專利名稱：利用多元復(fù)合絮凝沉降劑治理重金屬污染的水體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于河流水體污染治理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用多元復(fù)合絮 凝沉降劑治理遭受汞、鉛、鎘、銅、絡(luò)、砷等重金屬污染的水體的方法。
背景技術(shù)：
化學(xué)化工、冶金鋼鐵、能源礦產(chǎn)開采、電鍍電解等工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的 重金屬廢水是水體環(huán)境污染的重要污染源，若未經(jīng)妥善處理進入環(huán)境將可能 對河流、湖泊、水庫等水體環(huán)境造成嚴重污染，并危及沿岸飲用水源、水質(zhì) 的安全，對飲用水供水造成重大隱患。尤其對于某些高負荷重金屬污染瞬時 突然排放至水體導(dǎo)致的環(huán)境污染事件，更有可能由于其污染負荷高、污染強 度大等特點而對下游百姓的生產(chǎn)生活、漁業(yè)等造成嚴重影響。我國近年來頻
繁發(fā)生由于重金屬排放而導(dǎo)致的惡性環(huán)境污染事件。例如，2005年12月，廣 東北江流域發(fā)生鎘污染事件;2006年1月，湖南湘江株洲和長沙段發(fā)生鎘污染 事件；2006年4月，湖南岳陽發(fā)生新墻河砷污染事件；2008年，相繼發(fā)生云南 陽宗海、廣西河池、河南商丘等砷污染事件；2006年4月，甘肅徽縣發(fā)生鉛污 染事件。此外，廣西紅水河、江西贛江、遼寧渾河、四川沱江等也曾先后發(fā) 生過不同性質(zhì)類型的環(huán)境污染事件。
重金屬污染物具有不可降解、難以去除、急慢性毒性強等特點。重金屬 進入水環(huán)境后往往可能在生物作用下發(fā)生甲基化等轉(zhuǎn)化過程，進一步形成甲 基汞等毒性更強的形態(tài)，并有可能通過農(nóng)業(yè)灌溉、漁業(yè)、景觀功能用途經(jīng)食 物鏈富集作用間接地進入人體，對人體健康造成更嚴重的威脅。重金屬污染 一旦進入環(huán)境就非常難以處理，往往被動地采取加大上游下泄量的方法將"污 染團"稀釋或推至下游。這種方式未能有效削減污染負荷，且仍可能對下游 生產(chǎn)生活造成影響。
水中重金屬的去除技術(shù)豐要包括吸附、沉降/共沉降、離子交換、膜分離 等。吸附技術(shù)是指往水中投加對某一類或幾類重金屬具有良好吸附能力的吸 附劑將其從水相中吸附至固相的過程。常見的重金屬吸附劑有改性活性炭、 羥基磷酸鈣、海藻酸鈉/殼聚糖等。沉降/共沉降技術(shù)主要是通過將體系pH值調(diào)節(jié)至某一適當?shù)姆秶?，從而使得重金屬離子能夠形成固體氫氧化物等從水中
沉降析出。往水中投加石灰、石灰乳或NaOH等方法是常見的沉降/共沉降方法。 離子交換主要是利用重金屬的電荷特點，通過離子交換樹脂將重金屬從體系 中分離出。膜分離技術(shù)是利用膜分離作用將重金屬去除，能夠去除重金屬的 離子膜主要為納濾膜和反滲透膜，而微濾膜、超濾膜難以有效去除重金屬。
以往的技術(shù)往往針對的是飲用水或工業(yè)廢水處理廠等應(yīng)用情況進行的開 發(fā)，其特點在于反應(yīng)時間、水動力學(xué)條件等較為理想且易于調(diào)節(jié)控制。但是， 對于受污染河流、湖泊等大環(huán)境水體，常規(guī)意義上的重金屬處理與去除技術(shù) 往往難以有效。迄今為止，仍缺乏能夠適用于河流、湖泊等環(huán)境的重金屬去 除技術(shù)。針對湖泊、河流等大環(huán)境水體特點，開發(fā)性能高效、成本低廉、使 用方便、且可在工程中大規(guī)模應(yīng)用的河流重金屬污染治理方法，這是目前研 究與工程應(yīng)用中亟需解決的難點問題
發(fā)明內(nèi)容
(
本發(fā)明的目的之一在于針對遭受汞、鉛、鎘、銅、鉻、砷等重金屬污染 的湖泊、水庫、河流等水體的污染，提供一種利用多元復(fù)合絮凝沉降劑治理 重金屬污染的水體的方法。
本發(fā)明的目的之二是針對水體中重金屬污染物，提供一種性能高效、經(jīng) 濟可行、易于在工程中大規(guī)f應(yīng)用的多元復(fù)合絮凝沉降劑。
本發(fā)明的技術(shù)原理在于，首先利用吸附、沉降/共沉降等方法將溶解性重 金屬離子轉(zhuǎn)化成固相的顆粒態(tài)形式，之后通過多元復(fù)合絮凝沉降劑將其從水 中沉淀去除。上述過程結(jié)合湖泊、水庫、河流等污染水體地形特點，形成易 于工程實施的污染水體治理方法。
本發(fā)明涉及的多元復(fù)合象凝沉降劑，其沉降去除顆粒態(tài)重金屬的技術(shù)原 理在于將鐵鹽、鋁鹽等絮凝劑、高錳酸鹽以及聚丙烯酰胺(PAM)助凝劑 等進行復(fù)配，形成能夠充分壓縮顆粒態(tài)重金屬表面電位、強化絮凝晶核形成、 促進顆粒態(tài)重金屬凝聚絮凝、具有很高吸附重金屬活性、強化顆粒態(tài)重金屬 交聯(lián)沉降的沉降劑。在沉降去除重金屬的過程中，顆粒態(tài)重金屬脫穩(wěn)并交聯(lián) 形成大顆粒后，在自身重力作用下沉降至水體底部，從而實現(xiàn)水中顆粒態(tài)重 金屬的去除。
將本發(fā)明的方法應(yīng)用于湖泊、水庫、河流等水體中重金屬污染的治理， 處理后的水中相關(guān)重金屬指標能夠達到或優(yōu)于我國地表水環(huán)境質(zhì)量標準中三 類水體的規(guī)定要求。此方法也可用于地下水、飲用水、工業(yè)廢水等水中重金屬的去除；此外，本發(fā)明的方法還可以去除上述水體中鐵、錳、磷酸鹽等污 染物。
本發(fā)明中所述的多元復(fù)合絮凝沉降劑是由鐵鹽、鋁鹽等絮凝劑、高錳酸 鹽以及聚丙烯酰胺等助凝劑和水溶液進行復(fù)配得到的；其中，多元復(fù)合絮凝 沉降劑在被處理水中的鐵鹽與鋁鹽的總濃度范圍為2 1500 mg/L之間，鐵鹽 與鋁鹽的摩爾比范圍為0.01 20: l之間；高錳酸鹽是鐵鹽與鋁鹽總重量的 1% 80%之間；聚丙烯酰胺暴鐵鹽與鋁鹽總重量的0 40%之間。
上述多元復(fù)合絮凝沉降ij中還可以進一步含有與鋁鹽或鐵鹽的質(zhì)量比為 0 0.2: l的硅酸鈉、聚硅酸鈉、磷酸鈉、聚磷酸鈉、海藻酸鈉、殼聚糖、淀 粉、醋酸纖維素等組分所組成的組中的至少一種。
所述的鐵鹽選自氯化鐵、硫酸鐵、硝酸鐵、聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵、 聚合硝酸鐵、聚合硫酸鋁鐵等所組成的組中的至少一種。
所述的鋁鹽選自硫酸鋁、'氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合氯化鋁、硝酸鋁、 聚合硝酸鋁、明礬、聚合硫酸鋁鐵等所組成的組中的至少一種。
所述的高錳酸鹽是高錳酸鉀、高錳酸鈉或它們的混合物等。
