一种环境友好型天然矿物水体净化材料制造技术

本发明专利技术涉及一种天然矿物水体净化材料，属于绿色环保型水处理材料，用于净化水体的矿物材料主要由粘土矿物类多孔天然矿物，按一定的比例与氧化剂、凝集剂、pH调节剂以及微电解材料进行复配得来。本发明专利技术应用于黑臭水体中，对底泥、水、矿物材料三者进行充分搅拌，经过凝聚、吸附、电化学、分离沉淀等作用，溶存在黑臭水体中的物质和悬浊物很快凝集分离沉淀，污水转化为水质优良的清洁水。经过混凝修复后，底泥的氧化还原电位大幅提升，形成类氧化塘效应，氧化底泥硫化物、激活土著微生物、沉淀稳定水体中含有的磷，消除黑臭和水华，恢复河道自净能力。同时本发明专利技术对黑臭水体中的氮含量也具有快速降低的能力。使用本发明专利技术处理后的黑臭水呈中性或弱碱性，不需要进一步中和，对后期水体生态系统的建立具有积极的作用。

An Environmental Friendly Natural Mineral Water Purification Material

The invention relates to a natural mineral water purification material, which belongs to a green environmental protection water treatment material. The mineral material used for water purification is mainly composed of clay mineral porous natural minerals, compounded with oxidants, agglutinators, pH regulators and micro-electrolytic materials in a certain proportion. The invention is applied to the black odor water body. The sediment, water and mineral materials are fully stirred. After coagulation, adsorption, electrochemistry, separation and precipitation, the substances and suspended matter dissolved in the black odor water body are quickly coagulated, separated and precipitated, and the sewage is transformed into clean water with excellent water quality. After coagulation remediation, the redox potential of sediment is greatly increased, forming an oxidation pond-like effect, oxidizing sulfide in sediment, activating indigenous microorganisms, precipitating and stabilizing phosphorus contained in water, eliminating black odor and blooms, and restoring the self-purification ability of rivers. At the same time, the invention also has the ability to rapidly reduce the nitrogen content in the black and odorous water body. The black and odorous water treated by the present invention is neutral or weak alkaline, and does not need further neutralization, which has a positive effect on the establishment of the later water ecosystem.

