專利名稱：可抗風(fēng)浪的受污染天然水體應(yīng)急修復(fù)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可抗風(fēng)浪的受污染天然水體應(yīng)急修復(fù)工藝。
背景技術(shù)：
天然水體污染是目前世界各國(guó)均面臨的一個(gè)重要環(huán)保問(wèn)題，其特點(diǎn)是污染物不均 勻地分布在水、懸浮物和底泥中。污染修復(fù)的最終目的是將污染物移出水體，恢復(fù)水體正常 狀態(tài)。與工業(yè)污水處理有所不同的關(guān)鍵點(diǎn)在于天然水體處理要可以在輕度風(fēng)浪中進(jìn)行，同 時(shí)不可能具備與工業(yè)污水處理一樣完善的設(shè)備。
目前國(guó)際上主要的修復(fù)類型有 —、生物修復(fù)技術(shù)，主要使用高等水生植物和微生物，通過(guò)人工生物浮島(20世紀(jì) 70年代由德國(guó)貝斯特曼公司首創(chuàng))，人工濕地種植，微生物掛膜(移植自傳統(tǒng)工業(yè)水處理技 術(shù))，酶和藻病毒等生物制劑投放等方法進(jìn)行水體原位修復(fù)。 該類方法可緩慢地從水、懸浮物、底泥內(nèi)將污染物質(zhì)分解或轉(zhuǎn)移到植物體內(nèi)，從而 達(dá)到修復(fù)目的，但因處理速度慢不能應(yīng)用于污染水體應(yīng)急修復(fù)。特點(diǎn)是處理成本很低，如建 立起可平衡生態(tài)體系后則生物體系可在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)對(duì)水體進(jìn)行修復(fù)，因此成為目前低污染 水體最主要的修復(fù)方法。缺點(diǎn)是適應(yīng)性較差，在諸如深水、高混濁水體、海域、鹽度變化頻繁 的河口地帶，溫度過(guò)低過(guò)高時(shí)，風(fēng)浪大，污染特別嚴(yán)重的水域等狀況下，因特定生物難以生 存或難以形成有效群落，導(dǎo)致這類技術(shù)難以實(shí)施修復(fù)。 二、物理修復(fù)技術(shù)，主要有人工曝氣、截污濾污、調(diào)水沖污、河道疏浚等措施將污染 物轉(zhuǎn)移，修復(fù)成本高，處理速度慢，通常不能作為快速修復(fù)工藝使用，且易造成泄漏或二次 污染。 三、化學(xué)修復(fù)技術(shù)，主要通過(guò)化學(xué)絮凝和吸附的方法，對(duì)天然水體中的污染物進(jìn)行 處理，在處理嚴(yán)重污染水體上有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。 其最大的優(yōu)點(diǎn)在于處理速度快，因此可在污染剛出現(xiàn)的時(shí)候進(jìn)行應(yīng)急修復(fù)，以減 少流域內(nèi)污染損失。缺點(diǎn)是容易造成生態(tài)體系失衡，污染物容易沉入底泥造成二次污染。目 前學(xué)術(shù)界主要研究工作集中在于尋找對(duì)生態(tài)體系沒(méi)有毒性的藥物和無(wú)二次污染的方法。對(duì) 于污染較為嚴(yán)重的水體，目前一般采用化學(xué)修復(fù)法先進(jìn)行應(yīng)急修復(fù)，等污染程度下降到一 定程度后結(jié)合物理修復(fù)和生物修復(fù)進(jìn)行后續(xù)處理的方法來(lái)解決。 