本發(fā)明中涉及的多元復(fù)合絮凝沉降劑的制備方法將鐵鹽、鋁鹽、高錳 酸鹽和聚丙烯酰胺用水溶解并充分攪拌混合后，直接投入到被處理水中形成 得到的多元復(fù)合絮凝沉降劑屮的鐵鹽與鋁鹽的總濃度范圍為2 1500 mg/L之 間，鐵鹽與鋁鹽的摩爾比范圍為0.01 20: l之間；高錳酸鹽是鐵鹽與鋁鹽總 重量的1% 80%之間；聚丙烯酰胺是鐵鹽與鋁鹽總重量的0 40%之間。
在制備上述多元復(fù)合絮凝沉降劑的過程中還可以進一步加入含有與鋁鹽 或鐵鹽的質(zhì)量比為0 0.2: l的硅酸鈉、聚硅酸鈉、磷酸鈉、聚磷酸鈉、海藻 酸鈉、殼聚糖、淀粉、醋酸纖維素等組分所組成的組中的至少一種。
本發(fā)明的利用多元復(fù)合絮凝沉降劑治理重金屬污染的水體的方法主要包 括對不流動或流動的重金屬污染水體的治理，治理后的水能夠滿足我國地表 水環(huán)境質(zhì)量標準中三類水體對重金屬污染物的規(guī)定要求。
本發(fā)明的利用多元復(fù)合絮凝沉降劑治理不流動(包括受污染湖泊、水庫) 的重金屬污染的水體的方法包括以下步驟
(1) 在裝有水的溶解槽I中將高錳酸鹽與石灰混合并充分攪拌溶解，得到 高錳酸鹽與石灰的混合溶液；在裝有水的溶解槽II中將亞鐵鹽充分溶解，得到 亞鐵鹽溶液；
(2) 分別或同時將步驟(1)配制的高錳酸鹽與石灰的混合溶液和亞鐵 鹽溶液均勻噴撒在待處理水的水面上，靜止反應(yīng)沉淀1 72小時，其中，石灰投量范圍為O.l g/L 2 g/L，富錳酸鹽與石灰質(zhì)量比范圍為0..1% 50%，亞鐵 鹽的用量與高錳酸鹽是等摩爾；之后將多元復(fù)合絮凝沉降劑均勻噴撒在待處 理水面上，并靜止沉淀24 72小時；其中，多元復(fù)合絮凝沉降劑的投量范 圍在5mg/L 2g/L之間；或
分別或同時將步驟(1)配制的高錳酸鹽與石灰的混合溶液和亞鐵鹽溶液 投入到待處理的水中，充分淮合，攪拌1 5分鐘后反應(yīng)0 48小時，其中，石 灰投量范圍為O.l g/L 2 g/L，高錳酸鹽與石灰質(zhì)量比范圍為0.1 50，亞鐵鹽 的用量與高錳酸鹽是等摩爾；之后加入多元復(fù)合絮凝沉降劑，再次充分混合, 攪拌1 15分鐘，靜止沉降2 72小時；其中，多元復(fù)合絮凝沉降劑投量范圍 在5mg/L 2g/L之間。
多元復(fù)合絮凝沉降劑在'被處理水中的鐵鹽與鋁鹽的總濃度范圍為2 1500mg/L之間，鐵鹽與鋁鹽的摩爾比范圍為0.01 20: l之間；高錳酸鹽是鐵 鹽與鋁鹽總重量的1% 80%之間；聚丙烯酰胺是鐵鹽與鋁鹽總重量的0 40% 之間。
上述多元復(fù)合絮凝沉降劑中還可以進一步含有與鋁鹽或鐵鹽的質(zhì)量比為 0 0.2: l的硅酸鈉、聚硅酸鈉、磷酸鈉、聚磷酸鈉、海藻酸鈉、殼聚糖、淀 粉、醋酸纖維素等組分所組成的組中的至少一種。
所述的高錳酸鹽是高錳酸鉀、高錳酸鈉或它們的混合物。所述的亞鐵鹽 選自硫酸亞鐵(FeS04)、氯化亞鐵(FeCl2)、硝酸亞鐵等組分所組成的組中的 至少一種。
本發(fā)明的利用多元復(fù)合絮凝沉降劑治理流動(包括受污染河流)的重金 屬污染的水體的方法包括以下步驟
(1) 在流動的遭受重金屬污染的水瘋下游，利用攔截壩將水流攔截住以 避免受重金屬污染的水流下泄；在攔截壩前面的水中設(shè)置浮船泵或虹吸管；
(2) 將攔截壩上游未受重金屬污染的水流以及可能匯入該受重金屬污染 的水流的支流水用攔截壩截f，避免未受重金屬污染的水流進入遭受重金屬 污染的水中；
(3) 在被步驟(1)所述的攔截壩攔截的遭受重金屬污染的水的上游， 設(shè)置用于投加高錳酸鹽與石灰的混合溶液及亞鐵鹽溶液的長度與水流通道的 寬度一樣的帶有多孔的管；在投加高錳酸鹽與石灰的混合溶液及亞鐵鹽溶液 處的下游，設(shè)置用于投加多示復(fù)合絮凝沉降劑的長度與水流通道的寬度一樣 的帶有多孔的管；且投加高4酸鹽與石灰的混合溶液及亞鐵鹽溶液處與投加 多元復(fù)合絮凝沉降劑處之間的距離為二者之間的水流通道的有效水容量與每 天處理水量的體積之比范圍為O: 1 4: l之間(若水流通道的有效水容量與每天處理水量之比為o，則表示投加高錳酸鹽與石灰的混合溶液及亞鐵鹽溶液
處與投加絮凝沉降劑處在同一點進行投加)；投加多元復(fù)合絮凝沉降劑處與 步驟(1)所述的攔截壩之間的距離為二者之間水流通道的有效水容量與每天
處理水量的體積之比范圍為li: 20 10: l之間；在投加高錳酸鹽與石灰的混 合溶液及亞鐵鹽溶液處的后方0.5 10米處和/或投加多元復(fù)合絮凝沉降劑處 的后方0.5 10米處設(shè)置曝氣裝置或攪拌裝置；
(4)在裝有水的溶解槽I中將高錳酸鹽與石灰混合并充分攪拌溶解，得到 高錳酸鹽與石灰的混合溶液；在裝有水的溶解槽II中將亞鐵鹽充分溶解，得到 亞鐵鹽溶液；
分別或同時將高錳酸鹽與石灰的混合溶液和亞鐵鹽溶液均勻噴撒在步驟 (3)設(shè)置投加高錳酸鹽與石灰的混合溶液及亞鐵鹽溶液的帶有多孔的管處至 步驟(1)所述的攔截壩處的水面上，靜止反應(yīng)沉淀1 72小時，其中，石灰 投量范圍為O.l g/L 2 g/L，高錳酸鹽與石灰質(zhì)量比范圍為0.1% 50%，亞鐵 鹽的用量與高錳酸鹽是等摩爾；然后再在該水面上均勻噴撒多元復(fù)合絮凝沉 降劑，并靜止沉淀24 72小^f，在該水域得到除重金屬后的水；其中，多元 復(fù)合絮凝沉降劑的投量范圍在5 mg/L 2 g/L之間；
多元復(fù)合絮凝沉降劑在被處理水中的鐵鹽與鋁鹽的總濃度范圍為2 1500mg/L之間，鐵鹽與鋁鹽的摩爾比范圍為0.01 20: l之間；高錳酸鹽是鐵 鹽與鋁鹽總重量的1% 80%之間；聚丙烯酰胺是鐵鹽與鋁鹽總重量的0 40% 之間； '
然后利用浮船泵或虹吸管將上述得到的除重金屬后的水的上層水溢流下 泄至下游，此時設(shè)置投加高錳酸鹽與石灰的混合溶液及亞鐵鹽溶液的帶有多 孔的管處的前方上游含重金屬水，在重力作用下順次流經(jīng)投加高錳酸鹽與石 灰的混合溶液及亞鐵鹽溶液的帶有多孔的管處，及流經(jīng)投加多元復(fù)合絮凝沉 降劑的帶有多孔的管處；在含重金屬水流經(jīng)兩處帶有多孔的管的同時，高錳 酸鹽與石灰的混合溶液及亞鐵鹽溶液與多元復(fù)合絮凝沉降劑經(jīng)各自的帶有多 孔的管投加進入連續(xù)流動的水體中，并在曝氣裝置或攪拌裝置攪拌水體的情 況下進行水體的除重金屬，實現(xiàn)含重金屬流動水體的連續(xù)處理，直至將步驟 (1)所述的攔截壩與步驟(2)所述的攔截壩之間的含重金屬水體處理完畢； 其中，石灰投量范圍為O.l g/L 2g/L，高錳酸鹽與石灰質(zhì)量比范圍為0.1% 50%，亞鐵鹽的用量與高錳酸鹽是等摩爾；多元復(fù)合絮凝沉降劑在待處理水中 的投量范圍在5 mg/L 2 g/L之間；
多元復(fù)合絮凝沉降劑在被處理水中的鐵鹽與鋁鹽的總濃度范圍為2 1500mg/L之間，鐵鹽與鋁鹽的摩爾比范圍為0.01 20: l之間；高錳酸鹽是鐵
9鹽與鋁鹽總重量的1% 80%之間；聚丙烯酰胺是鐵鹽與鋁鹽總重量的0 40% 之間。