【技术实现步骤摘要】
一种环境友好型天然矿物水体净化材料
本专利技术涉及一种净化材料，具体涉及一种环境友好型天然矿物水体净化材料，属于矿物性水体净化材料

技术介绍
我国的水污染问题已经处于一个相当严重的局面，大量的湖泊遭受严重的水污染，其中以水体富营养化和外界污水的大量排入最为严重。目前水体生态修复技术主要包括物理方法：如疏挖底泥、机械除藻、引水冲淤等，需要损耗大量的人力物力，且效果持续时间短；化学方法：如加入化学药剂杀藻、加入铁盐/铝盐促进磷沉淀、加入石灰脱氮等，部分杀藻剂具有一定的生物毒性，石灰容易改变水体pH，现有化学药剂只能暂时解决水体的单一问题，不能从根本上解决各类污染，容易复发，不能解决底泥黑臭等问题；生物方法：如放养控藻生物、构建人工湿地和水生植物等，生物方法修复周期较长，需要定期维护，一般需要配合曝气、底泥疏浚等物理方法同时使用，且对重金属等污染物去除效果一般。因此，亟需研究开发出环境友好、高效快速、经济合理、操作简便且效果长期稳定的水体修复技术，恢复水体的景观性和安全性。
技术实现思路
本专利技术正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种环境友好型天然矿物水体净化材料及制备方法，在净化水质的同时，解决底泥黑臭等难题，本专利技术应用工艺简单、见效快，加入水体搅拌几分钟即可以使水体澄清、修复费用低且对后期水体生态的修复不会产生影响。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下，一种环境友好型天然矿物水体净化材料，其特征在于，所述水体净化材料的原料组分及重量百分比如下：粘土矿物60-70％、氧化剂为10-20％、絮凝剂为5％-20％、pH调节剂为0％-10％，微电解材料5～10％。本专利技术对黑臭水体中的氮含量也具有快速降低的能力，使用本专利技术处理后的黑臭水呈中性或弱碱性，不需要进一步中和，对后期水体生态系统的建立具有积极的作用。作为本专利技术的一种改进，所述氧化剂为过硫酸钠、过硫酸钾、过氧化钙、过碳酸钠中的一种或几种。作为本专利技术的一种改进，所述絮凝剂为硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚合硅酸铝铁中的一种或几种。作为本专利技术的一种改进，所述pH调节剂为氧化钙、氢氧化钙或硫酸钙中的一种或几种。作为本专利技术的一种改进，所述粘土矿物包括自然界广泛分布的膨润土、蒙脱石、硅藻土、沸石、凹凸棒土及其改性材料如酸改性凹凸棒土、碱改性膨润土等中的一种或几种。作为本专利技术的一种改进，所述粘土矿物60-65％、氧化剂为12-18％、絮凝剂为10％-15％、pH调节剂为4％-8％，微电解材料6～8％。一种水体净化材料的制备方法，将粘土矿物、氧化剂为、絮凝剂、pH调节剂以及微电解材料按照上述质量百分比分批次加加入球磨机中进行球磨，得到的粉末状材料即为所述产品，上述原料在球磨后过200目筛。相对于现有技术，本专利技术具有如下优点：1)本专利技术还提供了一种水体净化材料的制备方法，将上述水体净化材料的原料按照一定的添加顺序添加到球磨机中进行球磨，得到的粉末状材料过200目筛即为所述水体净化材料，应用本专利技术水体净化材料，处理效率高，成本低，作用持久且无再溶出现象，可显著改善水质和底泥状况。由于本专利技术使用的主要成分为天然矿物等环境友好产品，在水体中使用不会对生态的微环境造成破坏；2)本专利技术中使用的粘土矿物具有多孔的结构及较大的比表面积，可以有效吸附水体中重金属等污染物，将重金属转移至底泥中稳定化。同时粘土矿物具有大的比重，吸附絮体后加速絮体的沉降，使水体迅速澄清；3)本专利技术使用的氧化剂分散在水体中，具有长期释氧作用，增加水体及底泥中的溶解氧含量，促进水体及底泥中有机物质的降解，降低水体中COD、BOD等主要污染因子，抑制臭味产生；同时氧化剂和絮凝剂同时使用，存在酸碱电位冲突，由此产生的凝结效果可以形成坚固的凝聚力，进一步增强净水材料的水体净化效果；4)本专利技术中的絮凝剂成分，不仅可以有效去除水体中SS等悬浮杂质，提高水体透明度，同时铁盐、铝盐等絮凝剂通过吸附或絮凝与水体中的无机磷酸盐共沉淀，降低水体富营养化的主要限制因子磷的浓度，沉淀物在水体沉积物的表层形成“薄层”，阻止沉积磷的释放，从而限制浮游藻类的生长；5)本专利技术中的pH调节剂使净化材料投加后基本不影响水体的酸碱度，保持水体生物的正常生长繁殖；6)本专利技术中使用的催化微电解材料为铁碳催化微电解材料，铁碳微电解材料通过一系列过程和作用对水体中污染物进行电化学处理，其反应过程如下：阳极：Fe–2e→Fe2+；阴极：2H++2e→2[H]→H2；有氧存在条件下：O2+4H++4e→2H2O；O2+2H2O+4e→4OH-阳极反应生成大量的Fe2+，进而氧化成Fe3+，形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂。