CN113526637B - 一种黑臭水体治理方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及环境治理技术领域，具体公开了一种黑臭水体治理方法。黑臭水体治理方法包括以下步骤：步骤1）制备絮凝剂：步骤1‑1）将过硫酸铵、硫酸铝钠、乙二胺四醋酸二钠，混合，得到添加剂；步骤1‑2）加入阳离子聚丙烯酰胺、乳化剂、聚合硫酸铝铁，混合，调整pH值为5.5～6，加入去离子水混合，得到混合剂；步骤1‑3）将添加剂与混合剂按照1：（1.5‑2）的质量比，搅拌，得到絮凝剂；步骤2）治理黑臭水体：将絮凝剂加入黑臭水体中，以200～300r/min搅拌0.5～1min，再以120～150r/min搅拌5～10min，再以60～80r/min搅拌3～5min，最后沉淀30～60min，取上清液，为治理后的污水。本申请具备良好的磷去除能力，不容易产生二次污染。

Description

一种黑臭水体治理方法

技术领域

本申请涉及环境治理技术领域，尤其是涉及一种黑臭水体治理方法。

背景技术

水体黑臭是一种生物化学现象，当水体遭受严重有机污染时，有机物的好氧分解使水体中耗氧速率大于复氧速率，造成水体缺氧，致使有机物降解不完全、速度减缓，厌氧生物降解过程生成硫化氢、氨、硫醇等发臭物质，同时生成黑色物质，使水体发生黑臭。黑臭水体对人民居住环境带来影响，严重影响城市形象。

治理黑臭水体主要有物理法、化学法、生物法。化学修复法中一般采用化学絮凝处理技术，主要采用絮凝剂澄凝水中的悬浮物，降低水的浊度，加入铁盐促进磷的沉淀、加入石灰脱氮等，这些方法虽然见效快、效率高，但是部分磷沉淀物不稳定，容易造成二次污染。

针对上述中的相关技术，发明人认为铁盐促进磷的沉淀来处理黑臭水体容易出现二次污染，对此有待进一步改进。

发明内容

为了改善絮凝剂容易出现二次污染的情况，本申请提供一种黑臭水体治理方法，采用如下的技术方案：

一种黑臭水体治理方法，包括以下步骤：

步骤1)制备絮凝剂：

步骤1-1)将2～3质量份的过硫酸铵、2～6质量份的硫酸铝钠、5～10质量份的乙二胺四醋酸二钠，混合，得到添加剂；

步骤1-2)加入40～50质量份的阳离子聚丙烯酰胺、0.8～1.2质量份的乳化剂、8～13质量份的聚合硫酸铝铁，混合，调整pH值为5.5～6，加入35～48质量份的去离子水混合，得到混合剂；

步骤1-3)将添加剂与混合剂按照1：(1.5-2)的质量比，搅拌，得到絮凝剂；

步骤2)治理黑臭水体：

将絮凝剂加入黑臭水体中，以200～300r/min搅拌0.5～1min，再以120～150r/min搅拌5～10min，再以60～80r/min搅拌3～5min，最后沉淀30～60min，取上清液，为治理后的污水。

通过采用上述技术方案，利用过硫酸铵、硫酸铝钠、乙二胺四醋酸二钠复配作为添加剂，在制备絮凝剂时有助于提高絮凝剂的絮凝效果，尤其是具备良好的磷去除能力，能大幅度提升黑臭水体水质的净化效率，净化效果较好，使得磷的沉淀效果更好，而且不容易产生二次污染。

优选的，所述阳离子聚丙烯酰胺包括以下质量份数的组分：

丙烯酰胺6～15份，

二烯丙基二甲基氯化铵1～2份，

十二烷基二甲基甜菜碱0.2～0.3份，

去离子水80～120份。

通过采用上述技术，阳离子聚丙烯酰胺采用特定的丙烯酰胺、二烯丙基二甲基氯化铵、十二烷基二甲基甜菜碱按照特定的比例复配，使得阳离子聚丙烯酰胺与添加剂具有更好的协同复配效果，有助于提高絮凝剂的絮凝效果，增加对黑臭水体的净化效果，有助于提高絮凝剂的磷去除能力，使得絮凝剂的絮凝效果更佳，稳定性良好，不容易产生二次污染。