所述的重金屬是汞、鉛、鎘、銅、鉻、砷等所組成的組中的至少一種。 所述的高錳酸鹽是高錳酸鉀、高錳酸鈉或它們的混合物等。所述的亞鐵 鹽選自硫酸亞鐵、氯化亞鐵、硝酸亞鐵等組分所組成的組中的至少一種。 所述的帶有孔的管是一，以上。
采用上述方法進行重金屬污染河流治理，處理后的水中重金屬濃度可以 滿足或優(yōu)于國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準中三類水體的規(guī)定要求。本發(fā)明實現(xiàn)的
技術(shù)效果如下
1. 本發(fā)明的方法簡單，易于實現(xiàn)并在工程中大規(guī)模應(yīng)用；所采用的材料為 水處理中常用的凈水藥劑或凈水材料，制備方法簡單，成本低廉，使用操作 簡便；
2. 本發(fā)明的方法應(yīng)用方式靈活，既可用于靜止污染水體的處理，也可用于 動態(tài)運行條件下污染水處理；
3. 本發(fā)明的方法工程施工簡單，操作過程簡易，工期短見效快；
4. 本發(fā)明的方法能使處理水滿足或優(yōu)于國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準中三類 水體對重金屬濃度的規(guī)定限值要求；
5. 本發(fā)明中涉及的多元復(fù)合絮凝沉降^]還可以用于去除地下水、飲用水、 工業(yè)廢水等水體中的重金屬污染物以及鐵、錳、磷酸鹽等污染物。
具體實施方式
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實施例l
高錳酸鉀與石灰混合溶液配制將20 Kg高錳酸鉀與2000 Kg石灰加入到體 積為10mS裝有水的溶解槽I中，充分攪拌使高錳酸鉀與石灰完全溶解。
硫酸亞鐵溶液配制將57.7 Kg硫酸亞鐵加入到體積為IO 1113裝有水的溶 解槽II中，充分攪拌使硫酸亞鐵完全溶解。
多元復(fù)合絮凝沉降劑配制將1000Kg三氯化鐵(以鐵計)、1000 Kg三氯 化鋁(以鋁計)、20Kg高錳酸鉀同時加入到體積為10i^裝有水的溶解槽中， 充分攪拌溶解。
應(yīng)用于汞污染湖泊凈化汞污染水體中的汞濃度為0.20 mg/L。首先，同 時均勻地將高錳酸鉀與石灰混合溶液、硫酸亞鐵溶液均勻噴撒在待凈化水面 上，噴灑量為高錳酸鉀與石灰混合溶液(或硫酸亞鐵溶液)待處理水量的體積比為l: 100，靜止反應(yīng)沉淀72小時。之后，將多元復(fù)合絮凝沉降劑均勻
噴撒沉降在水面上，在被處理水中形成得到的多元復(fù)合絮凝沉降劑中的鐵鹽
與鋁鹽的總濃度為2 g/L，三k化鐵中的鐵元素與三氯化鋁中的鋁元素的摩爾 比為l: 1;高錳酸鉀是三氯化鐵中的鐵元素與三氯化鋁中的鋁元素總重量的 1%。靜止沉淀24小時。處理后的水中汞濃度達到國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準的 三類水體對汞濃度的規(guī)定要求。
實施例2
高錳酸鉀與石灰混合溶液配制將2 Kg高錳酸鉀與2000 Kg石灰加入到體 積為10 r^裝有水的溶解槽I中，充分攪拌使高錳酸鉀與石灰完全溶解。
硫酸亞鐵溶液配制將5.77 Kg硫酸亞鐵加入到體積為IO 1113裝有水的溶 解槽II中，充分攪拌使硫酸亞鐵完全溶解。
多元復(fù)合絮凝沉降劑配制將200Kg三氯化鐵(以鐵計)、500Kg三氯化 鋁(以鋁計)、50Kg聚合氯化鋁(以鋁計)、5KgB月砜(以鋁計)、7.55 Kg高 錳酸鉀同時加入到體積為101113裝有水的溶解槽中充分攪拌溶解。
應(yīng)用于鎘污染湖泊凈化鎘污染水體中鎘濃度為1.0mg/L。首先，同時均 勻地將高錳酸鉀與石灰混合溶液、硫酸亞鐵溶液均勻噴撒在待凈化水面上， 噴灑量為高錳酸鉀與石灰混合溶液(或硫酸亞鐵溶液)待處理水量的體積 比為l: 2500;靜止反應(yīng)沉淀l小時。之后，將多元復(fù)合絮凝沉降劑均勻噴撒
沉降在水面上，在被處理水中形成得到的多元復(fù)合絮凝沉降劑中的鐵鹽與鋁
鹽的總濃度為200 mg/L，三氯化鐵中鐵元素與三氯化鋁、聚合氯化鋁和明磯 中鋁元素的摩爾比為0.36: 1;高錳酸鉀是三氯化鐵中鐵元素與三氯化鋁、聚 合氯化鋁和明礬中鋁元素總重量的1%。靜止沉淀72小時。處理后水中鎘濃度 達到國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準三類水體對鎘濃度的規(guī)定要求。
實施例3
高錳酸鉀與石灰混合溶液配制將500 Kg高錳酸鉀與lOOO Kg石灰加入到 體積為101!13裝有水的溶解槽1中，充分攪拌使高錳酸鉀與石灰完全溶解。
硫酸亞鐵溶液配制將1443 Kg硫酸亞鐵加入到體積為10 1113裝有水的溶 解槽II中，充分攪拌使硫酸亞鐵完全溶解。
多元復(fù)合絮凝沉降劑配制將200KgH氯化鐵(以鐵計)、500Kg三氯化 鋁(以鋁計)、50Kg聚合氯化鋁(以鋁計)、5Kg明磯(以鋁計)、75.5 Kg高 錳酸鉀、10 Kg聚丙烯酰胺同時加入到體積為lO 1113裝有水的溶解槽中充分攪拌 溶解。應(yīng)用于銅污染湖泊凈化銅污染水體中銅濃度為1.0mg/L。首先，同時均 勻地將高錳酸鉀與石灰混合溶液、硫酸亞鐵溶液均勻噴撒在待凈化水面上， 噴灑量為高錳酸鉀與石灰混合溶液(或硫酸亞鐵溶液)待處理水量的體積
比為l: 1000;靜止反應(yīng)沉淀'72小時。之后，將多元復(fù)合絮凝沉降劑均勻噴
撒沉降在水面上，在被處理水中形成得到的多元復(fù)合絮凝沉降劑中的鐵鹽與
鋁鹽的總濃度為5 mg/L，三氯化鐵中的鐵元素與三氯化鋁、聚合氯化鋁和明 礬中的鋁元素的摩爾比為0.36: 1;高錳酸鉀是三氯化鐵中的鐵元素與三氯化
鋁、聚合氯化鋁和明礬中的鋁元素總重量的1%，聚丙烯酰胺是三氯化鐵中的
鐵元素與三氯化鋁、聚合氯化鋁和明磯中的鋁元素總重量的1.3%。靜止沉淀 24小時。處理后水中銅濃度達到國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準三類水體對銅濃度 的規(guī)定要求。
實施例4
高錳酸鉀與石灰混合溶液配制將2 Kg高錳酸鉀與2000 Kg石灰加入到體 積為10i^裝有水的溶解槽I中，充分攪拌使高錳酸鉀與石灰完全溶解。
硫酸亞鐵溶液配制將5.8 Kg硫酸亞鐵加入到體積為lO 1113裝有水的溶解 槽II中，充分攪拌使硫酸亞鐵完全溶解。
多元復(fù)合絮凝沉降劑配制將500KgH氯化鋁(以鋁計)、50Kg聚合氯化 鋁(以鋁計)、50 Kg明礬(以鋁計)、100 Kg聚合硝酸鐵(以鐵計)、6 Kg高 錳酸鉀、10Kg聚丙烯酰胺、5Kg硅酸鈉、50Kg磷酸鈉同時加入到體積為10m3 裝有水的溶解槽中充分攪拌溶解。
