促进了硝化作用。

在用碱土金属过氧化物处理含磷酸盐的水、土壤、沉积物和或淤泥的过程中，可以优异地除去磷酸盐，使得在处理后的磷酸盐浓度远低于30μg的P/L。目前可以获得的试验结果已经发现，在非常短的时间内，正磷酸盐浓度分别从3.26和0.33mg的P/L降低到6和3μg的P/L。

还已经发现，根据本发明处理的体系的pH值在碱性区域增大，并释放出元素氧。这种作用在水体系中一般认为是正面作用，因为它抵消了由于耗氧降解过程造成的氧缺乏。

比生物磷酸盐去除优越的优点是磷酸盐的可靠去除。优于其它化学磷酸盐去除方法的优点是高的效能，也就是说，使用较少的根据本发明的碱土金属过氧化物，正磷酸盐浓度大幅度降低。本发明的方法可以防止藻类物质的生长，从而避免了伴随的水体问题。等摩尔量使用的碱土金属过氧化物可以从水中除去磷酸盐。此外，沉淀产物适用于作为无机肥料原料，因此，能够回收。