[發明專利]一種單過硫酸氫鉀復合鹽預氧化耦合強化混凝凈化水體的方法

在審

• 申請號: 201711167225.6
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN107720915A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 武道吉;周偉偉;譚鳳訓;羅從偉;許諾;王凱
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F1/72;C02F101/30;C02F101/16
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 王志坤

技術領域

本發明涉及水體凈化技術領域，具體涉及一種單過硫酸氫鉀復合鹽預氧化耦合強化混凝凈化水體的方法。

背景技術

當前伴隨著工農業的發展，人類活動對環境的影響逐漸加大，造成大量氮、磷等營養物質進入河流、湖泊等地表水體，引起藻類及浮游生物的迅速繁殖，導致水體的溶解氧大大降低，水質嚴重惡化，對人民群眾的飲用水健康造成了巨大的威脅，成為社會各界廣泛關注的環境問題之一。

當前針對富營養化水體的水處理方式很多，主要有吸附法、膜過濾法、氧化法、硫酸銅處理法、氣浮法、混凝沉淀法等。吸附法和膜過濾法效率高、速度快，但是很容易吸附飽和或者造成堵塞，因此只適用于小范圍水體操作；氧化法中常用的除藻氧化劑有氯氣、二氧化氯、臭氧、高錳酸鉀等，而氯氧化容易產生三氯甲烷等有害副產物，臭氧的使用成本較高，而且有生成含氮副產物的風險，高錳酸鉀投加會增加水體Mn²⁺含量和導致水體色度升高的問題；硫酸銅處理方法容易造成Cu²⁺二次污染的問題；氣浮法對于濁度超過100NTU的富營養化水體時的處理效果不穩定。混凝沉淀方法是一種物理方式，操作管理方便，不破壞富營養水體中的藻細胞，不產生消毒副產物，因此具有更高的安全性和實用價值。但是富營養水體中往往有較多的胞外聚合物，是具有較高負電性的膠體，常規的混凝沉淀工藝對富營養化水體的處理效果不理想，一般情況下為增加絮體體積，提高絮體密實程度，可以利用微砂作為助凝劑提高混凝沉淀效果，但是如何在不破壞藻細胞不釋放胞內有機無的情況下，更有效的利用混凝工藝去除富營養化水體中的藻類，是水處理領域一直在研究的問題。

單過硫酸氫鉀復合鹽是一種新型的氧化型消毒劑，其氧化還原電位為1.44V，具有較好的氧化能力。目前單過硫酸氫鹽主要應用于水處理過程中的消毒環節，能夠有效的滅活水中的病原微生物，而且消毒后生成的有機副產物的含量和種類都較氯消毒方法少，因為單過硫酸氫鹽反應后的產物為自然界存在的SO₄^2-、K⁺、Na⁺等無機鹽離子，對水質影響微弱。目前針對單過硫酸氫鉀復合鹽在水體消毒的應用研究較多，但是利用其強化混凝劑的沉淀效果除藻的作用目前還沒有被報道和研究。

綜上，現有的常用于的富營養化水體的凈化技術仍然存在二次污染、混凝劑對藻類的沉淀效果差、除藻效率低、無法同時去除藻類和有機物等問題，因此，亟需一種能夠解決現有技術中存在的上述問題的富營養化水體的凈化方法，進一步提高除藻的處理效果。

發明內容

針對上述現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種單過硫酸氫鉀復合鹽預氧化耦合強化混凝凈化水體的方法，本發明的方法能夠取得良好的除藻效果，且該方法無需外加能源，在常溫常壓下就能進行，操作簡便，原材料來源方便，成本低，在富營養化水體的凈化領域中極具應用潛力。

本發明的目的之一是提供一種單過硫酸氫鉀復合鹽預氧化耦合強化混凝凈化水體的方法。

本發明的目的之二是提供上述方法在富營養化水體凈化中的應用。

為實現上述發明目的，具體的，本發明公開了下述技術方案：

首先，本發明公開了一種單過硫酸氫鉀復合鹽預氧化耦合強化混凝凈化水體的方法，具體包括以下步驟：

1)將單過硫酸氫鉀復合鹽、微砂和混凝劑按照質量濃度比為1：(10～30)：(10～50)的比例混合，形成混合藥劑；

2)將步驟1)中的混合藥劑加入待處理的水體中，混合藥劑投加在水中后的總濃度為50～300mg/L；

3)投加完成后，對水體依次進行快速、中速、慢速攪拌，然后靜沉，即完成單過硫酸氫鹽預氧化耦合強化混凝對富營養化水體的凈化。

步驟1)中，所述單過硫酸氫鉀復合鹽是以兩個分子的過硫酸氫鉀、一個分子的硫酸氫鉀和一個分子的硫酸鉀結晶形成的三倍體鹽，即2KHSO₅·KHSO₄·K₂SO₄。

步驟1)中，所述混凝劑為硫酸鋁、三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋁鉀、鋁酸鈉和硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚合氯化鐵的一種或兩種按任意比混合的混合物。

優選的，所述混凝劑為聚合氯化鋁。

優選的，所述步驟2)中，混合藥劑投加在含藻水中后的濃度分別為：所述混合藥劑投加在水中后，單過硫酸氫鉀復合鹽5mg/L，微砂50mg/L，混凝劑50mg/L。