應(yīng)用于鉻污染湖泊凈化鉻污染水體中鉻濃度為1.0mg/L。首先，同時均 勻地將高錳酸鉀與石灰混合溶液、硫酸亞鐵溶液均勻噴撒在待凈化水面上， 噴灑量為高錳酸鉀與石灰混合溶液(或硫酸亞鐵溶液)待處理水量的體積 比為l: 5000;靜止反應(yīng)沉淀72小時。之后，將多元復(fù)合絮凝沉降劑均勻噴 撒沉降在水面上，在被處理水中形成得到的多元復(fù)合絮凝沉降劑中的鐵鹽與 鋁鹽的總濃度為500mg/L，聚合硝酸鐵中的鐵元素與三氯化鋁、聚合氯化鋁、 明礬中的鋁元素的摩爾比為0.18: 1;高錳酸鉀是聚合硝酸鐵中的鐵元素與三 氯化鋁、聚合氯化鋁和明礬4 的鋁元素總重量的70。/。，聚丙烯酰胺是聚合硝酸 鐵中的鐵元素與三氯化鋁、聚合氯化鋁和明礬中的鋁元素總重量的1.5%,硅 酸鈉是聚合硝酸鐵中的鐵元素與三氯化鋁、聚合氯化鋁和明礬中的鋁元素總 重量的0.75%，磷酸鈉是聚合硝酸鐵中的鐵元素與三氯化鋁、聚合氯化鋁和明 礬中的鋁元素總重量的7.5%。靜止沉淀24小時。處理后水中鉻濃度達到國家 地表水環(huán)境質(zhì)量標準三類水伴對鉻濃度的規(guī)定要求。實施例5
高錳酸鉀與石灰混合溶油配制將25 Kg高錳酸鉀與200 Kg石灰加入到體 積為10mS裝有水的溶解槽I中，充分攪拌使高錳酸鉀與石灰完全溶解。
硫酸亞鐵溶液配制將72.1 Kg硫酸亞鐵加入到體積為IO r^裝有水的溶 解槽II中，充分攪拌使硫酸並鐵完全溶解。
多元復(fù)合絮凝沉降劑配制將2000 Kg三氯化鋁(以鋁計)、500 Kg明礬(以 鋁計)、25 Kg聚合硫酸鐵(以鐵計)、25.25 Kg高錳酸鉀同時加入到體積為lO m3 裝有水的溶解槽中充分攪拌溶解。
應(yīng)用于砷污染水庫凈化砷污染水體中砷濃度為0.50 mg/L。先將高錳酸 鉀與石灰混合溶液均勻噴撒在待凈化水面上，噴灑量為高錳酸鉀與石灰混合 溶液待處理水量的體積比為l: 2500;然后再將硫酸亞鐵溶液均勻噴撒在待 凈化水面上，噴灑量為硫酸亞鐵溶液待處理水量的體積比為l: 2500;靜止
反應(yīng)沉淀IO小時。之后，將多元復(fù)合絮凝沉降劑均勻噴撒沉降在水面上，在 被處理水中形成得到的多元復(fù)合絮凝沉降劑中的鐵鹽與鋁鹽的總濃度為40 mg/L，聚合硫酸鐵中的鐵元素與三氯化鋁和明礬中的鋁元素的摩爾比為O.Ol: 1;高錳酸鉀是聚合硫酸鐵中的鐵元素與三氯化鋁和明砜中的鋁元素總重量的 1%。靜止沉淀48小時。處理后水中砷濃度達到國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準三類 水體對砷濃度的要求。
實施例6
高錳酸鉀與石灰混合溶液配制將25 Kg高錳酸鉀與200 Kg石灰加入到體 積為IO 1113裝有水的溶解槽1中，充分攪拌使高錳酸鉀與石灰完全溶解。
硫酸亞鐵溶液配制將72.1 Kg硫酸亞鐵加入到體積為IO tr^裝有水的溶 解槽II中，充分攪拌使硫酸亞鐵完全溶解。
多元復(fù)合絮凝沉降劑配制將200KgH氯化鋁(以鋁計)、200 Kg氯化鐵 (以鐵計)、320Kg高錳酸鉀、160Kg聚丙烯酰胺同時加入到體積為10n^裝有 水的溶解槽中充分攪拌溶解。.
應(yīng)用于砷污染河流凈化砷污染水體中砷濃度為5.0mg/L。
(1) 在流動的遭受砷污染的水流下游，利用攔截壩將水流攔截住以避免 受砷污染的水流下泄；在攔截壩前面的水中設(shè)置浮船泵；
(2) 將攔截壩上游未受砷污染的水流以及可能匯入該受砷污染的水流的 支流水用攔截壩截住，避免禾受砷屬污染的水流進入遭受砷污染的水中；
(3) 在被步驟(1)所述的攔截壩攔截的遭受砷污染的水的上游，設(shè)置 用于投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液及硫酸亞鐵溶液的長度與水流通道的寬
13度一樣的帶有多孔的管；在投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液及硫酸亞鐵溶液 處的下游，設(shè)置用于投加多元復(fù)合絮凝沉降劑的長度與水流通道的寬度一樣 的帶有多孔的管；且投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液及硫酸亞鐵溶液處與投 加多元復(fù)合絮凝沉降劑處之間的距離為二者之間的水流通道的有效水容量與 每天處理水量的體積之比為l; 1;投加多元復(fù)合絮凝沉降劑處與步驟(1)所 述的攔截壩之間的距離為二者之間水流通道的有效水容量與每天處理水量的 體積之比為l: 20;在投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液及硫酸亞鐵溶液處的后 方0.5米處和投加多元復(fù)合絮凝沉降劑處的后方0.5米處均設(shè)置曝氣裝置或攪 拌裝置；
(4)將高錳酸鉀與石灰'的混合溶液和硫酸亞鐵溶液同時均勻噴撒在步驟 (3)設(shè)置投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液及硫酸亞鐵溶液的帶有多孔的管處 至步驟(1)所述的攔截壩處的水面上，靜止反應(yīng)沉淀2小時，其中，噴灑量 為高錳酸鉀與石灰混合溶液(或硫酸亞鐵溶液)待處理水量的體積比為l: 2500;然后再在該水面上均勻噴撒多元復(fù)合絮凝沉降劑，在被處理水中形成 得到的多元復(fù)合絮凝沉降劑中的鐵鹽與鋁鹽的總濃度為50mg^L，氯化鐵中的 鐵元素與三氯化鋁中的鋁元素的摩爾比為l: 1;高錳酸鉀是氯化鐵中的鐵元 素與三氯化鋁中的鋁元素總重量的80%，聚丙烯酰胺是氯化鐵中的鐵元素與三 氯化鋁中的鋁元素總重量40%。靜止沉淀48小時，在該水域得到除砷后的水中 的砷濃度達到國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準三類水體對砷濃度的要求(<0.05 mg/L)。 '
開啟攔截壩前浮船泵將上述得到的除砷后的水的上層水溢流下泄至下 游，此時設(shè)置投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液及硫酸亞鐵溶液的帶有多孔的 管處的前方上游含砷水，在重力作用下順次流經(jīng)投加高錳酸鉀與石灰的混合 溶液及硫酸亞鐵溶液的帶有多孔的管處，及流經(jīng)投加多元復(fù)合絮凝沉降劑的 帶有多孔的管處；在含砷水流經(jīng)兩處帶有多孔的管的同時，高錳酸鉀與石灰 的混合溶液及硫酸亞鐵溶液與多元復(fù)合絮凝沉降劑經(jīng)各自的帶有多孔的管投 加進入連續(xù)流動的水體中，并在曝氣裝置或攪拌裝置攪拌水體的情況下進行 水體的除砷，實現(xiàn)含砷流動水體的連續(xù)處理，直至將步驟(1)所述的攔截壩 與步驟(2)所述的攔截壩之間的含砷水體處理完畢，步驟(1)攔截壩下泄 的處理水達到國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準三類水體對砷濃度的要求(<0.05 mg/L);其中，投加量為高錳酸鉀與石灰混合溶液(或硫酸亞鐵溶液)待 處理水量的體積比為l: 2500;在被處理水中形成得到的多元復(fù)合絮凝沉降劑 中的鐵鹽與鋁鹽的總濃度為50 mg/L,氯化鐵中的鐵元素與三氯化鋁中的鋁元 素的摩爾比為l: 1;高錳酸鉀是氯化鐵中的鐵元素與三氯化鋁中的鋁元素總重量的80%,聚丙烯酰胺是氯化鐵中的鐵元素與三氯化鋁中的鋁元素總重量的 40%。
