一种水体修复组合物及水体修复方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水体修复领域，具体而言，涉及一种用于水体修复的组合物以及水体 修复方法。
【背景技术】
[0002] 水是维持人类生活所必须的自然资源之一，整个人类社会的生产和生活都必须 围绕着丰富的水环境来进行，而人类的这一生存模式极大的改变了水体的营养物质循环， 并且由于水的流动特性使污染物突破了空间限制得以向更远的地方传播，从而引起更大 范围水环境的恶化，对人类生活产生影响。因此，控制水环境污染不仅有利于改善水生态 系统中动植物及微生物的生存条件，对维持人类正常的生产生活也是大有裨益的。控制污 染状况首先要了解导致水体污染发生的原因，从源头上对污染原因进行控制，同时采取合 理措施对已经发生的污染状况进行修复，从而全面的改善水体污染状况，提高人类生活质 量。
[0003] 水环境污染根据污染物类型不同可以分为：有机型污染，氮磷类营养物质型污 染，微生物型污染，热污染，重金属型污染，放射物型污染等。其中由疏水性污染物引起 的有机型污染和由过量氮素及磷素的排入导致水体黑臭和富营养化污染由于其对水生态 环境的危害很大且不容易被彻底修复的特点而得到了广泛的重视。
[0004] 经过研究人员几十年来对水污染修复技术的研究和革新，水环境修复的方法日 趋完善。目前常用的针对水环境污染的修复技术包括：物理修复、生物生态修复以及化学 修复这三种主要类型。
[0005] 物理修复，是以物理的方式降低水环境污染物浓度，促进污染物去除。然而，这种 物理修复方式一般只能通过稀释或者底泥疏浚的方式进行污染物处理，只能暂时降低污染 物的浓度，并不能从根本上将污染物降解。因而，物理修复的方法一般也仅适用于处理突发 性污染，而不能有效的实现水体修复。
[0006] 生物生态修复，一般而言，是通过向污水体系中引入其他植物或微生物而实现的。 然而，一方面，当引入其他植物进行水体修复时，由于外来植物还会形成单优势种群，危及 本地植物的生存，导致本地植物的消失与灭绝，进而带来生态与环境问题。另一方面，当引 入微生物进水体修复时，由于单一微生物仅能对特定的污染物进行降解。因而，当污染物成 分较为复杂时，单一菌种微生物的投加不能同时满足水体中各类型污染物的降解需求。同 时，由于微生物的投加还会改变目标水体中的微生物多样性，对水体内其他污染物降解也 会产生影响。由此可见，采用生物生态修复的方法修复水体环境，也并不十分实用。
[0007] 因而，现阶段，人们更为关注也是研究更多的，还是以化学的方法进行水体修复。 化学修复一般是用投加化学制剂的方式促进水环境内污染物的去除以及平衡目标水体酸 碱水平，促进受污染水环境中目标物质沉积目的的水环境修复方式。
[0008] 例如现有技术（CN1669944A，公开日：2005年9月21日）就公开了一种水质净化 处理剂，其包括聚合氯化铝1-3份、结晶氯化铝8-11份、过碳酸钠8-11份、元明粉28-31份、 梓檬酸1-3份、梓檬二酸钠1-3份、乙二胺四乙酸1-3份、大苏打4-6份、苏打4-6份以及小 苏打8-11份。
[0009] 同时，现有技术（CN103787475A，公开日：2014年5月14日）也公开了一种高效污 水处理剂，其包括无机天然矿物质40~60份，无机硫酸盐20~40份，无机碳酸盐或者碱 10~30份，无机聚合硫酸盐1-5份。
[0010] 同样的，现有技术（CN104129841A，公开日：2014年11月5日）公开了一种活化剂 复合材料活化过硫酸盐降解水体中有机污染物的方法。其中，所述活化剂复合材料由纳米 零价铁和生物炭组成，所述过硫酸盐为过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵。这种混合体系能够 在水体pH范围为3. 0-10. 0的条件下，对污染水体中的有机物进行讲解。
[0011] 然而，现有技术中所公开的可用于水体修复的化学制剂，大多集中在氯化铁、氢氧 化钠、聚合氯化铝、碱式氯化铝、非离子聚丙酰胺、阳离子聚丙酰胺、聚氯化铝铁等混凝剂、 絮凝剂或者过氧化物以及各种滤料的单一组分。虽然这些化学制剂能够在水体修复中起到 一定的效果，然而这些制剂具有很大的局限性和针对性，例如混凝剂只能起到混凝作用；而 絮凝剂只能起到絮凝的作用；同样的，脱色剂只能进行脱色，而去除其它污染物均也要选用 针对性的助剂；同时，这些制剂仅仅将污染物转移，不能从根本上去除水体中的污染因子， 且形成大量的污泥，造成了二次处理的困扰。
[0012] 有鉴于此，特提出本发明。
【发明内容】
