CN105498685B - 一种水体重金属修复剂及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种水体重金属修复剂及其使用方法，由修复剂A和修复剂B两部分组成，其中修复剂A由以下质量份的原料组成：膨润土20～35份、水泥20～35份、蛭石5份；修复剂B由以下质量份的原料组成：膨润土5份、水泥20～50份。将修复剂A投放至待修复的水体中，充分搅拌后静置，再在水体中投入修复剂B，搅拌后静置，去除水体底部淀积物，即完成对水体的修复。本发明通过修复剂中膨润土的极强吸附性能和阳离子交换性能、水泥极强的吸附性能和包裹性能以及蛭石极强的吸附性能和净化性能，能迅速通过物理和化学交换，吸附水体中的重金属离子，吸附后修复剂颗粒被水泥包裹防止解吸附，淀积在水体底部，从而达到修复水体重金属污染的目的。

Description

一种水体重金属修复剂及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种水体重金属修复剂及其使用方法，属于水体治理技术领域。
背景技术
水体重金属污染是最严重、最难控制的全球性环境污染，也是对环境和人体危害最大的一种重金属污染。因此水体重金属污染预防和修复已经引起全社会的共同关注。
目前，国内外水体重金属修复技术都处在起步阶段。大体上水体重金属污染修复技术有河流稀释法、化学混凝吸附法、离子还原交换法、生物修复法、电动力学修复法和生物膜修复法。但这些方法存在诸多不足，如造成二次污染、修复期长、修复量小、修复率低、修复费用高等。
目前常规的水体重金属吸附剂通常包含硅藻泥、活性炭、活性氧化铁、有机高分子聚合物、微生物等组分，使用时直接让水体通过几道过滤箱（过滤箱内含有上述一种或几种物质以及其他辅料）。这些水体重金属吸附剂及其使用过程中都存在费用高、修复量小和修复率低等问题，并且可能造成水体微生物二次污染。
因此，有必要研发高效廉价且能大量修复水体重金属污染的修复剂。
发明内容
为解决现有技术存在的二次污染、修复期长、修复量小、修复率低、修复费用高等问题，本发明提供一种水体重金属修复剂及其使用方法，其具有快速、高效、廉价、大批量修复水体重金属污染的特征，且不会造成二次污染。
本发明通过下列技术方案实现：一种水体重金属修复剂，由修复剂A和修复剂B两部分组成，其中修复剂A由以下质量份的原料组成：膨润土20～35份、水泥20～35份、蛭石5份；修复剂B由以下质量份的原料组成：膨润土5份、水泥20～50份。
所述膨润土为粒度5～100目的粉状。
所述水泥的强度不超过425#。
所述蛭石的粒度为1～2mm。
上述水体重金属修复剂的制备方法，经过下列步骤：
（1）取膨润土20～35份、水泥20～35份、蛭石5份，喷少量水搅匀后，进行造粒、烘干、过筛，得到粒径小于5mm的修复剂A；
（2）取膨润土5份，进一步干磨过300目筛后，与水泥20～50份混匀，得到修复剂B。
本发明的另一个目在于提供一种水体重金属修复剂的使用方法，经过以下操作：将水体重金属修复剂中的修复剂A按固液比kg/L计为0.75～2.25:1投放至待修复的水体中，充分搅拌15～30分钟，然后静置10～20小时，再在水体中按固液比kg/L计为0.25～2.75:1分散投入水体重金属修复剂中的修复剂B，搅拌5～10分钟，静置36～48小时后，去除水体底部淀积物，即完成对水体的修复。
本发明具备的有益效果：本发明提供的修复剂及其使用方法，通过修复剂中膨润土的极强吸附性能和阳离子交换性能、水泥极强的吸附性能和包裹性能以及蛭石极强的吸附性能和净化性能，能迅速通过物理和化学交换，吸附水体中的重金属离子，吸附后修复剂颗粒被水泥包裹防止解吸附，淀积在水体底部，易被移除出水体，从而达到修复水体重金属污染的目的。
具体实施方法
下面通过实例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。
以下所使用的方法如无特殊说明，均为常规方法；所用材料，如无特殊说明，均可从商业得到。
实施例1
（1）取粒度5～100目的膨润土35份、水泥（强度不超过425#）35份、粒度为1～2mm的蛭石5份，喷少量水搅匀后，于造粒机中进行造粒、烘干、过筛，得到粒径小于5mm的修复剂A；
（2）取粒度5～100目的膨润土5份，进一步干磨过300目筛后，与水泥（强度不超过425#）20份混匀，得到修复剂B。
本例所提供的水体重金属修复剂，由修复剂A和修复剂B两部分组成。
上述水体重金属修复剂的使用方法，经过以下操作：将水体重金属修复剂中的修复剂A按固液比kg/L计为2:1投放至待修复的水体中，充分搅拌20分钟，然后静置16小时，再在水体中按固液比kg/L计为2:1分散投入水体重金属修复剂中的修复剂B，搅拌10分钟，静置48小时后，去除水体底部淀积物，即完成对水体的修复。
对比例1：吸附剂为污水重金属处理中最常用最廉价的纯硅藻土（市售），硅藻土规格为最优级（300#），对比例1中吸附剂使用量、吸附处理时间以及所处理的污水与实施例1完全相同。结果见下表1，可见对比例1中铜离子去除率比实施例1低8.2%，而成本是实施例1的2.88倍。
表1 用水体重金属污染修复剂去除水体高浓度铜离子能力
实施例2
（1）取粒度5～50目的膨润土25份、水泥（强度不超过425#）25份、粒度为1～2mm的蛭石5份，喷少量水搅匀后，于造粒机中进行造粒、烘干、过筛，得到粒径小于5mm的修复剂A；
（2）取粒度5～50目的膨润土5份，进一步干磨过300目筛后，与水泥（强度不超过425#）40份混匀，得到修复剂B。
本例所提供的水体重金属修复剂，由修复剂A和修复剂B两部分组成。
上述水体重金属修复剂的使用方法，经过以下操作：将水体重金属修复剂中的修复剂A按固液比kg/L计为0.75:1投放至待修复的水体中，充分搅拌30分钟，然后静置20小时，再在水体中按固液比kg/L计为2.75:1分散投入水体重金属修复剂中的修复剂B，搅拌5分钟，静置36小时后，去除水体底部淀积物，即完成对水体的修复。
对比例2：吸附剂为污水重金属处理中最常用最廉价的纯硅藻土（市售），硅藻土规格为最优级（300#），对比例2中吸附剂使用量、吸附处理时间以及所处理的污水与实施例2完全相同。结果见下表2，可见对比例2中铜离子去除率比实施例2低6.0%，而成本是实施例2的2.88倍。
表2 用水体重金属污染修复剂去除水体高浓度铜离子能力
实施例3
（1）取粒度50～100目的膨润土20份、水泥（强度不超过425#）20份、粒度为1～2mm的蛭石5份，喷少量水搅匀后，于造粒机中进行造粒、烘干、过筛，得到粒径小于5mm的修复剂A；
（2）取粒度50～100目的膨润土5份，进一步干磨过300目筛后，与水泥（强度不超过425#）20份混匀，得到修复剂B。
本例所提供的水体重金属修复剂，由修复剂A和修复剂B两部分组成。
上述水体重金属修复剂的使用方法，经过以下操作：将水体重金属修复剂中的修复剂A按固液比kg/L计为2.25:1投放至待修复的水体中，充分搅拌15分钟，然后静置10小时，再在水体中按固液比kg/L计为0.25:1分散投入水体重金属修复剂中的修复剂B，搅拌8分钟，静置40小时后，去除水体底部淀积物，即完成对水体的修复。
对比例3：吸附剂为污水重金属处理中最常用最廉价的纯硅藻土（市售），硅藻土规格为最优级（300#），对比例3中吸附剂使用量、吸附处理时间以及所处理的污水与实施例3完全相同。结果见下表3，可见对比例3中铜离子去除率比实施例3低7.0%，而成本是实施例3的2.88倍。
表3 用水体重金属污染修复剂去除水体高浓度铜离子能力