實施例7
高錳酸鉀與石灰混合溶難配制將2 Kg高錳酸鉀與2000 Kg石灰加入到體 積為101113裝有水的溶解槽1中，充分攪拌使高錳酸鉀與石灰完全溶解。
硫酸亞鐵溶液配制將5.,8Kg硫酸亞鐵加入到體積為10mS裝有水的溶解 槽II中，充分攪拌使硫酸亞d完全溶解。
多元復(fù)合絮凝沉降劑配制將100Kg三氯化鋁(以鋁計)、2000Kg硝酸鐵 (以鐵計)、200 Kg高錳酸鉀同時加入到倖積為lO 1113裝有水的溶解槽中充分攪 拌溶解。
應(yīng)用于鎘污染河流凈化鎘污染水體中鎘濃度為1.0mg/L。
(1) 在流動的遭受鎘污'染的水流下游，利用攔截壩將水流攔截住以避免 受砷污染的水流下泄；在攔截壩前面的水中設(shè)置浮船泵；
(2) 將攔截壩上游未受鎘污染的水流以及可能匯入該受鎘污染的水流的 支流水用攔截壩截住，避免未受鎘屬污染的水流進入遭受鎘污染的水中；
(3) 在被步驟(1)所述的攔截壩攔截的遭受鎘污染的水的上游，設(shè)置 用于投加高錳酸鉀與石灰的泡合溶液及硫酸亞鐵溶液的長度與水流通道的寬 度一樣的帶有多孔的管；在投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液及硫酸亞鐵溶液 處的下游，設(shè)置用于投加多元復(fù)合絮凝沉降劑的長度與水流通道的寬度一樣 的帶有多孔的管；且投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液及硫酸亞鐵溶液處與投 加多元復(fù)合絮凝沉降劑處之間的距離為二者之間的水流通道的有效水容量與 每天處理水量的體積之比為4': 1;投加多元復(fù)合絮凝沉降劑處與步驟(1)所 述的攔截壩之間的距離為二者之間水流通道的有效水容量與每天處理水量的 體積之比為l: 20;在投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液及硫酸亞鐵溶液處的后 方0.5米處和投加多元復(fù)合絮凝沉降劑處的后方8米處均設(shè)置曝氣裝置或攪拌 裝置；
(4) 將高錳酸鉀與石灰的混合溶液和硫酸亞鐵溶液同時均勻噴撒在步驟 (3)設(shè)置投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液及硫酸亞鐵溶液的帶有多孔的管處
至步驟(1)所述的攔截壩處的水面上，靜止反應(yīng)沉淀72小時，其中，噴灑量 為高錳酸鉀與石灰混合溶液(或硫酸亞鐵溶液)待處理水量的體積比為l: 10000;然后再在該水面上均勻噴撒多元復(fù)合絮凝沉降劑，在被處理水中形成 得到的多元復(fù)合絮凝沉降劑中的鐵鹽與鋁鹽的總濃度為IOO mg/L，硝酸鐵中 的鐵元素與三氯化鋁中的鋁元素的摩爾比為20: 1;高錳酸鉀是硝酸鐵中的鐵元素與三氯化鋁中的鋁元素總重量的9.5%。靜止沉淀48小時，在該水域得到 除鎘后的水中的鎘濃度達到國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準三類水體對鎘濃度的要 求。
開啟攔截壩前浮船泵將上述得到的除鎘后的水的上層水溢流下泄至下 游，此時設(shè)置投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液及硫酸亞鐵溶液的帶有多孔的 管處的前方上游含鎘水，在重力作用下順次流經(jīng)投加高錳酸鉀與石灰的混合 溶液及硫酸亞鐵溶液的帶有多孔的管處，及流經(jīng)投加多元復(fù)合絮凝沉降劑的 帶有多孔的管處；在含鎘水流經(jīng)兩處帶有多孔的管的同時，高錳酸鉀與石灰 的混合溶液及硫酸亞鐵溶液與多元復(fù)合絮凝沉降劑經(jīng)各自的帶有多孔的管投 加進入連續(xù)流動的水體中，并在曝氣裝置或攪拌裝置攪拌水體的情況下進行 水體的除鎘，實現(xiàn)含鎘流動水體的連續(xù)處理，直至將步驟(1)所述的攔截壩 與步驟(2)所述的攔截壩之間的含鎘水體處理完畢，步驟(1)攔截壩下泄 的處理水達到國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準三類水體對鎘濃度的要求；其中，投 加量為高錳酸鉀與石灰混合溶液(或硫酸亞鐵溶液)待處理水量的體積比 為l: 10000;在被處理水中舉成得到的多元復(fù)合絮凝沉降劑中的鐵鹽與鋁鹽 的總濃度為100 mg/L，硝酸^中的鐵元素與三氯化鋁中的鋁元素的摩爾比為 20: 1;高錳酸鉀是硝酸鐵中的鐵元素與三氯化鋁中的鋁元素總重量的9.5%。
實施例8
高錳酸鉀與石灰混合溶液配制將5 Kg高錳酸鉀與3000 Kg石灰加入到體 積為101113裝有水的溶解槽1—，充分攪拌使高錳酸鉀與石灰完全溶解。
硫酸亞鐵溶液配制將14.4 Kg硫酸亞鐵加入到體積為IO r^裝有水的溶 解槽II中，充分攪拌使硫酸亞鐵完全溶解。
多元復(fù)合絮凝沉降劑配制將80Kg三氯化鋁(以鋁計)、500Kg聚合氯化 鋁(以鋁計)、5 Kg明礬(以鋁計)、100 Kg聚合氯化鐵(以鐵計)、20 Kg高 錳酸鉀、40Kg硅酸鈉、1001^醋酸纖維素同時加入到體積為101113裝有水的溶 解槽中充分攪拌溶解。
應(yīng)用于鉻污染河流凈化鉻污染水體中鉻濃度為1.0mg/L。
(1) 在流動的遭受鉻污染的水流下游，利用攔截壩將水流攔截住以避免 受砷污染的水流下泄；在攔截壩前面的水中設(shè)置浮船泵；
(2) 將攔截壩上游未受鉻污染的水流以及可能匯入該受鉻污染的水流的 支流水用攔截壩截住，避免未受鉻屬污染的水流進入遭受鉻污染的水中；
(3) 在被步驟(1)所述的攔截壩攔截的遭受鉻污染的水的上游，設(shè)置 用于投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液及硫酸亞鐵溶液的長度與水流通道的寬度一樣的帶有多孔的管；在投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液及硫酸亞鐵溶液 處的下游，設(shè)置用于投加多元復(fù)合絮凝沉降劑的長度與水流通道的寬度一樣 的帶有多孔的管；且投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液及硫酸亞鐵溶液處與投 加多元復(fù)合絮凝沉降劑處之間的距離為二者之間的水流通道的有效水容量與 每天處理水量的體積之比為l: 1;投加多元復(fù)合絮凝沉降劑處與步驟(1)所
述的攔截壩之間的距離為二者之間水流通道的有效水容量與每天處理水量的
體積之比為10: 1;在投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液及硫酸亞鐵溶液處的后
方0.5米處和投加多元復(fù)合絮凝沉降劑處的后方8米處均設(shè)置曝氣裝置或攪拌 裝置；