优选的，所述步骤1-1)中还添加有0.5～1质量份的絮凝促进剂。

通过采用上述技术方案，在制备添加剂时还添加有特定量的絮凝促进剂，有助于提高添加剂与混合剂的协同复配，制备所得的絮凝剂在处理黑臭水体时具有更好的絮凝效果，有助于提高絮凝效率。

优选的，所述絮凝促进剂包括硼砂、硼酸、戊二醛中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，采用特定的絮凝促进剂，有助于促进过硫酸铵、硫酸铝钠、乙二胺四醋酸二钠的协同配合，使得絮凝促进剂的促进作用更好，有助于提高制备所得的絮凝剂在黑臭水体中的分解，延长絮凝剂的失效，使得黑臭水体中的碱性成分快速成核，加快沉淀速度，使得絮凝效率更高，有助于磷的稳定，不容易出现二次污染。

优选的，所述絮凝促进剂由硼酸、戊二醛按照1：(2-3)的质量比混合而成。

通过采用上述技术方案，采用的絮凝促进剂采用硼酸、戊二醛以特定的质量比进行复配，改善对磷的吸附效果，使得絮凝剂对磷的稳定性更好，同时有助于提高对氨氮的吸附率，流动性能更佳，有助于提高对黑臭水体中氨氮离子的吸附，将黑臭水体中离子状态的氨氮转化成游离状态，使得氨氮的沉淀效果更好，有助于提高絮凝剂的絮凝效率，不容易出现二次污染。

优选的，所述乳化剂包括壬基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷醇酰胺中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，采用特定乳化剂，使得制备所得的絮凝剂的磷去除率更高，有助于提高絮凝剂的稳定性，使絮凝剂的净化效果更佳，减少二次污染。

优选的，所述步骤1-1)中还添加有2-3质量份的硫酸亚铁。

通过采用上述技术方案，在制备絮凝剂时还添加有特定质量份数的硫酸亚铁，硫酸亚铁有助于促进过硫酸铵、硫酸铝钠、乙二胺四醋酸二钠的协同配合，有助于提高絮凝剂的磷去除率，有助于稳定黑臭水体中离子状态的氨氮，不容易出现二次污染，具有更好的净化效果。

优选的，所述步骤1-2)中调节pH值时采用氢氧化钙调节。

通过采用上述技术方案，采用氢氧化钙调节pH值，氢氧化钙有助于促进絮凝剂中各原料的协同配合，而且氢氧化钙的产物单一，有助于提高絮凝剂的净化效率，同时不容易产生二次污染。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过利用过硫酸铵、硫酸铝钠、乙二胺四醋酸二钠复配作为添加剂，在制备絮凝剂时有助于提高絮凝剂的絮凝效果，尤其是具备良好的磷去除能力，能大幅度提升黑臭水体水质的净化效率，净化效果较好，使得磷的沉淀效果更好，而且不容易产生二次污染；

2.通过采用的絮凝促进剂采用硼酸、戊二醛以特定的质量比进行复配，改善对磷的吸附效果，使得絮凝剂对磷的稳定性更好，同时有助于提高对氨氮的吸附率，流动性能更佳，有助于提高对黑臭水体中氨氮离子的吸附，将黑臭水体中离子状态的氨氮转化成游离状态，使得氨氮的沉淀效果更好，有助于提高絮凝剂的絮凝效率，不容易出现二次污染；

3.通过在制备絮凝剂时还添加有特定质量份数的硫酸亚铁，硫酸亚铁有助于促进过硫酸铵、硫酸铝钠、乙二胺四醋酸二钠的协同配合，有助于提高絮凝剂的磷去除率，有助于稳定黑臭水体中离子状态的氨氮，不容易出现二次污染，具有更好的净化效果。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

