一種稀土礦物質固磷復合凈水劑及其應用制造技術

本發明專利技術公開了一種稀土礦物質固磷復合凈水劑及其應用，所述的稀土礦物質固磷復合凈水劑，包括沸石粉、高嶺土、改性纖維素、氧化鈣、過氧化鈣和氧化鑭，本發明專利技術精選天然的具有吸附、固磷、絮凝沉淀及水體增氧功能的物質，按照一定的配比結合一起，實現了水體的綜合凈化功能，解決了現有水體治理“不徹底、易反復”的問題；本發明專利技術可以用于河流、湖泊等水體的快速污染治理與水質凈化，尤其適合快速消除黑臭水體及藍藻水華的治理。及藍藻水華的治理。

【技術實現步驟摘要】
一種稀土礦物質固磷復合凈水劑及其應用


[0001]本專利技術涉及生態治理領域，具體來說，涉及一種稀土礦物質固磷復合凈水劑及其應用。

技術介紹

[0002]目前我國在水環境治理上，雖然取得了一定成效，但是整體水環境質量還處于較低水平，許多河流、湖泊呈現富營養化，經常性出現大面積“藍藻爆發”。
[0003]水體出現“藍藻爆發”的主要原因是，水體中有機污染物、總氮、總磷濃度高，溶解氧值較低，水體富營養化，在日照充足，水溫升高等外部條件下，藍藻爆發性繁殖。因此需要對水體中的上述污染物進行有效降解，其中特別是總磷的降解尤其關鍵。
[0004]現階段國內外，對于河流、湖泊水體中的有機物和總磷的去除方法，一般采用無機絮凝劑（如：聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等）對水體進行絮凝沉淀處理，將水體中的磷、膠體類有機物絮凝沉淀，轉移沉積在水體底部。該方法在短期內，可以降低水體中的膠體類、懸浮性有機物和總磷，可以提高水體透明度，改善水質。但是，通過大量實踐證明，通過該方法治理水體，一般在夏季1
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2個月，水體仍然出現藍藻爆發現象。經過對水體取樣化驗，在沒有外部污染源匯入水體的情況下，水體中的有機物、總磷濃度仍然較高。
[0005]經過分析認為，造成這個現象的主要原因是：采用無機絮凝劑（如：聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等）對水體進行絮凝沉淀處理，將水體中的磷、膠體類有機物絮凝沉淀，轉移沉積在水體底部。這個處理過程只是將水體中的有機物、磷通過無機絮凝劑沉淀轉移至水體底部，經過長時間浸泡，絮團包裹的有機物在厭氧條件下發生水解反應，絮團破裂后沉淀的有機物、總磷再次釋放到水體中，造成水體二次污染。因此，傳統的絮凝沉淀方法無法降解底泥中的有機物和總磷污染物。