由于目前化學(xué)修復(fù)法尚不易做到將污染物快速移出水體的要求，從而嚴(yán)重限制了 水體應(yīng)急修復(fù)技術(shù)的實(shí)施和發(fā)展。 (1)采用常規(guī)投藥吸附或絮凝的方法，雖然可以迅速捕捉水體中的污染物質(zhì)，但 吸附劑和絮凝體均松散易碎，一般會(huì)沉入水底或成為水體懸浮物，即使添加聚丙烯酰胺 (PAM)，甲殼胺(殼聚糖)等助絮劑交聯(lián)后絮凝體強(qiáng)度增加也有限，難以直接網(wǎng)捕去除。這 些含有污染物的底泥和懸浮物如不及時(shí)處理則會(huì)成為緩慢釋放的污染源，并沒(méi)有真正達(dá)到 水體修復(fù)目的(例如2008年太湖治理中使用殼聚糖改性粘土絮凝藻類下沉，發(fā)現(xiàn)因中等強(qiáng) 度風(fēng)浪的原因使沉淀物重懸浮和藻類脫附后松散上浮，同時(shí)少數(shù)水域長(zhǎng)時(shí)間后出現(xiàn)底泥腐
3敗導(dǎo)致藻毒素，營(yíng)養(yǎng)物重新釋放)；如直接把吸附劑裝袋緊密掛網(wǎng)捕捉或筑成壩捕捉(例如 2005年11月吉林化工廠爆炸時(shí)采用活性炭處理苯污染江水；2008年6月云南省文山州富 寧縣衡昆高速公路粗酚泄漏事件，桑河采用10道石灰壩和2道活性炭壩進(jìn)行吸附處理；)， 則雖可避免懸浮物污染，但因不是原位修復(fù)無(wú)法阻止河床底泥吸附污染物質(zhì)。
(2)在2008年8月6日公開(kāi)的發(fā)明專利申請(qǐng)《一種生態(tài)凝藻材料》(申請(qǐng)?zhí)?200810020707)引起了國(guó)內(nèi)專家的關(guān)注，發(fā)明者提出 一種生態(tài)凝藻材料，由5 70 %的天然 纖維材料和30 95%的天然高分子材料所組成。天然纖維材料選自植物纖維和/或動(dòng)物 纖維，天然高分子材料選自蟹殼衍生物和/或蝦殼衍生物以及植物粘汁，植物粘汁在天然 高分子材料組分中不少于5% 。發(fā)明者認(rèn)為本凝藻材料均為天然物質(zhì)、對(duì)人、畜、環(huán)境和水生 動(dòng)植物均無(wú)毒無(wú)害，且對(duì)藻類具有凝聚、吸附、纏結(jié)和網(wǎng)捕作用，此凝藻材料用量為0. 1 10mg/L時(shí)，藻去除率達(dá)95%以上。而且絮凝得到的藻凝體抱合力強(qiáng)、漂浮性和濾水性好，藻 泥少，后處理十分方便，可以用于暴發(fā)的海水赤潮、淡水水華的應(yīng)急處理。據(jù)查索該發(fā)明中 試實(shí)驗(yàn)及后序建立方法是建立工作平臺(tái)，在限定區(qū)域內(nèi)處理，然后網(wǎng)捕除藻。
但本發(fā)明人對(duì)其進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，該材料確實(shí)可以捕捉90%左右的成熟團(tuán) 聚藻類，但無(wú)法去除呈膠體狀態(tài)的藻類孢子和零散幼年期單細(xì)胞藻，更不能去除水中的富 營(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)如磷，這就造成修復(fù)后的水體依然有較多藻類且迅速繁殖。同時(shí)僅用該材料用 于油類，重金屬類污染處理均不可行。其主要缺陷在于該材料是由纖維和助絮劑組成，助 絮劑理論上只能架橋網(wǎng)捕懸浮物，絮凝能力差，因此對(duì)膠體和溶解物質(zhì)無(wú)效；纖維在這里起 到的作用主要是吸附住含助絮劑藻團(tuán)，也起增強(qiáng)團(tuán)聚體作用。