(4 )將高錳酸鉀與石灰的混合溶液和硫酸亞鐵溶液同時均勻噴撒在步驟 (3)設(shè)置投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液及硫酸亞鐵溶液的帶有多孔的管處 至步驟(1)所述的攔截壩處的水面上，靜止反應(yīng)沉淀72小時，其中，噴灑量 為高錳酸鉀與石灰混合溶液X或硫酸亞鐵溶液)待處理水量的體積比為l: 5000;然后再在該水面上均勻噴撒多元復(fù)合絮凝沉降劑，在被處理水中形成 得到的多元復(fù)合絮凝沉降劑中的鐵鹽與鋁鹽的總濃度為IOO mg/L，聚合氯化 鐵中的鐵元素與三氯化鋁、聚合氯化鋁和明礬中的鋁元素的摩爾比為0.17: 1; 高錳酸鉀是聚合氯化鐵中的鐵元素與三氯化鋁、聚合氯化鋁和明礬中的鋁元
素總重量的2.9%，硅酸鈉是麥合氯化鐵中的鐵元素與三氯化鋁、聚合氯化鋁 和明礬中的鋁元素總重量的5.8%，醋酸纖維素是聚合氯化鐵中的鐵元素與三 氯化鋁、聚合氯化鋁和明礬中的鋁元素總重量的14.2%。靜止沉淀48小時，在 該水域得到除鉻后的水中的鉻濃度達到國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準三類水體對 鉻濃度的要求。
開啟攔截壩前浮船泵將上述得到的除鉻后的水的上層水溢流下泄至下 游，此時設(shè)置投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液及硫酸亞鐵溶液的帶有多孔的 管處的前方上游含鉻水，在重力作用下順次流經(jīng)投加高錳酸鉀與石灰的混合 溶液及硫酸亞鐵溶液的帶有多孔的管處，及流經(jīng)投加多元復(fù)合絮凝沉降劑的 帶有多孔的管處；在含鉻水流經(jīng)兩處帶有多孔的管的同時，高錳酸鉀與石灰 的混合溶液及硫酸亞鐵溶液與多元復(fù)合絮凝沉降劑經(jīng)各自的帶有多孔的管投 加進入連續(xù)流動的水體中，弁在曝氣裝置或攪拌裝置攪拌水體的情況下進行 水體的除鉻，實現(xiàn)含鉻流動水體的連續(xù)處理，直至將步驟(1)所述的攔截壩 與步驟(2)所述的攔截壩之間的含鉻水體處理完畢，步驟(1)攔截壩下泄 的處理水達到國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準三類水體對鉻濃度的要求；其中，投 加量為高錳酸鉀與石灰混合溶液(或硫酸亞鐵溶液)待處理水量的體積比 為l: 5000;在被處理水中形成得到的多元復(fù)合絮凝沉降劑中的鐵鹽與鋁鹽的
17總濃度為100 mg/L，聚合氯化鐵中的鐵元素與三氯化鋁、聚合氯化鋁和明礬
中的鋁元素的摩爾比為0.17: 1;高錳酸鉀是聚合氯化鐵中的鐵元素與三氯化
鋁、聚合氯化鋁和明礬中的鋁元素總重量的2.9%，硅酸鈉是聚合氯化鐵中的 鐵元素與三氯化鋁、聚合氯化鋁和明礬中的鋁元素總重量的5.8%，醋酸纖維 素是聚合氯化鐵中的鐵元素與三氯化鋁、聚合氯化鋁和明礬中的鋁元素總重 量的14.2%。
實施例9
高錳酸鉀與石灰混合溶液配制將20 Kg高錳酸鉀與2000 Kg石灰加入到體 積為10r^裝有水的溶解槽I中，充分攪拌使高錳酸鉀與石灰完全溶解。
氯化亞鐵溶液配制將65.7 Kg氯化亞鐵加入到體積為IO r^裝有水的溶 解槽II中，充分攪拌使氯化亞鐵完全溶解。
多元復(fù)合絮凝沉降劑配制將100Kg三氯化鐵(以鐵計)、100Kg三氯化 鋁(以鋁計)、1 Kg高錳酸鉀同時加入到體積為10n^裝有水的溶解槽中充分攪 拌溶解。
應(yīng)用于銅污染河流凈化:.,銅污染水體中銅濃度為2.0mg/L。
(1) 在流動的遭受銅污染的水流下游，利用攔截壩將水流攔截住以避免 受砷污染的水流下泄；在攔截壩前面的水中設(shè)置浮船泵；
(2) 將攔截壩上游未受銅污染的水流以及可能匯入該受銅污染的水流的 支流水用攔截壩截住，避免未受銅屬污染的水流進入遭受銅污染的水中；
(3) 在被步驟(1)所述的攔截壩攔截的遭受銅污染的水的上游，設(shè)置 用于投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液及氯化亞鐵溶液的長度與水流通道的寬 度一樣的帶有多孔的管；在投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液及氯化亞鐵溶液 處的下游，設(shè)置用于投加多元復(fù)合絮凝沉降劑的長度與水流通道的寬度一樣 的帶有多孔的管；且投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液及氯化亞鐵溶液處與投 加多元復(fù)合絮凝沉降劑處之間的距離為二者之間的水流通道的有效水容量與 每天處理水量的體積之比為4: 1;投加多元復(fù)合絮凝沉降劑處與步驟(1)所 述的攔截壩之間的距離為二者之間水流通道的有效水容量與每天處理水量的 體積之比為l: 20;在投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液及氯化亞鐵溶液處的后 方3米處和投加多元復(fù)合絮凝沉降劑處的后方5米處均設(shè)置曝氣裝置或攪拌裝 置；
(4) 將高錳酸鉀與石灰'的混合溶液和氯化亞鐵溶液同時均勻噴撒在步驟 (3)設(shè)置投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液及氯化亞鐵溶液的帶有多孔的管處
至步驟(1)所述的攔截壩處的水面上，靜止反應(yīng)沉淀l小時，其中，噴灑量為高錳酸鉀與石灰混合溶液(或氯化亞鐵溶液)待處理水量的體積比為l: 5000;然后再在該水面上均勻噴撒多元復(fù)合絮凝沉降劑，在被處理水中形成 得到的多元復(fù)合絮凝沉降劑中的鐵鹽與鋁鹽的總濃度為10mg/L，三氯化鐵中 的鐵元素與三氯化鋁中的鋁充素的摩爾比為l: h高錳酸鉀是三氯化鐵中的 鐵元素與三氯化鋁中的鋁元素總重量的5%。靜止沉淀24小時，在該水域得到 除銅后的水中的銅濃度達到國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準三類水體對銅濃度的要 求。
開啟攔截壩前浮船泵將上述得到的除銅后的水的上層水溢流下泄至下 游，此時設(shè)置投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液及氯化亞鐵溶液的帶有多孔的 管處的前方上游含銅水，在重力作用下順次流經(jīng)投加高錳酸鉀與石灰的混合 溶液及氯化亞鐵溶液的帶有多孔的管處，及流經(jīng)投加多元復(fù)合絮凝沉降劑的 帶有多孔的管處；在含銅水流經(jīng)兩處帶有多孔的管的同時，高錳酸鉀與石灰 的混合溶液及氯化亞鐵溶液與多元復(fù)合絮凝沉降劑經(jīng)各自的帶有多孔的管投 加進入連續(xù)流動的水體中，并在曝氣裝置或攪拌裝置攪拌水體的情況下進行 水體的除銅，實現(xiàn)含銅流動水體的連續(xù)處理，直至將步驟(1)所述的攔截壩 與步驟(2)所述的攔截壩之間的含銅水體處理完畢，步驟(1)攔截壩下泄 的處理水達到國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準三類水體對銅濃度的要求；其中，投 加量為高錳酸鉀與石灰混合溶液(或氯化亞鐵溶液)待處理水量的體積比 為l: 5000;在被處理水中形成得到的多元復(fù)合絮凝沉降劑中的鐵鹽與鋁鹽的 總濃度為10 mg/L，三氯化鐵中的鐵元素與三氯化鋁中的鋁元素的摩爾比為1: 1;高錳酸鉀是三氯化鐵中的鐵元素與三氯化鋁中的鋁元素總重量的5%。