[0013] 本发明的第一目的在于提供一种水体修复组合物，以解决现有技术中水体修复试 剂组分单一，且仅能用于特定酸碱度条件下的水体中，也无法实现长效净化，更无法实现污 染物有效分解沉淀以实现水质净化的技术问题。本发明所述组合物易溶于水，可以用于各 种pH条件下的水体中，并具有长效氧化作用和较高的氧化电位，可去除黑臭水体中的污染 物质，并进一步通过絮凝剂除去水体中的固体成分，因而可以有效净化水质，恢复水体自净 功能。
[0014] 本发明的第二目的在于提供一种水体修复的方法，该本发明方法采用本申请所述 组合物作为水体修复试剂，因而能够有效实现水体的修复，并不会带来二次污染与沉淀。
[0015] 为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
[0016] 本发明所提供的组合物包括过硫酸盐、絮凝剂、缓冲盐体系以及活化剂；其中，所 述过硫酸盐的质量分数为50%~75%，所述絮凝剂质量分数为5%~10%，所述缓冲盐体 系质量分数为10%~20%，所述活化剂质量分数为10%~20%。优选的，本发明中，所述 过硫酸盐的质量分数为55%~75%，所述絮凝剂质量分数为5%~10%，所述缓冲盐体系 质量分数为10%~20%，所述活化剂质量分数为10%~15%。
[0017] 本发明组合物中所加入的过硫酸盐具有较强的氧化性，可缓慢氧化水体中的有机 分子，进而将水体中导致污染的有机物降解为短链片段，或者进一步分解为小分子。同时， 本发明组合物中所加入的絮凝剂可以吸附水体中不溶物质，絮凝水体中的固体成分。进一 步的，本发明组合物中的缓冲盐体系主要起到平衡体系pH的作用，进而使得本申请组合物 能够用于各种pH条件的污染水体净化中；同时，缓冲盐体系可以提供氧化剂缓慢释放氧化 因子的环境，从而起到长效氧化净化的作用。同时，本发明所述组合物中的活化剂可以起 到活化过硫酸盐分解产生强氧化硫酸根自由基，并进一步氧化水体中的有机污染分子的作 用。
[0018] 同时，本发明中，通过对水体修复组合物中各组分含量比例的进一步调整和优化， 也使得本发明所以提供的组合物中各组分间能够协调配合，从而进一步提高本发明所述组 合物对水体的修复能力。
[0019] 可选的，本发明中，所述组合物为白色/灰白色粉末。
[0020] 可选的，本发明中，所述活化剂为硫酸亚铁，氧化铝，活性炭，明矾中的一种或几种 的混合物。
[0021] 本发明中，通过对活化剂的进一步选择和优化，能够提高对过硫酸盐的活化能力。 同时，本发明中所述活化剂在活化硫酸盐后，还能够沉淀水体中的浮游杂质，进而起到一定 的水体净化的作用。
[0022] 可选的，本发明中，所述过硫酸盐为过硫酸氢钾、过硫酸钾、过硫酸氢钠、过硫酸 钠、过硫酸铵、过硫酸钙中的一种或几种的混合物；优选的，本发明中，所述过硫酸盐为过硫 酸氢钾、过硫酸钾、过硫酸氢钠以及过硫酸钙中的一种或几种的混合物。
[0023] 本发明中，通过对过硫酸盐的选择和调整，以具有高氧化性的过硫酸盐作为原料， 进而进一步提高了所述组合物对有机污染物的分解能力，从而提高了所述组合物对水体修 复的能力。
[0024] 可选的，本发明中，所述絮凝剂为无机聚合物絮凝剂或有机高分子絮凝剂中的一 种或两种的复合絮凝剂。
[0025] 本发明中，通过使用无机聚合物或者有机高分子作为絮凝剂，能够高效的将水体 中的浮游颗粒等杂质通过络合和/或吸附进行絮凝沉淀，从而提高所述组合物的对水体的 净化修复能力。
[0026] 可选的，本发明中，所述无机聚合物絮凝剂为，聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化 铁以及聚合硫酸铁中的一种或几种的混合物。优选的，本发明中，所述无机聚合物絮凝剂为 聚合氯化铝或聚合硫酸铝中的一种或两种的混合物。
[0027] 可选的，本发明中，所述有机高分子絮凝剂为聚丙烯酰胺、季铵化聚丙烯酰胺阳离 子、两性聚丙烯酰胺共聚物中的一种或几种的混合物。优选的，本发明中，所述有机高分子 絮凝剂为聚丙烯酰胺。
[0028] 可选的，本发明中，所述絮凝剂为聚合氯化铝或聚丙烯酰胺中的一种或两种的复 合絮凝剂。
[0029] 本发明中，通过使用具有高活性的絮凝剂，提高了所述组合物对水体中颗粒或离 子等的吸附沉淀作用，进而提高了所述组合物的水体净化能力。
[0030] 可选的，本发明中，述缓冲盐体系为碳酸钠/碳酸氢钠，磷酸氢二钠/磷酸二氢钠， 氯化钠/柠檬酸钠中的一种或几种缓冲盐体系的混合体系。
[0031] 本发明中，通过选择和调整所用缓冲盐体系，能够进一步调控水体处理过程中体 系的pH环境，进而提高了组合物的水体修复净化能力。
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