而且，水體處理實(shí)驗(yàn)中還發(fā) 現(xiàn)1.大量深水處藻團(tuán)無(wú)法用網(wǎng)捕撈或沉底，數(shù)十小時(shí)后或風(fēng)浪沖擊數(shù)十分鐘后由于未交 聯(lián)高分子物質(zhì)易溶于水中而使大型藻團(tuán)逐漸消散；2.水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和藻類孢子，藻類幼體 并未去除；3.處理后區(qū)域迅速被未處理區(qū)域污水流動(dòng)污染。 因此本發(fā)明人認(rèn)為，該方案并不能真正解決天然水體應(yīng)急修復(fù)問(wèn)題。本發(fā)明人認(rèn) 為必須對(duì)此進(jìn)行突破性改進(jìn)即1.引入具備電中和能力和捕捉水中溶解性污染物或營(yíng)養(yǎng) 物能力的新材料并要求該材料可單獨(dú)與上述污染物形成絮凝體，以消除藻類迅速再生的條 件，同時(shí)該物質(zhì)必須能夠使高分子物質(zhì)變性交聯(lián)成為不溶性物質(zhì)以避免絮凝體消散；2.使 絮凝后的藻類能夠基本自行上浮到水面并自行壓縮，以避免污水流動(dòng)污染和漏捕沉底問(wèn) 題，同時(shí)減少污泥體積和捕撈工作量。3.上浮絮凝體在風(fēng)浪下不易打散以使操作難度降低。
(3)因網(wǎng)捕難以徹底捕撈水中絮凝體，目前業(yè)界已有使用溶氣氣浮/電氣浮兩類 方法，促使絮凝體和懸浮物上浮到水面捕捉以避免二次污染(例如水利部948項(xiàng)目示范工 程——2003年北京南護(hù)城河溢洪道采用絮凝/氣浮的方法清除水中藻類；2008年同濟(jì)大 學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院處理校園內(nèi)景觀池藻類等實(shí)用例)，該方法優(yōu)勢(shì)在于有現(xiàn)成設(shè)備移 植，在小面積淺水水體氣浮中使用很簡(jiǎn)便。也有用磁絮凝的方法，利用磁場(chǎng)將絮凝體從水 中捕捉來(lái)避免二次污染(例如2009年中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院采用磁種投入后強(qiáng)磁場(chǎng) 捕捉的方法處理太湖藻類)。但目前尚存在缺陷是l.電氣浮需要被修復(fù)水體可以導(dǎo)電， 不適合淡水水域使用；2.磁分離技術(shù)要求被修復(fù)水體為淺水，否則設(shè)備難以安裝和提供磁 場(chǎng)；3.包括溶氣氣浮在內(nèi)的所有這些方法都存在a.絮凝體脆弱的弊病無(wú)法解決，因此在有 中等風(fēng)浪及復(fù)雜水文條件的天然江海湖泊中絮凝體很易被風(fēng)浪或湍流擊散吹沉，無(wú)法高效 捕捉或上浮到水面導(dǎo)致修復(fù)失敗。b.稍大稍深的水體即需要建立氣浮平臺(tái)收集上浮絮凝物，否則需要數(shù)量巨大的氣浮設(shè)備，投資過(guò)高，而使用平臺(tái)后依然存在的缺點(diǎn)在于處理干凈 的污染區(qū)域會(huì)因未處理區(qū)域污染水流動(dòng)再次被污染。在太湖藻類治理諸多試驗(yàn)中，有利用 聚合氯化鋁PAC/P匿絮凝藻類兼脫磷，在陽(yáng)光下藻類絮凝自行產(chǎn)生氧氣上浮的方法，但發(fā) 現(xiàn)在太湖風(fēng)浪下絮凝體被大量吹散下沉的例子。