實施例IO
高錳酸鉀與石灰混合溶液配制將20 Kg高錳酸鉀與2000 Kg石灰加入到體 積為10mS裝有水的溶解槽I中，充分攪拌使高錳酸鉀與石灰完全溶解。
硫酸亞鐵溶液配制將57.7 Kg硫酸亞鐵加入到體積為101113裝有水的溶解 槽II中，充分攪拌使硫酸亞銖?fù)耆芙狻?br> 多元復(fù)合絮凝沉降劑配制將100Kg三氯化鐵(以鐵計)、100Kg三氯化 鋁(以鋁計)、1 Kg高錳酸鉀l9時加入到體積為10r^裝有水的溶解槽中充分攪 拌溶解。
應(yīng)用于鉛污染河流凈化鉛污染水體中鉛濃度為1.0mg/L。
(1) 在流動的遭受鉛污染的水流下游，利用攔截壩將水流攔截住以避免 受砷污染的水流下泄；在攔截壩前面的水中設(shè)置浮船泵；
(2) 將攔截壩上游未受鉛污染的水流以及可能匯入該受鉛污染的水流的支流水用攔截壩截住，避免未受鉛屬污染的水流進入遭受鉛污染的水中；
(3) 在被步驟(1)所述的攔截壩攔截的遭受鉛污染的水的上游，設(shè)置 用于投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液、硫酸亞鐵溶液及多元復(fù)合絮凝沉降劑 的長度與水流通道的寬度一樣的帶有多孔的管，該設(shè)置帶有多孔的管處與步 驟(1)所述的攔截壩之間的距離為二者之間水流通道的有效水容量與每天處 理水量的體積之比為10: 1;在設(shè)置帶有多孔的管處的后方6米處設(shè)置曝氣裝 置或攪拌裝置；
(4) 將高錳酸鉀與石灰的混合溶液和硫酸亞鐵溶液同時均勻噴撒在步驟 (3)設(shè)置帶有多孔的管處至步驟(1)所述的攔截壩處的水面上，靜止反應(yīng)
沉淀72小時，其中，噴灑量為高錳酸鉀與石灰混合溶液(或硫酸亞鐵溶液) 待處理水量的體積比為l: 10000;然后再在該水面上均勻噴撒多元復(fù)合絮凝 沉降劑，在被處理水中形成得到的多元復(fù)合絮凝沉降劑中的鐵鹽與鋁鹽的總 濃度為100 mg/L，三氯化鐵中的鐵元素與三氯化鋁中的鋁元素的摩爾比為1: h高錳酸鉀是三氯化鐵中的鐵元素與三氯化鋁中的鋁元素總重量的5%。靜止 沉淀72小時，在該水域得到除鉛后的水中的鉛濃度達到國家地表水環(huán)境質(zhì)量 標準三類水體對鉛濃度的要求。
開啟攔截壩前浮船泵將上述得到的除鉛后的水的上層水溢流下泄至下 游，此時設(shè)置投加高錳酸鉀與石灰的混合溶液、硫酸亞鐵溶液及多元復(fù)合絮 凝沉降劑的帶有多孔的管處的前方上游含鉛水，在重力作用下順次流經(jīng)投加 高錳酸鉀與石灰的混合溶液、硫酸亞鐵溶液及多元復(fù)合絮凝沉降劑的帶有多 孔的管處；在含鉛水流經(jīng)該帶有多孔的管的同時，高錳酸鉀與石灰的混合溶 液、硫酸亞鐵溶液及多元復(fù),絮凝沉降劑經(jīng)帶有多孔的管投加進入連續(xù)流動 的水體中，并在曝氣裝置或^拌裝置攪拌水體的情況下進行水體的除鉛，實 現(xiàn)含鉛流動水體的連續(xù)處理，直至將步驟(1)所述的攔截壩與步驟(2)所 述的攔截壩之間的含鉛水體處理完畢，步驟(1)攔截壩下泄的處理水達到國 家地表水環(huán)境質(zhì)量標準三類水體對鉛濃度的要求；其中，投加量為高錳酸鉀 與石灰混合溶液(或硫酸亞鐵溶液)待處理水量的體積比為l: 10000;在
被處理水中形成得到的多元k合絮凝沉降劑中的鐵鹽與鋁鹽的總濃度為ioo
mg/L，三氯化鐵中的鐵元素與三氯化鋁中的鋁元素的摩爾比為l: 1;高錳酸 鉀是三氯化鐵中的鐵元素與三氯化鋁中的鋁元素總重量的5%。
權(quán)利要求
1. 一種利用多元復(fù)合絮凝沉降劑治理不流動的重金屬污染的水體的方法，其特征是，該方法包括以下步驟(1)在裝有水的溶解槽I中將高錳酸鹽與石灰混合并充分攪拌溶解，得到高錳酸鹽與石灰的混合溶液；在裝有水的溶解槽II中將亞鐵鹽充分溶解，得到亞鐵鹽溶液；(2)分別或同時將步驟(1)配制的高錳酸鹽與石灰的混合溶液和亞鐵鹽溶液均勻噴撒在待處理水的水面上，靜止反應(yīng)沉淀1～72小時，其中，石灰投量范圍為0.1g/L～2g/L，高錳酸鹽與石灰質(zhì)量比范圍為0.1％～50％，亞鐵鹽的用量與高錳酸鹽是等摩爾；之后將多元復(fù)合絮凝沉降劑均勻噴撒在待處理水面上，并靜止沉淀24～72小時；其中，多元復(fù)合絮凝沉降劑的投量范圍在5mg/L～2g/L之間；或分別或同時將步驟(1)配制的高錳酸鹽與石灰的混合溶液和亞鐵鹽溶液投入到待處理的水中，充分混合，攪拌1～5分鐘后反應(yīng)0～48小時，其中，石灰投量范圍為0.1g/L～2g/L，高錳酸鹽與石灰質(zhì)量比范圍為0.1％～50％，亞鐵鹽的用量與高錳酸鹽是等摩爾；之后加入多元復(fù)合絮凝沉降劑，再次充分混合，攪拌1～15分鐘，靜止沉降2～72小時；其中，多元復(fù)合絮凝沉降劑投量范圍在5mg/L～2g/L之間；所述的多元復(fù)合絮凝沉降劑是由鐵鹽、鋁鹽、高錳酸鹽和聚丙烯酰胺用水溶解并充分攪拌混合后得到的；多元復(fù)合絮凝沉降劑在被處理水中的鐵鹽與鋁鹽的總濃度范圍為2～1500mg/L之間，鐵鹽與鋁鹽的摩爾比范圍為0.01～20∶1之間；高錳酸鹽是鐵鹽與鋁鹽總重量的1％～80％之間；聚丙烯酰胺是鐵鹽與鋁鹽總重量的0～40％之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的多元復(fù)合絮凝沉降劑中 含有與鋁鹽或鐵鹽的質(zhì)量比為0 02: l的硅酸鈉、聚硅酸鈉、磷酸鈉、聚磷酸鈉、海藻酸鈉、殼聚糖、淀粉、醋酸纖維素組分所組成的組中的至少一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求域2所述的方法，其特征是所述的鐵鹽選自氯化鐵、硫酸鐵、硝酸鐵、聚合氯化鐵、，聚合硫酸鐵、聚合硝酸鐵、聚合硫酸鋁鐵所組成的組中的至少一種；所述的鋁鹽選自硫酸鋁、氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合氯化鋁、硝酸鋁、 聚合硝酸鋁、明礬、聚合硫酸鋁鐵所組成的組中的至少一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的高錳酸鹽是高錳酸鉀、 高錳酸鈉或它們的混合物；所述的亞鐵鹽選自硫酸亞鐵、氯化亞鐵、硝酸亞鐵組分所組成的組中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的重金屬是汞、鉛、鎘、 銅、鉻、砷所組成的組中的至少一種。.