以下实施例及对比例中所用到的各组分的来源信息详见表1。

表1

实施例1

一种黑臭水体治理方法，包括以下步骤：

步骤1)制备絮凝剂：

步骤1-1)将2kg的过硫酸铵、2kg的硫酸铝钠、5kg的乙二胺四醋酸二钠，以200r/min搅拌0.5min，得到添加剂；

步骤1-2)加入40kg的阳离子聚丙烯酰胺、0.8kg的乳化剂、8kg的聚合硫酸铝铁，以200r/min搅拌0.5min，采用氢氧化镁调整pH值为5.5，加入35kg的去离子水混合，得到混合剂；

步骤1-3)将1kg添加剂与1.5kg混合剂，以200r/min搅拌0.5min，得到絮凝剂；

步骤2)治理黑臭水体：

将絮凝剂加入黑臭水体中，以200r/min搅拌0.5min，再以120r/min搅拌5min，再以60r/min搅拌3min，最后沉淀30min，取上清液，为治理后的污水。

本实施例中，乳化剂为脂肪胺聚氧乙烯醚。

实施例2

与实施例1相比，区别仅在于：

步骤1-1)中，过硫酸铵的添加量为3kg，硫酸铝钠的添加量为6kg，乙二胺四醋酸二钠的添加量为10kg。

步骤1-2)中，阳离子聚丙烯酰胺的添加量为50kg，乳化剂的添加量为1.2kg，聚合硫酸铝铁的添加量为13kg，调节pH值为6，去离子水的添加量为48kg。

步骤1-3)中，将1kg的添加剂与2kg的混合剂混合。

步骤2)中，絮凝剂与黑臭水体以300r/min搅拌1min，再以150r/min搅拌10min，再以80r/min搅拌5min，最后沉淀60min。

实施例3

与实施例1相比，区别仅在于：

步骤1-1)中，过硫酸铵的添加量为2.5kg，硫酸铝钠的添加量为4kg，乙二胺四醋酸二钠的添加量为8kg。

步骤1-2)中，阳离子聚丙烯酰胺的添加量为45kg，乳化剂的添加量为1kg，聚合硫酸铝铁的添加量为10kg，去离子水的添加量为42kg。

步骤1-3)中，将1kg的添加剂与1.8kg的混合剂混合。

实施例4

与实施例3相比，区别仅在于：

阳离子聚丙烯酰胺由6kg的丙烯酰胺、1kg的二烯丙基二甲基氯化铵、0.2kg的十二烷基二甲基甜菜碱、80kg的去离子水组成。

实施例5

与实施例3相比，区别仅在于：

阳离子聚丙烯酰胺由15kg的丙烯酰胺、2kg的二烯丙基二甲基氯化铵、0.3kg的十二烷基二甲基甜菜碱、120kg的去离子水组成。

实施例6

与实施例3相比，区别仅在于：

步骤1-1)中，还添加有0.5kg的絮凝促进剂。

本实施例中，絮凝促进剂为硼酸钾。

实施例7

与实施例3相比，区别仅在于：

絮凝促进剂的添加量为1kg。

实施例8

与实施例7相比，区别仅在于：

絮凝促进剂由0.5kg的硼砂、0.5kg的硼酸组成。

实施例9

与实施例7相比，区别仅在于：

絮凝促进剂为戊二醛。

实施例10

与实施例7相比，区别仅在于：

絮凝促进剂由0.25kg的硼酸、0.75kg的戊二醛组成。

实施例11

与实施例7相比，区别仅在于：

絮凝促进剂由0.2kg的硼酸、0.8kg的戊二醛组成。

实施例12

与实施例11相比，区别仅在于：

絮凝促进剂由0.2kg的硼酸钾、0.8kg的戊二醛组成。

实施例13

与实施例11相比，区别仅在于：

絮凝促进剂由0.2kg的硼酸、0.8kg的硼酸钾组成。

实施例14

与实施例3相比，区别仅在于：

乳化剂由0.5kg的壬基酚聚氧乙烯醚、0.5kg的烷醇酰胺组成。

实施例15

与实施例3相比，区别仅在于：

步骤1-1)中，还添加2kg的硫酸亚铁。

实施例16

与实施例3相比，区别仅在于：

硫酸亚铁的添加量为3kg。

实施例17