在課題組研究中同樣發(fā)現(xiàn)；采用生態(tài)凝藻 材料(申請(qǐng)?zhí)?00810020707)，或僅用常規(guī)的聚合氯化鋁絮凝并輔助以曝氣氣浮時(shí)，曝氣時(shí) 間一長(zhǎng)上浮絮凝體即逐漸破碎或消散。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可抗風(fēng)浪的受污染天然水體應(yīng)急修復(fù)工藝，絮凝體可
在輕微風(fēng)浪中保持?jǐn)?shù)小時(shí)不下沉不破碎，便于捕撈修復(fù)。 為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是 在一個(gè)用常規(guī)絮凝法處理水體的體系中，補(bǔ)充加入水體重量0. 005 1%的短纖 維和O. 001 0. 2%的助絮劑，助絮劑要求必須能與絮凝劑所含金屬離子交聯(lián)。短纖維在水 體中預(yù)先加入或在助絮劑加入前加入，助絮劑在加入絮凝劑后再加入，加入的結(jié)果是使生 成的絮凝體與短纖維和助絮劑共同組成一定強(qiáng)度的松散復(fù)合絮凝體，然后在水體中通過(guò)投 入或撒播自發(fā)生成氣體的物質(zhì)(如添加金屬鎂及其復(fù)合材料，硼氫化物等產(chǎn)氫物質(zhì)，過(guò)氧 化氫/分解催化劑等產(chǎn)氧物質(zhì)，電石等水化產(chǎn)氣物質(zhì)，酸或水解呈酸性的鹽/碳酸鹽復(fù)合材 料為主藥劑的包埋片等產(chǎn)C02物質(zhì)，溶有高壓氣體的水等)產(chǎn)生微氣泡，使復(fù)合絮凝體捕捉 微氣泡，并在上升過(guò)程中依靠氣泡浮力的壓縮作用和助絮劑的架橋及交聯(lián)達(dá)到致密效果； 最后，捕撈絮凝體，完成應(yīng)急修復(fù)。必要時(shí)在上浮后的絮凝體補(bǔ)充噴灑鋁鹽或鐵鹽交聯(lián)，以 進(jìn)一步提高絮凝體強(qiáng)度。 所述短纖維的長(zhǎng)度為0. 1 10cm，處理親水性污染物時(shí)通常采用親水性無(wú)機(jī)和礦 物纖維(如硅酸鋁纖維，石棉纖維，氧化鋁纖維，玻璃纖維等)效果較好，也可使用天然植物 纖維和有機(jī)纖維；在處理非親水性污染物時(shí)通常采用油水雙親性的有機(jī)纖維和天然植物纖 維效果較好，也可使用無(wú)機(jī)和礦物纖維，其中木棉纖維(純親油纖維)與其他纖維混合使用 用在處理油泄漏污染時(shí)效果最好，既有木棉纖維吸附水面上油污，也有其他品種纖維增強(qiáng) 絮凝捕捉水中油滴。 所述助絮劑采用聚丙烯酰胺及其衍生物或接枝物等高分子合成助絮劑，也可使用 殼聚糖、活性硅膠、骨膠等天然生物助絮劑，也可采用微生物絮凝劑，技術(shù)要求是有較高架 橋能力，并可與絮凝劑交聯(lián)。 采用上述方案后，本發(fā)明在常規(guī)化學(xué)絮凝工藝基礎(chǔ)上，通過(guò)加入短纖維和常規(guī)助 絮劑，輔以可以大面積撒播發(fā)氣的自氣浮材料，使絮凝體轉(zhuǎn)化為纖維增強(qiáng)絮凝體，同時(shí)將氣 泡包裹在絮凝體中，將絮凝體上浮到水面以便捕捉，絮凝體依靠氣泡浮力的壓縮作用和助 絮劑的架橋或交聯(lián)達(dá)到致密效果，這樣即能將污染物匯聚到水面撈走。 