6. —種利用多元復(fù)合絮凝沉降劑治理流動的重金屬污染的水體的方法，其 特征是，該方法包括以下步驟(1) 在流動的遭受重金屬污染的水流下游，利用攔截壩將水流攔截住以 避免受重金屬污染的水流下泄；在攔截壩前面的水中設(shè)置浮船泵或虹吸管；(2) 將攔截壩上游未受重金屬污染的水流以及可能匯入該受重金屬污染 的水流的支流水用攔截壩截住，避免未受重金屬污染的水流進入遭受重金屬 污染的水中；(3) 在被步驟(1)所述的攔截壩攔截的遭受重金屬污染的水的上游， 設(shè)置用于投加高錳酸鹽與石灰的混合溶液及亞鐵鹽溶液的長度與水流通道的 寬度一樣的帶有多孔的管；在投加高錳酸鹽與石灰的混合溶液及亞鐵鹽溶液 處的下游，設(shè)置用于投加多元復(fù)合絮凝沉降劑的長度與水流通道的寬度一樣 的帶有多孔的管；且投加高錳酸鹽與石灰的混合溶液及亞鐵鹽溶液處與投加 多元復(fù)合絮凝沉降劑處之間^距離為二者之間的水流通道的有效水容量與每 天處理水量的體積之比范圍^0: 1 4: l之間；投加多元復(fù)合絮凝沉降劑處 與步驟(1)所述的攔截壩之間的距離為二者之間水流通道的有效水容量與每 天處理水量的體積之比范圍為l: 20 10: l之間；在投加高錳酸鹽與石灰的 混合溶液及亞鐵鹽溶液處的后方0.5 10米處和/或投加多元復(fù)合絮凝沉降劑 處的后方0.5 10米處設(shè)置曝氣裝置或攪拌裝置；(4) 分別或同時將高錳te鹽與石灰的混合溶液和亞鐵鹽溶液均勻噴撒在步驟(3)設(shè)置投加高錳酸鹽與石灰的混合溶液及亞鐵鹽溶液的帶有多孔的管 處至步驟(1)所述的攔截壩處的水面上，靜lh反應(yīng)沉淀l 72小時，其中， 石灰投量范圍為O.l g/L 2 g/L,高錳酸鹽與^&灰質(zhì)量比范圍為0.1% 50%, 亞鐵鹽的用量與高錳酸鹽是等摩爾；然后再在該水面上均勻噴撒多元復(fù)合絮 凝沉降劑，并靜止沉淀24 力小時，在該水域得到除重金屬后的水；其中， 多元復(fù)合絮凝沉降劑的投量范圍在5 mg/L 2 g/L之間；所述的多元復(fù)合絮凝沉降劑是由鐵鹽、鋁鹽、高錳酸鹽和聚丙烯酰胺用 水溶解并充分攪拌混合后得到的；多元復(fù)合絮凝沉降劑在被處理水中的鐵鹽 與鋁鹽的總濃度范圍為2 1500mg/L之間，鐵鹽與鋁鹽的摩爾比范圍為0.01 20: l之間；高錳酸鹽是鐵鹽與鋁鹽總重量的1% 80%之間；聚丙烯酰胺是鐵 鹽與鋁鹽總重量的0 40%之間；然后利用浮船泵或虹吸管將上述得到的除重金屬后的水的上層水溢流下 泄至下游，此時設(shè)置投加高錳酸鹽與石豕的混合溶液及亞鐵鹽溶液的帶有多 孔的管處的前方上游含重金屬水，順次流經(jīng)投加高錳酸鹽與石灰的混合溶液 及亞鐵鹽溶液的帶有多孔的管處，及流經(jīng)投加多元復(fù)合絮凝沉降劑的帶有多 孔的管處；在含重金屬水流綠兩處帶有多孔的管的同時，高錳酸鹽與石灰的 混合溶液及亞鐵鹽溶液與多元復(fù)合絮凝沉降劑經(jīng)各自的帶有多孔的管投加進 入連續(xù)流動的水體中，并在曝氣裝置或攪拌裝置攪拌水體的情況下進行水體 的除重金屬，實現(xiàn)含重金屬流動水體的連續(xù)處理，直至將步驟(1)所述的攔 截壩與步驟(2)所述的攔截壩之間的含重金屬水體處理完畢；其中，石灰投 量范圍為O.l g/L 2 g/L，高,錳酸鹽與石灰質(zhì)量比范圍為0.1% 50%，亞鐵鹽 的用量與高錳酸鹽是等摩爾;'多元復(fù)合絮凝沉降劑的投量范圍在5 mg/L 2 g/L之間；所述的多元復(fù)合絮凝沉降劑是由鐵鹽、鋁鹽、高錳酸鹽和聚丙烯酰胺用 水溶解并充分攪拌混合后得到的；多元復(fù)合絮凝沉降劑在被處理水中的鐵鹽 與鋁鹽的總濃度范圍為2 1500mg/L之間，鐵鹽與鋁鹽的摩爾比范圍為0.01 20: l之間；高錳酸鹽是鐵鹽％鋁鹽總重量的1% 80%之間；聚丙烯酰胺是鐵鹽與鋁鹽總重量的0 40%之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征是所述的多元復(fù)合絮凝沉降劑中 含有與鋁鹽或鐵鹽的質(zhì)量比為0 0,2: l的硅酸鈉、聚硅酸鈉、磷酸鈉、聚磷酸鈉、海藻酸鈉、殼聚糖、淀粉、醋酸纖維素組分所組成的組中的至少一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征是所述的鐵鹽選自氯化鐵、硫酸鐵、硝酸鐵、聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚合硝酸鐵、聚合硫酸鋁鐵所組成的組中的至少一種；所述的鋁鹽選自硫酸鋁、氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合氯化鋁、硝酸鋁、 聚合硝酸鋁、明礬、聚合硫酸鋁鐵所組成的組中的至少一種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征是所述的高錳酸鹽是高錳酸鉀、 高錳酸鈉或它們的混合物；所述的亞鐵鹽選自硫酸亞鐵、氯化亞鐵、硝酸亞鐵組分所組成的組中的 至少一種。.
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征是所述的重金屬是汞、鉛、鎘、銅、鉻、砷所組成的組中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明屬于河流水體污染治理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用多元復(fù)合絮凝沉降劑治理遭受汞、鉛、鎘、銅、鉻、砷等重金屬污染的水體的方法。本發(fā)明中涉及的多元復(fù)合絮凝沉降劑是由鐵鹽、鋁鹽、高錳酸鉀、聚丙烯酰胺等溶液配制而成。本發(fā)明的利用多元復(fù)合絮凝沉降劑治理重金屬污染的湖泊、水庫、河流等水體的方法主要包括對不流動或流動的重金屬污染水體的治理，治理后的水能夠滿足我國地表水環(huán)境質(zhì)量標準中三類水體對重金屬污染物的規(guī)定要求。本發(fā)明提供的污染水體治理方法，還可以用于去除地下水、飲用水、工業(yè)廢水等水體中重金屬以及鐵、錳、磷酸鹽等污染物。
文檔編號C02F9/04GK101503255SQ20091008059
公開日2009年8月12日 申請日期2009年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月23日
發(fā)明者蘭華春, 劉會娟, 劉銳平, 曲久輝, 王洪杰 申請人:中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心