技術實現思路

[0006]本專利技術的目的之一在于針對傳統的無機絮凝劑（如：聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等）對水體進行絮凝沉淀處理的方法，存在水體治理“不徹底、易反復”的問題，提供一種稀土礦物質固磷復合凈水劑。
[0007]本專利技術的目的之二在于基于本專利技術的稀土礦物質固磷復合凈水劑，提供了一種生態水體的治理方法，可以用于河流、湖泊等水體的快速污染治理與水質凈化，尤其適合快速消除黑臭水體及藍藻水華的治理。
[0008]為了實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案：一種稀土礦物質固磷復合凈水劑，包括沸石粉、高嶺土、改性絮凝劑、氧化鈣、過氧化鈣和氧化鑭。
[0009]本專利技術中的沸石粉是一種含水的堿或堿土金屬鋁硅酸鹽礦物，其中最常見的有斜發沸石、絲光沸石。
[0010]沸石的晶體結構是由硅（鋁）氧四面體連成三維的格架，格架中有各種大小不同的
空穴和通道，具有很大的開放性。堿金屬或堿土金屬離子和水分子均分布在空穴和通道中，與格架的聯系較弱。因為在這些空腔里還存在很多水分子，它們是含水礦物。本專利技術中將沸石經750
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800℃烘烤4
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6h，將空穴和通道中的水分排出，再經過粉碎篩分，細度≥325目，進一步優選為325
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500目。
[0011]本專利技術中的高嶺土是一種非金屬礦產，以高嶺石族粘土為主，經過粉碎篩分，細度≥325目，進一步優選為325
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500目。
[0012]本專利技術中的絮凝劑為改性纖維素和/或改性淀粉，其為天然有機高分子絮凝劑，具有優良的絮凝性、環境友好性、安全性、可生物降解性、價格低廉等顯著優點，因此，逐漸在流域水體凈化中得到應用。本專利技術中所述改性絮凝劑，細度≥100目。優選地，所述改性纖維素為改性纖維素接枝聚脒絮凝劑；所述改性淀粉為磷酸酯淀粉、黃原酸酯淀粉、醋酸酯淀粉，氧化淀粉和交聯淀粉中的至少一種。
[0013]本專利技術中的氧化鈣是一種堿性無機化合物，俗名生石灰，具有吸濕性。本專利技術采用的氧化鈣經過粉碎篩分，細度≥325目，進一步優選為325
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500目。
[0014]本專利技術中的氧化鑭是一種無機化合物，為白色粉末，微溶于水。本專利技術采用的氧化鑭細度≥325目，進一步優選為325
?
500目。
[0015]本專利技術中的過氧化鈣，是一種無機化合物，為白色或淡黃色結晶性粉末，無臭，幾乎無味，過氧化鈣在水中會逐漸緩慢地分解，長時間放出氧氣。由于過氧化鈣遇水具有放氧的特性，且本身無毒，不污染環境，是一種用途廣泛的優良供氧劑，這種供氧劑可用于水體增氧。本專利技術采用的氧化鈣經過粉碎篩分，細度≥325目，進一步優選為325
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500目。
[0016]本專利技術的稀土礦物質固磷復合凈水劑主要通過稀土氧化鑭和氧化鈣的固磷作用、沸石和高嶺土的吸附凈化作用、改性纖維素的絮凝沉淀凈化作用以及過氧化鈣水體增氧的綜合作用，起到了凈化水質的目的。
[0017]具體機理如下：（1）水體除磷凈化原理：本專利產品除磷原理，由稀土氧化鑭、氧化鈣與水中活性磷進行化學反應，使之轉化為難以溶解的磷酸鹽來實現水體除磷的目的。具體如下：
①
稀土鑭元素除磷：在稀土元素當中，鑭元素是最活潑的稀土元素，能形成化學穩定氧化物。稀土鑭元素可以和水體中磷酸根發生化學反應，生成極難溶于水的磷酸鑭無機鹽。氧化鑭在水溶液中水解生成氫氧化鑭，主要通過氫氧化鑭對磷酸鹽進行化學反應：。
[0018]②
氧化鈣除磷：通過化學反應去除水中的溶解性磷酸鹽，降低水體中的總磷。
[0019]化學反應過程如下：首先，氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，其化學反應式為：，然后，鈣離子與水中磷酸根反應，生成不溶于水的磷酸鈣，其化學反應式為。
[0020]以上兩種去除水體總磷的方法，都是通過化學反應過程將水體中溶解性磷轉化為難溶解性磷酸鹽，兩種材料互相補充，實現水體除磷并且不再向對水體釋放的目的，這個過程稱為“固磷”，對于防止水體藍藻爆發起著重要的作用。
[0021]（2）吸附凈化水質作用：沸石和高嶺土具有吸附性和離子交換性能，可以對水中有機物、氨氮、重金屬離子進行吸附，對水體進行吸附凈化。其中，沸石能吸收水中氨氮、有機
物和重金屬離子，能有效地降低水體底部硫化氫毒性，調節pH值，增加水中溶解氧，為浮游植物生長提供充足碳素，提高水體光合作用強度；高嶺土可以從周圍介質中吸附各種離子及雜質，并且在水溶液中具有離子交換性質。
[0022]（3）絮凝沉淀凈化水質作用：主要通過改性纖維素、改性淀粉，在水體中發生絮凝沉降作用，將水體中的懸浮性、膠體類有機物、藻類等通過產生的絮凝體沉降，實現水質凈化。其主要作用：對水溶液介質中的各種懸浮微粒都有極強的絮凝沉降效能，特別是對那些帶負電荷的膠體溶液微粒更顯示出其優越性，優良的絮凝沉降效能包括以下三個方面：
①
通過電中和使帶負電的懸浮微粒失去分散穩定性。
②
通過“架橋”作用使懸浮微粒聚集成大顆粒而加速其沉降，且所形成的絮凝聚集體更加緊密牢固。
③
與帶負電荷的溶解物反應，生成不溶物沉淀。
[0023]（4）過氧化鈣水體增氧作用：過氧化本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種稀土礦物質固磷復合凈水劑，其特征在于，包括沸石粉、高嶺土、改性絮凝劑、氧化鈣、過氧化鈣和氧化鑭，所述沸石粉經750
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800℃烘烤改性處理。2.根據權利要求1所述的稀土礦物質固磷復合凈水劑，其特征在于，所述沸石粉的細度為325目以上；所述高嶺土的細度為325目以上；所述改性纖維素的細度為100目以上；所述氧化鈣的細度為325目以上。3.根據權利要求1所述的稀土礦物質固磷復合凈水劑，其特征在于，按重量百分比計，包括沸石粉40
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50%、高嶺土15
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22%、改性絮凝劑15
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25%、氧化鈣8
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13%、過氧化鈣5
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10%和氧化鑭0.8
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1.2%。4.根據權利要求3所述的稀土礦物質固磷復合凈水...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蓋家豪，曾灝，陳琪，艾欣，
申請(專利權)人：山東大生環保科技發展有限公司，
類型：發明
國別省市：