如果采用纖維增強(qiáng)絮凝體技術(shù)，但以目前本行業(yè)內(nèi)通用的常規(guī)氣浮方法替代自氣 浮方法，則需要預(yù)先把水體隔離成小區(qū)域方可使用，否則已清理好的水體迅速被流動(dòng)的污 染水所污染，導(dǎo)致在大面積天然水體或者一般流動(dòng)水體中必須重復(fù)凈化，成本非常高，而自 氣浮材料因可在水體中大面積撒播，全水域氣浮且可發(fā)氣一定時(shí)間，因此一般不需預(yù)先隔 離水體，也不需要大量曝氣設(shè)備和管道或處理平臺(tái)，凈化成本相當(dāng)?shù)土?br> 本發(fā)明中絮凝體在顯微鏡下顯示內(nèi)部為短纖維交錯(cuò)、含有氣泡的結(jié)構(gòu)，絮凝體可 在輕微風(fēng)浪中保持?jǐn)?shù)小時(shí)不下沉不破碎。如在絮凝體上噴灑鋁鹽鐵鹽可進(jìn)一步強(qiáng)化絮凝體 延長(zhǎng)穩(wěn)定時(shí)間。 本發(fā)明使用纖維增強(qiáng)絮凝體/自氣浮方法優(yōu)點(diǎn)在于可以適用在有輕微風(fēng)浪、水文 條件復(fù)雜的各種天然水域中進(jìn)行修復(fù)，本發(fā)明的意義在于通過(guò)發(fā)明纖維增強(qiáng)絮凝體/自氣 浮這一關(guān)鍵技術(shù)，達(dá)到絮凝體一定時(shí)間內(nèi)不易被風(fēng)浪破壞的目的，從而能夠?qū)⑽廴疚镉行?轉(zhuǎn)移出水面，解決了目前困擾水體應(yīng)急修復(fù)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)門(mén)檻——在有風(fēng)浪情況下如何 把水中污染物高效低成本移出水面。在此核心技術(shù)基礎(chǔ)上相應(yīng)可誕生出一系列應(yīng)急修復(fù)中 大型水體污染的發(fā)明，如藻類富營(yíng)養(yǎng)水體應(yīng)急修復(fù)，油污或懸浮物污染水體或?yàn)┩繎?yīng)急修 復(fù)，C0D污染水體應(yīng)急修復(fù)，重金屬污染水體和底泥，灘涂的應(yīng)急修復(fù)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1景觀水體藻類和磷的快速修復(fù)工藝(用雙氧水發(fā)氣，或用KMn04/H202雙 組分體系來(lái)處理藻類水體，目前未檢索到) 在含藻類的景觀水體中通過(guò)管道加入水體重量0.01 1%的溫石棉纖維，再加 入商業(yè)聚合氯化鋁(絮凝劑，含大量聚合氯化鐵雜質(zhì)的產(chǎn)品)水溶液，用量取水體重量 0.01 0. 1%，然后用另一管道加入0. 5% 10%濃度的雙氧水水溶液，折合11202用量取 0. 005 0. 05% 。聚合氯化鋁的作用是使水體內(nèi)溶解磷轉(zhuǎn)化為磷酸鋁懸浮物，消除水中主 要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)磷，同時(shí)藻類，孢子及其他懸浮物被初步絮凝在一起。過(guò)氧化氫的作用是通過(guò)化 感作用殺死藻類及其孢子，降低水體COD，給水體應(yīng)急增氧，同時(shí)遇絮凝體中的雜質(zhì)鐵離子 后催化分解為氧氣導(dǎo)致絮凝體氣浮。 在上述藥劑加入后，加入0. 001 0. 2%的陽(yáng)離子PAM(助絮劑)到要治理的水體 中，用潛水泵攪拌進(jìn)行纖維絮凝體增強(qiáng)/氣浮，此時(shí)因陽(yáng)離子PAM與鋁鐵鹽水解物交聯(lián)，絮 凝體體積和強(qiáng)度增大，并通常在120分鐘后上浮到水面。上浮后絮凝體逐步壓縮，表觀緊密 粘稠，在一般風(fēng)浪狀況下和在網(wǎng)兜捕撈的剪切下數(shù)小時(shí)不會(huì)破碎。水體殘余微量藻類在顯 微鏡下觀測(cè)活性和繁衍速度明顯下降，其活性和繁衍速度隨加入的雙氧水量增加迅速下降 乃至死亡。雙氧水用量一般不得大于O. 1%，否則往往出現(xiàn)魚(yú)類先側(cè)翻后部分死亡現(xiàn)象。