Claims (4)

1.一种用重金属修复剂修复水体重金属的方法，其特征在于：
所述重金属修复剂由修复剂A和修复剂B两部分组成，其中：
修复剂A由以下质量份的原料组成：膨润土20～35份、水泥20～35份、蛭石5份；
修复剂B由以下质量份的原料组成：膨润土5份、水泥20～50份；
经过下列操作：将重金属修复剂A按固液比kg/L计为0.75～2.25:1投放至待修复的水体中，充分搅拌15～30分钟，然后静置10～20小时；再在水体中按固液比kg/L计为0.25～2.75:1分散投入重金属修复剂B，搅拌5～10分钟，静置36～48小时后，去除水体底部淀积物，即完成对水体的修复。
2.根据权利要求1所述的用重金属修复剂修复水体重金属的方法，其特征在于：所述膨润土为粒度5～100目的粉状。
3.根据权利要求1所述的用重金属修复剂修复水体重金属的方法，其特征在于：所述蛭石的粒度为1～2mm。
4.权利要求1所述的用重金属修复剂修复水体重金属的方法，其特征在于所述重金属修复剂经过下列步骤制备：
（1）取膨润土20～35份、水泥20～35份、蛭石5份，喷少量水搅匀后，进行造粒、烘干、过筛，得到粒径小于5mm的修复剂A；
（2）取膨润土5份，进一步干磨过300目筛后，与水泥20～50份混匀，得到修复剂B。
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