与实施例3相比，区别仅在于：

采用氢氧化钙调节pH值。

实施例18

与实施例3相比，区别仅在于：

步骤1-1)中，还添加有1kg的絮凝促进剂、2kg的硫酸亚铁。

阳离子聚丙烯酰胺由6kg的丙烯酰胺、1kg的二烯丙基二甲基氯化铵、0.2kg的十二烷基二甲基甜菜碱、80kg的去离子水组成。

絮凝促进剂由0.2kg的硼酸、0.8kg的戊二醛组成。

乳化剂由0.5kg的壬基酚聚氧乙烯醚、0.5kg的烷醇酰胺组成。

对比例1

与实施例3相比，区别仅在于：

采用等量的柠檬酸钠替代过硫酸铵、硫酸铝钠、乙二胺四醋酸二钠。

对比例2

与实施例3相比，区别仅在于：

采用等量的柠檬酸钠替代硫酸铝钠、乙二胺四醋酸二钠。

对比例3

与实施例3相比，区别仅在于：

采用等量的柠檬酸钠替代过硫酸铵。

对比例4

与实施例3相比，区别仅在于：

采用等量的柠檬酸钠替代乙二胺四醋酸二钠。

对比例5

与实施例3相比，区别仅在于：

采用等量的柠檬酸钠替代硫酸铝钠。

实验1

絮凝效果测试

按照GB/T 11893-1989《水质总磷的测定钼酸铵分光光度法》对各实施例及对比例治理前及治理后的污水进行总磷测试，记录总磷(mg/L)的含量；按照GB/T 7479-87《水质铵的测定纳氏试剂比色法》对各实施例及对比例治理前及治理后的污水进行氨氮测试，记录氨氮(mg/L)的含量；按照GB/T 11914-1989《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》对各实施例及对比例治理前及治理后的污水进行化学需氧量测试，记录化学需氧量(mg/L)的含量；按照GB/T 7488-1987《水质五日生化需氧量(BOD5)的测定稀释与接种法》对各实施例及对比例治理前及治理后的污水进行五日生化需氧量测试，记录五日生化需氧量(mg/L)的含量。

实验2

二次污染改善效果

按照GB/T 11893-1989《水质总磷的测定钼酸铵分光光度法》对各实施例及对比例治理90d后的污水进行总磷测试，记录总磷(mg/L)的含量；按照GB/T7479-87《水质铵的测定纳氏试剂比色法》对各实施例及对比例治理前及治理90d后的污水进行氨氮测试，记录氨氮(mg/L)的含量；按照GB/T 11914-1989《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》对各实施例及对比例治理前及治理90d后的污水进行化学需氧量测试，记录化学需氧量(mg/L)的含量；按照GB/T7488-1987《水质五日生化需氧量(BOD5)的测定稀释与接种法》对各实施例及对比例治理前及治理90d后的污水进行五日生化需氧量测试，记录五日生化需氧量(mg/L)的含量。

实验3

沉淀速度测试

沉淀时，记录各实施例及对比例首次出现沉淀的时间，记为沉淀时间(s)，沉淀时间(s)越小，沉淀速度越快。

实验1的检测数据详见表2。

实验2～3的检测数据详见表3。

表2

表3

根据表2及表3中，对比例1～5分别与实施例3的数据对比可得，在制备絮凝剂时添加有硫酸铵、硫酸铝钠、乙二胺四醋酸二钠组合，治理后的污水的总磷、90d总磷明显变小，说明硫酸铵、硫酸铝钠、乙二胺四醋酸二钠协同配合明显有助于提高絮凝剂的磷去除率，同时改善有助于改善二次污染的情况，缺少任一物质都没有明显的提高效果。

根据表2及表3中，实施例4、5分别与实施例3的数据对比可得，在制备絮凝剂时采用了特定的阳离子聚丙烯酰胺，治理后的污水的总磷、90d总磷有所减小，说明选用特定的阳离子聚丙烯酰胺能有助于提高絮凝剂的磷去除率，同时有助于改善二次污染的情况。