當(dāng)水體可溶性有機(jī)物，藻類較多或水體發(fā)臭時(shí)，則應(yīng)先加入KMn04進(jìn)行預(yù)消除有機(jī) 物，用量取水體重量O. 005% 0. 05%，加入量要求滿足水體呈現(xiàn)淺粉紅色并延續(xù)不退。一 般在30分鐘后再繼續(xù)本實(shí)施例所寫(xiě)的程序。有補(bǔ)充KMn04的時(shí)候，由于生成二氧化錳催化 劑，雙氧水分解速度加快，氣浮速度明顯增加。通常在實(shí)施中均有先用KMn04進(jìn)行預(yù)氧化。
絮凝劑可用硫酸鋁，聚合氯化鋁，雙酸鋁鐵，硫酸鎂/石灰，氯化鎂/石灰等之一或 者多種的混合物，用量取水體重量0. 01 % 0. 2 % 。 在面積約1畝的天然池塘2 3級(jí)風(fēng)，浪高約0. 1米，夏天水溫約25度狀況下， 大試結(jié)果顯示在溫石棉纖維用量為水體重量的O. 05X，陽(yáng)離子PAM用量為水體重量的 0. 01%， PAC用量為水體重量的0. 05%， KMn04為水體重量的0. 005%， H202為水體重量的 0.01%時(shí)，大于95%上浮絮凝體可有效被捕撈，處理后水體清澈度從0. lm上升到2m，肉眼 基本可見(jiàn)到池底。上浮絮凝體6小時(shí)內(nèi)基本未出現(xiàn)下沉和破碎現(xiàn)象，如對(duì)上浮絮凝體噴灑 1%鐵鹽則水面保留時(shí)間可增加到12小時(shí)以上，有足夠時(shí)間進(jìn)行捕撈。對(duì)比于不用纖維增
6強(qiáng)/氣浮技術(shù)的試驗(yàn)區(qū)水體，即使在烈日下絮凝體上浮不足30%，上浮的絮凝體相當(dāng)脆弱， 在風(fēng)浪或捕撈網(wǎng)下立即破碎重新下沉，水體清澈度從0. 1cm上升到0. 5m， lm處取水樣發(fā)現(xiàn) 大量絮凝物。 實(shí)施例2有機(jī)物污染水體的應(yīng)急修復(fù)工藝 在苯污染水體中，預(yù)先投入焦炭粉末的水懸浮液進(jìn)行吸附，投入量通常為苯含量 的50 1000倍，吸附處理時(shí)間一般為1小時(shí)以上。然后投入0. 02 0. 1%常規(guī)鋁鹽作為 絮凝劑。此時(shí)水體中產(chǎn)生大量小型黑色絮凝物，苯基本被捕集在黑色絮凝物中，水體黑色混 濁。 取水體重量O. 01 1 %的硅酸鋁纖維和0. 001 0. 2% PAM預(yù)先用水混合，然后加 入要治理的水體中，將高壓溶氣水(在普拉克溶氣系統(tǒng)上預(yù)先制造并貯存在溶氣罐內(nèi))排 到水體中進(jìn)行纖維增強(qiáng)絮凝體/氣浮。此時(shí)黑色的水體變清澈，形成大型的絮凝體快速上 浮到水面，上浮絮凝體緊密粘稠，在一般風(fēng)浪狀況和在網(wǎng)兜捕撈的剪切下數(shù)小時(shí)不會(huì)破碎。 如對(duì)上浮絮凝體噴灑其體積1%的鋁鹽則強(qiáng)度更高，可持續(xù)24小時(shí)不破碎。
