一種以鈣質(zhì)結(jié)核為原材料處理受污染河流的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生態(tài)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以鈣質(zhì)結(jié)核為原材料處理受污染河流的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]河流是生態(tài)環(huán)境重要的組成部分，為人類(lèi)生存和發(fā)展提供了水資源保障。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人口的急劇增長(zhǎng)，河流污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。目前，我國(guó)七大流域都受到了不同程度的污染。水利部曾經(jīng)對(duì)全國(guó)700余條河流約10萬(wàn)km長(zhǎng)的河段開(kāi)展了水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)，結(jié)果表明:水質(zhì)嚴(yán)重污染(即劣于V類(lèi))的河段約占10.6%;受到污染(相當(dāng)于IV、V類(lèi))的河段約占46.5%。特別是北方地區(qū)河道污染嚴(yán)重，一些地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)“有河皆干、有水皆污”的現(xiàn)象，向社會(huì)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)發(fā)出了挑戰(zhàn)。污染水使河流沿岸百姓的正常生活和生產(chǎn)受到影響，周?chē)纳鷳B(tài)景觀環(huán)境造成破壞，嚴(yán)重限制了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此迫切需要對(duì)污染河流進(jìn)行治理。
[0003]目前，治理污染河流的方法主要分為常規(guī)理化治理方法、生物修復(fù)方法、人工濕地修復(fù)方法。其中，常規(guī)理化方法主要有截污、清淤、機(jī)械除藻、調(diào)水、曝氣充氧；生物修復(fù)技術(shù)主要有微生物修復(fù)、植物修復(fù)和動(dòng)物修復(fù)；人工濕地修復(fù)技術(shù)依據(jù)生態(tài)學(xué)原理利用特殊的人工生態(tài)系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。其中截污用來(lái)控制外源污染，這是普遍采用的方法。而調(diào)水這種治理方法工程量較大，難以實(shí)施。其他的治理方法也會(huì)帶來(lái)一系列新的問(wèn)題，例如，清淤不但成本高而且后續(xù)處理難度大同時(shí)會(huì)造成二次污染；曝氣充氧會(huì)消耗大量能源；利用動(dòng)植物修復(fù)時(shí)引入的動(dòng)植物能否控制其繁衍程度并且是否會(huì)產(chǎn)生新的污染這些都不明確；微生物修復(fù)技術(shù)容易受到各種自然條件因素的制約，所以效果不是很明顯。而人工濕地修復(fù)方法由于其造價(jià)高、占地面積大、易受病蟲(chóng)害影響和設(shè)計(jì)不當(dāng)反而成為污染源等原因在實(shí)際當(dāng)中不容易實(shí)施。
[0004]結(jié)合我國(guó)的國(guó)情來(lái)看，我國(guó)河流眾多，而且我國(guó)處于社會(huì)主義初級(jí)階段，不可能像那些發(fā)達(dá)國(guó)家一樣對(duì)每一條受污染河流都花費(fèi)重金來(lái)處理。所以我們要在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，綜合考慮處理成本和處理效果，盡可能涉及更多的受污染河流來(lái)處理。這就需要低成本而且處理效果較好的材料和方法，以便實(shí)現(xiàn)受污染河流處理的最大化和生態(tài)環(huán)境宜居的最優(yōu)化。鈣質(zhì)結(jié)核就是這樣一種純天然、無(wú)公害而且處理成本低的原材料，只要對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單地處理，就可以用來(lái)處理受污染河流。
[0005]關(guān)于鈣質(zhì)結(jié)核，鈣質(zhì)結(jié)核土是在半干旱的平原或者低地的土壤中由蒸發(fā)或者淋濾作用而形成的，它是碳酸鈣組成的結(jié)核狀自生沉積物，其本身不含任何污染元素，具有質(zhì)地粘重，結(jié)構(gòu)性差，垂直裂隙發(fā)育較多但孔隙小，脹縮性大，土壤蓄水能力和保水能力差，又易干裂跑墑等特點(diǎn)。地表層含鈣質(zhì)結(jié)核較多的土壤，其通氣性與透水性均較差，易產(chǎn)生旱澇災(zāi)害。所以鈣質(zhì)結(jié)核土不適宜作為耕作用土。