根据表2及表3中，实施例6、7分别与实施例3的数据对比可得，在制备絮凝剂时还添加有特定量的絮凝促进剂，絮凝剂的沉淀时间明显变短，说明在制备絮凝剂时添加絮凝促进剂在一定程度上有助于提高絮凝剂的沉淀速率。

根据表2及表3中，实施例8、9分别与实施例3的数据对比可得，在制备絮凝剂时添加特定的絮凝促进剂，治理后的污水的总磷、90d总磷有所减小，同时絮凝剂的沉淀时间有所变短，说明采用特定的絮凝促进剂，在一定程度上有助于提高絮凝剂的磷去除率，有助于提高絮凝剂的沉淀速率，同时有助于改善二次污染的情况。

根据表2及表3中，实施例10～13分别与实施例7的数据对比可得，在制备絮凝剂时添加的絮凝促进剂采用硼酸、戊二醛以特定的质量比混合而成，治理后的污水的总磷、90d总磷、氨氮有所减小，同时絮凝剂的沉淀时间有所变短，说明在制备絮凝剂时添加硼酸、戊二醛以特定的质量比混合而成的絮凝促进剂，在一定程度上有助于提高絮凝剂的磷去除率以及对氨氮的沉淀效果，还有助于提高絮凝剂的沉淀速率，同时有助于改善二次污染的情况。

根据表2及表3中，实施例14与实施例3的数据对比可得，在制备絮凝剂时添加特定的乳化剂，治理后的污水的总磷、90d总磷有所减小，说明采用特定乳化剂，在一定程度上有助于提高絮凝剂的磷去除率，同时有助于改善二次污染的情况。

根据表2及表3中，实施例15、16分别与实施例3的数据对比可得，在制备絮凝剂时还添加有硫酸亚铁，治理后的污水的90d总磷有所减小，同时絮凝剂的沉淀时间有所变短，说明在制备絮凝剂时还添加有特定量的硫酸亚铁在一定程度上有助于提高絮凝剂有助于提高絮凝剂的沉淀速率，同时有助于改善二次污染的情况。

根据表2及表3中，实施例17与实施例3的数据对比可得，在治理黑臭水体时采用氢氧化钙调节pH值，治理后的污水的90d总磷有所减小，同时絮凝剂的沉淀时间有所变短，说明采用氢氧化钙调节pH值在一定程度上有助于提高絮凝剂有助于提高絮凝剂的沉淀速率，同时有助于改善二次污染的情况。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种黑臭水体治理方法，包括以下步骤：

步骤1）制备絮凝剂：

步骤1-1）将2～3质量份的过硫酸铵、2～6质量份的硫酸铝钠、5～10质量份的乙二胺四醋酸二钠，混合，得到添加剂；

步骤1-2）加入40～50质量份的阳离子聚丙烯酰胺、0.8～1.2质量份的乳化剂、8～13质量份的聚合硫酸铝铁，混合，调整pH值为5.5～6，加入35～48质量份的去离子水混合，得到混合剂；

步骤1-3）将添加剂与混合剂按照1：（1.5-2）的质量比，搅拌，得到絮凝剂；

步骤2）治理黑臭水体：

将絮凝剂加入黑臭水体中，以200～300r/min搅拌0.5～1min，再以120～150r/min搅拌5～10min，再以60～80r/min搅拌3～5min，最后沉淀30～60min，取上清液，为治理后的污水；

所述阳离子聚丙烯酰胺包括以下质量份数的组分：

丙烯酰胺6～15份，

二烯丙基二甲基氯化铵1～2份，

十二烷基二甲基甜菜碱0.2～0.3份，

去离子水80～120份；

所述步骤1-1）中还添加有0.5～1质量份的絮凝促进剂；

所述絮凝促进剂由硼酸、戊二醛按照1：（3-4）的质量比混合而成；

所述乳化剂包括壬基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷醇酰胺中的一种或多种；

所述步骤1-1）中还添加有2-3质量份的硫酸亚铁；

所述步骤1-2）中调节pH值时采用氢氧化钙调节。

2.根据权利要求1所述的一种黑臭水体治理方法，其特征在于：所述絮凝促进剂包括硼砂、硼酸、戊二醛中的一种或多种。