阴极反应产生大量新生态的[H]和[O]，与水体中许多组分发生氧化还原反应，使有机大分子发生断裂降解。在铁碳反应后加入氧化剂，形成“类芬顿试剂”氧化体系，可有效的对水体脱色、除臭。同时铁碳微电解材料本身所具有的高比重和多孔性能，通过吸附絮体，加快凝集后的固体漂浮物的下沉速度，促进固体漂浮物和水分的分离；6)本专利技术中的水体净化材料通过对水体及底泥中各项污染因子的有效治理，消除水体的黑臭、富营养化、浑浊状态，恢复水体的各项自净功能。本专利技术在浙江某生活污水河道应用后，对后期水生生物的生长未产生影响，本专利技术适于各类河道及湖泊等景观水体综合治理相关领域推广应用。具体实施方式为了加深对本专利技术的认识和了解，下面结合实施方式对本专利技术进一步介绍。实施例1：一种水体净化材料，其组成包括：硅藻土、聚合氯化铝、过硫酸钠、过碳酸钠、硫酸钙。上述水体净化剂，各原料组分重量百分比为：硅藻土60％，聚合氯化铝10％，过硫酸钠10％，过碳酸钠10％，硫酸钙10％。称取一克净水剂放入一升污浊水(取自南京城区某生活区污水河)中，搅拌30秒，沉降2分钟，废水变为澄清透明。处理前和处理后水体的各项指标如表1所示：表1：对象外观及气味pHCOD(mg/L)TP(mg/L)TN(mg/L)黑臭水处理前黑臭不透明7.6400.4114.8黑臭水处理后透明无气味7.5160.0214.8实施例2：一种水体净化材料，其组成包括：硅藻土、聚合硅酸铝铁、硫酸钙、过硫酸钠和碳酸钠。上述水体净化材料，各原料组分重量百分比为：硅藻土50％，聚合硅酸铝铁30％，硫酸钙10％，过硫酸钠5％，碳酸钠5％。称取一克净水剂放入一升污浊水(取自南京城区某生活区污水河)中，搅拌30秒，沉降2分钟，废水变为澄清透明。处理前和处理后水体的各项指标如表2所示：表2：对象外观及气味pHCOD(mg/L)TP(mg/L)TN(mg/L)黑臭水处理前黑臭不透明7.6400.4114.8黑臭水处理后透明无气味7.5320.0911.1实施例3：一种水体净化材料，其组成包括：凹凸棒土、聚合硅酸铝铁、过氧化钙、硫酸钙、过碳酸钠、催化微电解材料。上述水体净化材料，各原料组分重量百分比为：凹凸棒土60％，聚合硅酸铝铁10％，过氧化钙10％，硫酸钙10％，过碳酸钠5％，微电解材料5％。称取一克净水剂放入一升污浊水(取自浙江萧山某生活区污水河)中，搅拌30秒，沉降2分钟，废水变为澄清透明。处理前和处理后水体的各项指标如表3所示：表3：对象外观及气味pHCOD(mg/L)TP(mg/L)NH3-N(mg/L)黑臭水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环境友好型天然矿物水体净化材料，其特征在于，所述水体净化材料的原料组分及重量百分比如下：粘土矿物40‑70％、氧化剂为10‑20％、絮凝剂为5％‑30％、pH调节剂为0％‑10％，微电解材料5～10％。

【技术特征摘要】
1.一种环境友好型天然矿物水体净化材料，其特征在于，所述水体净化材料的原料组分及重量百分比如下：粘土矿物40-70％、氧化剂为10-20％、絮凝剂为5％-30％、pH调节剂为0％-10％，微电解材料5～10％。2.根据权利要求1所述的环境友好型天然矿物水体净化材料，其特征在于，所述氧化剂为过硫酸钠、过硫酸钾、过氧化钙、过碳酸钠中的一种或几种。3.根据权利要求2所述的环境友好型天然矿物水体净化材料，其特征在于，所述絮凝剂为硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚合硅酸铝铁中的一种或几种。4.根据权利要求2或3所述的环境友好型天然矿物水体净化材料，其特征在于，所述pH调节剂为氧化钙、氢氧化钙或硫酸钙中的一种或几种。5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马洋，陈佑龙，王勋，张学颖，胡杰，
申请(专利权)人：南京清科中晟环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32