一种水体净化复合絮凝剂及其制备与应用方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及水处理领域，具体而言，设及一种水体净化复合絮凝剂及其制备与应 用方法。
【背景技术】
[0002] 近年来人们一直在研究微污染水的处理方法，应用最多的是在常规工艺前加预处 理或在其后增加深度处理，生物强化工艺也是研究的重点，同时还有其他的一些物理化学 方法。
[0003] 主要方法可分为两大类：一是物化法，即混凝、沉淀法，也是常规净水工艺的处理 方法，至今被世界大多数国家所采用。该法对水中难溶物和胶态有机物等去除率较高，但对 溶解性有机物去除率却很低，难W有效地降低水中有机物污染；对水体色度、重金属、总憐 去除效果好，但对总氮、氨氮去除效果不理想。
[0004] 二是生化法，即生物接触氧化法、生物滤池法、活性炭法、臭氧、膜法、高儘酸钟法、 人工湿地法、组合及其他工艺法等。生物接触氧化法可有效地去除微污染水体水中的污染 物质，能较为显著地提高后续混凝沉淀池和滤池的处理效果，但该法主要去除溶解性可生 物降解有机物，如有大量的不溶解性有机物，有机物的去除率明显下降。另外，原水中的有 机物浓度过高时，生长较快的异养菌迅速繁殖，抑制了硝化菌的生长，使硝化速率降低，因 此氨氮的去除率明显下降。 阳〇化]生物砂滤池系统处理受污染地表水目前受到人们的普遍重视。生物砂滤池是对普 通砂滤池进行生物强化，在普通滤池滤料表面培养附着生物膜，水流经载体表面时，通过有 机营养物质的吸附W及生物膜中所发生的生物氧化等作用，对污染物质进行氧化分解，从 而使水质净化的一种工艺。活性炭具有较大的孔隙率，且吸附能力强，对水中有机污染物的 去除效果较强，在处理高有机污染的水体中具有明显的优势。臭氧具有很强的灭菌消毒作 用，可去除臭味、脱色等，能有效地氧化分解有机物，且不受其他条件（溫度、抑等）影响。 但臭氧会使水中氨氮略有上升。将膜技术引入微污染水处理，效果良好，T0C和A0C的去除 率高，但关于膜污染等问题，目前还没有很好的解决办法。人工湿地是一种无基质型人工湿 地系统，利用植物根系吸收、过滤及其生物的降解作用对水质进行净化。但因受使用范围限 审IJ，目前尚未被大规模推广应用。
[0006] 一般生化法要求受污染水体的可生化性好，各种营养物比例、浓度适宜协调，适合 微生物生长所需，但一般补充城市景观河道或水体所需水量较大，要求处理开放性微污染 河湖水量也较大，且水力停留时间不宜太长等影响因素，生物处理方法则不适合该工况。
[0007] 有鉴于此，特提出本发明。
【发明内容】
[0008] 本发明的第一目的在于提供一种水体净化复合絮凝剂，所述的水体净化复合絮凝 剂具有吸附力强，絮凝效果好，对水中的总憐、藻类、浊度等具有很好的去除效果，对CODm。、 总氮、氨氮也有很好的去除效果等优点。
[0009] 本发明的第二目的在于提供一种所述的水体净化复合絮凝剂的制备方法，该方法 具有工艺简单、原料易得、成本低、适于大规模生产等优点。
[0010] 本发明的第Ξ目的在于提供一种所述的水体净化复合絮凝剂的应用方法，该方法 具有简单易行，成本低，见效快，对水中的总憐、藻类、浊度等具有很好的去除效果，对CODm。、 总氮、氨氮也有很好的去除效果等优点。
[0011] 为了实现本发明的上述目的，特采用W下技术方案： 阳012] -种水体净化复合絮凝剂，主要由如下质量份数的成分制成：
[0013] 娃藻± 0. 1-5份、聚合氯化侣0. 1-4份和麦饭石0. 1-5份。
[0014] 本发明水体净化复合絮凝剂W特定用量的娃藻±、聚合氯化侣和麦饭石综合复 配，Ξ者综合作用，本发明水体净化复合絮凝剂中娃藻±和麦饭石吸附性较强，聚合氯化侣 絮凝效果好，在水力揽拌下，娃藻±和麦饭石颗粒充分发挥吸附作用，同时，聚合氯化侣形 成絮体后，Ξ者形成吸附絮凝团，随着水流的流动，逐渐形成较大的吸附絮凝团，对水中的 总憐、藻类、浊度等具有很好的去除效果，对CODm。、总氮、氨氮也有很好的去除效果。
[0015] 娃藻±是一种娃质岩石，主要分布在中国、美国、丹麦、法国、罗马尼亚等国。是一 种生物成因的娃质沉积岩，它主要由古代娃藻的遗骸所组成。其化学成分WSi〇2为主，可用 Si〇2 ·ηΗ2〇表示，矿物成分为蛋白石及其变种。娃藻±的颜色为白色、灰白色、灰色和浅灰褐 色等，有细腻、松散、质轻、多孔、吸水性和渗透性强的性质。娃藻±中的娃藻有许多不同的 形状，如圆盘状、针状、筒状、羽状等。松散密度为0. 3-0. 5g/cm3,莫氏硬度为1~1. 5(娃 藻骨骼微粒为4. 5-5mm)，孔隙率达80-90 %，能吸收其本身重量1. 5-4倍的水，是热、电、声 的不良导体，烙点1650-1750°C，化学稳定性高。