[0006]因鈣質(zhì)結(jié)核的分布、形狀以及顆粒大小很不均勻，過(guò)去在燒制粘土磚時(shí)，會(huì)把夾雜在粘土中的鈣質(zhì)結(jié)核剔除掉，導(dǎo)致被廢棄的鈣質(zhì)結(jié)核大量堆積在土地上，占用了大量的土地資源。另外，因含有鈣質(zhì)結(jié)核的土具有基礎(chǔ)或路基的不均勻性，因此在我國(guó)工程建設(shè)中也將含有鈣質(zhì)結(jié)核的土中的鈣質(zhì)結(jié)核分選處理，被分選出來(lái)的鈣質(zhì)結(jié)核也堆積在農(nóng)田中，造成大量的土地資源的浪費(fèi)。因此利用廢料鈣質(zhì)結(jié)核作為原材料處理受污染河流，實(shí)現(xiàn)“以廢治廢”將具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種以鈣質(zhì)結(jié)核為原材料處理受污染河流的方法，目的是在不引入新污染源的同時(shí)使水體污染物減少，最終達(dá)到對(duì)受污染河流處理的效果。具有方法簡(jiǎn)單，成本低廉，以廢治廢，節(jié)能優(yōu)勢(shì)明顯和極易推廣的特點(diǎn)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0009]本發(fā)明以鈣質(zhì)結(jié)核為原材料處理受污染河流的方法，其特點(diǎn)在于:以鈣質(zhì)結(jié)核為原材料，對(duì)鈣質(zhì)結(jié)核進(jìn)行焙燒、粉碎，獲得處理后鈣質(zhì)結(jié)核；將處理后鈣質(zhì)結(jié)核投放于受污染河流之中，使鈣質(zhì)結(jié)核與受污染河流中的污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在不引入新污染源的同時(shí)使受污染河流中的污染物減少，達(dá)到對(duì)受污染河流處理的效果。
[0010]作為原材料的鈣質(zhì)結(jié)核中碳酸鈣質(zhì)量含量不低于64%。
[0011]所述焙燒是在825?900°C焙燒3?4h ;所述粉碎是粉碎至粒徑不大于120目。
[0012]所述處理后鈣質(zhì)結(jié)核在受污染河流中的投放量占河水質(zhì)量的3%0?8%。。
[0013]在本發(fā)明的方法中，處理受污染河流的處理后鈣質(zhì)結(jié)核主要成分是氧化鈣，氧化鈣在受污染河流中引起的反應(yīng)過(guò)程包括如下:
[0014]在受污染河流中，由于氧化I丐的溶解和水解，水中Ca2+和0H離子濃度增加，導(dǎo)致水中H+與0H之間的平衡發(fā)生變動(dòng)，部分Η +與0H結(jié)合成水分子，水中Η +離子濃度降低破壞碳酸平衡，使得決定水堿度的HC03離解而生成C0 32，水中C032離子濃度增加達(dá)到并超過(guò)碳酸鈣的溶解度而發(fā)生CaC03沉淀，而其余的0H使Mg2+生成Mg(OH) 2沉淀出來(lái)，從而降低硬度；其余Ca2+與污染水體中的磷酸根P043反應(yīng)生成磷酸鈣，可有效去除磷。同樣的機(jī)理，0H離子也可以使重金屬離子轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化合物，使重金屬離子鈍化，從而降低重金屬離子對(duì)河流的污染，達(dá)到對(duì)受污染河流的處理效果。
[0015]另外，受污染河流通常會(huì)散發(fā)出一些刺激性氣味，嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境和居住環(huán)境。這些刺激性氣味通常是由硫化氫、吲哚類(lèi)、醛類(lèi)等一些物質(zhì)所散發(fā)出來(lái)的，其中硫化氫屬于酸性氣體，與氧化鈣溶解后生成的氫氧化鈣發(fā)生中和反應(yīng)，從而可以去除一些臭味。同時(shí)，污染河流中也存活著一些細(xì)菌和病毒，這些細(xì)菌和病毒是依賴(lài)體內(nèi)酶的活動(dòng)而生存的，而它們體內(nèi)的酶大多屬于蛋白質(zhì)類(lèi)。生成的氫氧化鈣具有弱堿性，堿性物質(zhì)很容易使蛋白質(zhì)變形，一般的細(xì)菌和病毒很難在這樣的環(huán)境中生存，所以在污染河流中投放處理過(guò)的鈣質(zhì)結(jié)核可以產(chǎn)生一定的殺毒消菌作用。同樣，處理后鈣質(zhì)結(jié)核也可以處理污染河流中的C0D，對(duì)水體中的C0D起到一定的固化作用，從而可以降低水體中的C0D。
[0016]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0017](1)本發(fā)明所用的原材料一鈣質(zhì)結(jié)核，是一種天然的環(huán)保型材料，它本身不含任何污染元素；
[0018](2)原材料鈣質(zhì)結(jié)核對(duì)于農(nóng)業(yè)和建筑業(yè)來(lái)說(shuō)是一種廢料，本發(fā)明利用這種廢料來(lái)處理受污染河流，秉持著“以廢治廢”的環(huán)保理念，同時(shí)降低處理的成本；
[0019](3)鈣質(zhì)結(jié)核經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的處理后，仍然是一種對(duì)河流及周邊環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生污染的環(huán)保型材料，而且對(duì)于河道的適應(yīng)能力強(qiáng)，在處理河流污染物的同時(shí)，不會(huì)引入新的污染源，完全符合環(huán)保的理念及要求；
[0020](4)本發(fā)明操作步驟十分簡(jiǎn)單，將處