以Mg/Fe復(fù)合材料(鎂粉和鐵粉在攪拌磨中磨1小時(shí)即成，與水相遇會(huì)迅速產(chǎn)生 大量細(xì)小氫氣氣泡)替代高壓溶氣水作為自氣浮藥劑，處理效果相似，優(yōu)點(diǎn)在可全水體撒 播使用。 在lm3體積的中試，采用渦流振蕩器用塑料袋放于水中進(jìn)行振浪，并用電吹風(fēng)貼近 水面模擬風(fēng)力，焦炭的水懸浮液折合焦炭用量為10g/l，聚合氯化鋁用量0. 05% 。在0. 02 0. 05米浪高，風(fēng)力約4級(jí)的狀況下，當(dāng)使用短纖維0. 2X，PAM用量0. 01%，Mg/Fe復(fù)合材料 總用量2508，大于97%絮凝物上浮，上浮絮凝物大于99%可被100目篩網(wǎng)捕撈，水中溶解 苯含量從未處理的138mg/l下降到低于25mg/l。水體清澈，絮凝體9小時(shí)內(nèi)基本不出現(xiàn)下 沉，破碎，如對(duì)上浮絮凝體噴灑1%硫酸鋁則水面保存時(shí)間增加到24小時(shí)左右，有足夠捕撈 時(shí)間。對(duì)比不使用纖維增強(qiáng)絮凝體/自氣浮工藝而直接用聚合氯化鋁絮凝/高壓溶氣水氣 浮，則處理后水體依然混濁，有風(fēng)浪時(shí)絮凝物基本無(wú)法上浮，100目篩網(wǎng)捕捉絮凝體的量不 足絮凝體總量的15% 。直接用纖維+甲殼胺/高壓溶氣水氣浮，處理后水質(zhì)輕微混濁，絮凝 體在水上保留時(shí)間約3小時(shí)。僅用纖維+甲殼胺架橋捕捉然后100目網(wǎng)捕撈，處理后水中 溶解苯含量高達(dá)67mg/1。 油漆污染水體，酚水污染水體5L小試試驗(yàn)結(jié)果與上述實(shí)驗(yàn)類似，均證實(shí)本發(fā)明 可行。吸附劑可選擇活性炭粉、焦炭或半焦粉、木粉、草纖維等，一般用量是污染物用量的 50 1000倍。 實(shí)施例3 —種自氣浮重金屬污染水體的應(yīng)急修復(fù)工藝(目前的技術(shù)也沒(méi)有報(bào)道 Mg/Fe304復(fù)合材料合成，及其用在水體修復(fù)中的例子) 以硫酸銅20g和混濁帶泥河水配置成模擬重金屬污染水體IOOOL，放置72小時(shí)備 用。過(guò)濾后測(cè)得水中游離銅含量約2mg/1。懸浮物中銅含量約61mg/l，底泥銅含135mg/l。
在水體中加入檸檬酸使之濃度約100mg/l，使吸附在水體懸浮雜質(zhì)和底泥上的銅 離子轉(zhuǎn)化為檸檬酸絡(luò)合銅離子進(jìn)入水中。取水體重量0. 05 0. 1 %的巖棉纖維投入水中混 合，然后按照銅摩爾數(shù)5倍的量投入Na3T-15( —種重金屬捕捉劑，韓國(guó)原野化學(xué)株式會(huì)社 生產(chǎn))使絡(luò)合銅離子轉(zhuǎn)化為微小懸浮物，10分鐘后投入水體重量0. 05%的聚合硫酸鐵進(jìn)行 絮凝。
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取水體重量0. 01 %的PAM預(yù)先與水分散，然后加入水中。 以鐵礦和鎂粉混合進(jìn)行攪拌磨，制得Mg/Fe304復(fù)合材料，將其也投入水中。此時(shí)復(fù) 合材料在水中與水反應(yīng)產(chǎn)生大量氫氣微氣泡，同時(shí)生產(chǎn)Mg(0H)2穩(wěn)定水體pH值。該氣浮藥 劑與纖維增強(qiáng)藥劑共同作用，將絮凝體上浮到水面。處理后水體殘銅低于0. 5mg/l，懸浮物 消失，底泥銅含量大幅度降低。 在lm3體積的中試，采用渦流振蕩器用塑料袋放于水中進(jìn)行振浪，并用電吹風(fēng)貼近 水面模擬風(fēng)力，有使用纖維增強(qiáng)/氣浮工藝的水體，發(fā)現(xiàn)大于95%絮凝體上浮且8小時(shí)內(nèi)基 本不被風(fēng)浪吹散吹沉，可用網(wǎng)篩捕撈，不使用纖維增強(qiáng)/氣浮工藝的水體，網(wǎng)篩捕捉絮凝體 量不足總量的10%， Mg/Fe304復(fù)合材料可用磁鐵捕撈回收。