[0016] 聚合氯化侣是一种无机高分子混凝剂，又被简称为聚侣，英文缩写为PAC，由于氨 氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分 子混凝剂。聚合氯化侣优选采用喷雾干燥得到，稳定性好，适应水域宽，水解速度快，吸附能 力强，形成絮凝团大，质密沉淀快，出水浊度低，脱水性能好等优点，在同样水质的情况下， 喷雾干燥聚合氯化侣投加量减少，尤其在水质不好的情况下，喷雾干燥产品投量与滚筒干 燥聚氯化侣相比，可减少一半，不仅减轻了工人的劳动强度，而更重要的是减少用户的制水 成本。除此之外，用喷雾干燥产品可保证安全性，减少水事故，对居民饮用水非常安全可靠。
[0017] 麦饭石是一种天然的娃酸盐矿物，学名：石英二长岩。麦饭石对生物无毒、无害并 具有一定生物活性的复合矿物或药用岩石。麦饭石的主要化学成分是无机的娃侣酸盐。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，还含有动物所需的全 部常量元素，如：K、化、Ca、Mg、化、Mo等微量元素和稀±元素，约58种之多。麦饭石具有双 重的吸附性：一方面是因为它W娃酸盐为主，具有很好的吸附性；另一方面由于麦饭石多 含高岭石等黏±矿物，是多孔性海绵状特殊结构，有强烈的静电引力，在水中对重金属离子 和致害毒素有很强的吸附力，可清除水中的隶、铅、儒、神、氣等重金属及氯化物、氯化物、残 余农药、Ξ甲烧等有害物质。吸附率是同等表面积活性炭的20000倍。对重金属、大肠杆菌 的吸附率达96%W上。
[0018] 所述的水体净化复合絮凝剂，优选主要由如下质量份数的成分制成：
[0019] 娃藻± 1-4份、聚合氯化侣0. 5-3份和麦饭石0. 5-4份。
[0020] 进一步地，所述的水体净化复合絮凝剂，优选主要由如下质量份数的成分制成：
[0021] 娃藻± 2-3份、聚合氯化侣1-2份和麦饭石1-3份。
[0022] 所述娃藻±的粒径为50-300目，优选为80-250目，进一步优选为120-200目。采 用特定粒径的娃藻±，能够提高娃藻±的吸附能力，同时能够提高娃藻±与聚合氯化侣和 麦饭石复配后的综合净化效果。
[0023] 所述麦饭石的粒径为100-300目，优选为150-250目，进一步优选为180-200目。 采用特定粒径的麦饭石，能够提高麦饭石的吸附能力，同时能够提高麦饭石与聚合氯化侣 和娃藻±复配后的综合净化效果。
[0024] 上述的一种水体净化复合絮凝剂的制备方法，包括如下步骤：
[00巧]按比例将娃藻±、麦饭石和聚合氯化侣混合均匀，将所得混合物在50-200°C的溫 度下充分烘干，得到一种水体净化复合絮凝剂。
[00%] 本发明水体净化复合絮凝剂采用混合烘干的方式制备得到，制备工艺简单、原料 易得、成本低、所得水体净化复合絮凝剂无毒无害，适于大规模生产。充分烘干能够保证娃 藻±、麦饭石和聚合氯化侣的综合吸附及絮凝效果，有助于提高娃藻±、麦饭石和聚合氯化 侣复配后的综合净化效果。
[0027]所述娃藻±优选时间经自然烘干粉碎至所需粒径，所述麦饭石优选事先粉碎至所 需粒径。
[0028]将所得混合物在80-150°C的溫度下烘干，优选为100-130°C。采用特定烘干溫度， 能够保证娃藻±、麦饭石和聚合氯化侣的效果，进而保证娃藻±、麦饭石和聚合氯化侣的综 合吸附及絮凝效果，有助于提高娃藻±、麦饭石和聚合氯化侣复配后的综合净化效果。
[0029] 上述的一种水体净化复合絮凝剂的应用方法，包括如下步骤：
[0030] 将水体净化复合絮凝剂W干粉形式投入水体中进行水体除憐脱氮；水体净化复 合絮凝剂的投加量为每立方米水体中加入20-150g;水体净化过程中的水力停留时间为 10-120 分钟。
[0031] 本发明水体净化复合絮凝剂的应用方法简单易行，成本低，水体净化复合絮凝剂 投加量小，见效快，对水中的总憐、藻类、浊度等具有很好的去除效果，对CODm。、总氮、氨氮也 有很好的去除效果。此外，水体净化复合絮凝剂投入水体后所得絮体沉降速度快，浓缩压滤 后可做肥料，不产生二次污染。
[0032]所述水体优选为江、河、湖等自然水体。
[0033] 所述水体净化复合絮凝剂的投加量为每立方米水体中加入40-120g，优选为 50-100g。采用特定的投加量，能够保证本发明水体净化复合絮凝剂的作用效果，有助于提 高本发明水体净化复合絮凝剂的综合吸附除憐脱氮能力。
[0034] 所述水体净化过程中的水力停留时间为30-90分钟，优选为50-60分钟。采用特 定的水力停留时间，能够保证本发明水体净化复合絮凝剂的作用效果，有助于提高本发明 水体净化复合絮凝剂的综合吸附除憐脱氮能力。
[0035] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0036]本发明水体净化复合絮凝剂W特定用量的娃藻±、聚合氯化侣和麦饭石综合复 配，Ξ者综合作用，本发明水体净化复合絮凝剂中娃藻±和麦饭石吸附性较强，聚合氯化 侣絮凝效果好，