權(quán)利要求
一種可抗風(fēng)浪的受污染天然水體應(yīng)急修復(fù)工藝，其特征在于在一個(gè)用絮凝法處理水體的體系中，補(bǔ)充加入水體重量0.005～1％的短纖維和0.001～0.2％的助絮劑，要求助絮劑必須可以與絮凝劑交聯(lián)，短纖維在水體中預(yù)先加入或在助絮劑加入前加入，助絮劑在加入絮凝劑后再加入；然后在水體中通過(guò)自發(fā)生成氣體的物質(zhì)產(chǎn)生微氣泡，使復(fù)合絮凝體捕捉微氣泡上??；最后，捕撈絮凝體，完成應(yīng)急修復(fù)。
2. 如權(quán)利要求1所述一種可抗風(fēng)浪的受污染天然水體應(yīng)急修復(fù)工藝，其特征在于在 上浮后的絮凝體噴灑鋁鹽或鐵鹽交聯(lián)，以進(jìn)一步提高絮凝體強(qiáng)度。
3. 如權(quán)利要求1所述一種可抗風(fēng)浪的受污染天然水體應(yīng)急修復(fù)工藝，其特征在于所 述短纖維的長(zhǎng)度為0. 1 10cm。
4. 如權(quán)利要求1所述一種可抗風(fēng)浪的受污染天然水體應(yīng)急修復(fù)工藝，其特征在于處 理親水性污染物時(shí)采用親水性無(wú)機(jī)和礦物纖維；處理非親水性污染物時(shí)采用油水雙親性有 機(jī)纖維、天然植物纖維或部分無(wú)機(jī)纖維。
5. 如權(quán)利要求1所述一種可抗風(fēng)浪的受污染天然水體應(yīng)急修復(fù)工藝，其特征在于助 絮劑采用聚丙烯酰胺及其衍生物或接枝物等高分子合成助絮劑，殼聚糖、活性硅膠、骨膠等 天然生物助絮劑，或微生物絮凝劑。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種可抗風(fēng)浪的受污染天然水體應(yīng)急修復(fù)工藝。在一個(gè)用絮凝法處理水體的體系中，補(bǔ)充加入水體重量0.005～1％的短纖維和0.001～0.2％的助絮劑，助絮劑必須可以與絮凝劑交聯(lián)。短纖維在水體中預(yù)先加入或在助絮劑加入前加入，助絮劑在加入絮凝劑后再加入；然后在水體中通過(guò)自發(fā)生成氣體的物質(zhì)產(chǎn)生微氣泡，使復(fù)合絮凝體捕捉微氣泡，并在上升過(guò)程中達(dá)到壓縮致密效果；最后，捕撈絮凝體，完成應(yīng)急修復(fù)。本發(fā)明可以適用在有輕微風(fēng)浪、水文條件復(fù)雜的各種天然水域中進(jìn)行修復(fù)，達(dá)到絮凝體一定時(shí)間內(nèi)不易被風(fēng)浪破壞的目的，從而能夠?qū)⑽廴疚镉行мD(zhuǎn)移出水面，解決了在有風(fēng)浪情況下如何把水中污染物高效低成本移出水面的問(wèn)題。
文檔編號(hào)C02F1/56GK101786712SQ20101012167
公開(kāi)日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者陳楷翰 申請(qǐng)人:泉州師范學(xué)院