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    重庆时时彩私彩网站: 一种控制被污染底泥臭味的方法.pdf

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    一种 控制 污染 臭味 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110154295.4

    申请日:

    2011.06.09

    公开号:

    CN102320710A

    公开日:

    2012.01.18

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C02F 11/00申请日:20110609|||公开
    IPC分类号: C02F11/00; C02F11/06 主分类号: C02F11/00
    申请人: 香港大学
    发明人: 李晓岩; 王小*
    地址: 中国香港薄扶林道
    优先权:
    专利代理机构: 深圳汇智容达专利商标事务所(普通合伙) 44238 代理人: 陈小耕
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110154295.4

    授权公告号:

    102320710B||||||

    法律状态公告日:

    2013.08.28|||2012.03.28|||2012.01.18

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明实施例公开了一种控制被污染底泥臭味的方法,包括:向覆盖着被污染底泥的水体中投加含有三价铁(Fe(III))的化学药剂。本发明实施例所提供的控制被污染底泥臭味的方法,可以改善被污染底泥,抑制臭味气体的产生和释放,提高周围的环境质量。

    权利要求书

    1: 一种控制被污染底泥臭味的方法, 其特征在于, 向覆盖着被污染底泥的水体中投加 含有三价铁的化学药剂。
    2: 如权利要求 1 所述的控制被污染底泥臭味的方法, 其特征在于, 所述向覆盖着被污 染底泥的水体中投加含有三价铁的化学药剂中, 投加化学药剂的方式为水体表面抛洒。
    3: 如权利要求 2 所述的控制被污染底泥臭味的方法, 其特征在于, 所述含有三价铁的 化学药剂为铁碱复合药剂 ( 铁药剂包括氯化铁、 硫酸铁等 ; 碱药剂包括生 / 熟石灰、 苛性碱、 苏打等 )、 氧化铁黄、 氧化铁红和铁锈中的一种或几种 ; 所述铁碱化学药剂中的铁药剂包括 氯化铁、 硫酸铁 ; 碱药剂包括生 / 熟石灰、 苛性碱、 苏打。
    4: 如权利要求 3 所述的控制被污染底泥臭味的方法, 其特征在于, 所述向覆盖着被污 染底泥的水体中投加的复合药剂中含有碱, 其作用是使所述复合药剂的 pH 值增高。
    5: 如权利要求 4 所述的控制被污染底泥臭味的方法, 其特征在于, 所述被污染底泥是 指永久或大部分时间被水体覆盖, 会散发硫化氢和其他臭味气体的底泥。

    说明书


    一种控制被污染底泥臭味的方法

        【技术领域】
         本发明涉及一种环境?;ぜ爸卫砹煊?, 尤其涉及一种控制被污染底泥臭味的方法。 背景技术
         随着社会的发展, 来自工业、 城市污水、 农业灌溉水和地表径流等的颗粒污染物在 受纳水体中沉积, 形成受污染底泥。 许多实验已经证明, 受污染底泥严重影响上层水体的水 质指标, 受污染的底泥已人类健康和环境构成了威胁。
         而目前比较难以治理的是一些永久或大部分时间被水体覆盖的底泥, 这些被污染 的底泥往往会周围空气散发难闻的臭味, 影响周围环境质量。而这些臭味的来源大多是源 于底泥中的硫酸盐在厌氧微生物作用下发生还原反应 :
         该反应将产生的硫化氢 (H2S) 气体, 具有臭鸡蛋气味的硫化氢气体散发至大气中, 对周围的环境 ( 特别是空气 ) 造成负面影响。
         发明内容 本发明实施例所要解决的技术问题在于, 提供一种控制被污染底泥臭味的方法, 可以改善被污染底泥, 抑制臭味气体的产生和释放, 提高周围的环境质量。
         为了解决上述技术问题, 本发明实施例提供了一种控制被污染底泥臭味的方法, 包括 : 向覆盖着被污染底泥的水体中投加含有三价铁的化学药剂。
         其中, 所述向覆盖着被污染底泥的水体中投加含有三价铁的化学药剂中, 投加化 学药剂的方式为水体表面抛洒。
         其中, 所述含有三价铁的化学药剂为铁碱复合药剂 ( 铁药剂包括氯化铁、 硫酸铁 等; 碱药剂包括生 / 熟石灰、 苛性碱、 苏打等 )、 氧化铁黄、 氧化铁红和铁锈中的一种或几种。
         其中, 所述含有三价铁的复合药剂中还含有碱, 其作用是使所述复合药剂的 pH 值 增高。
         其中, 所述被污染底泥是指永久或大部分时间被水体覆盖, 会散发硫化氢和其他 臭味气体的底泥。
         实施本发明实施例提供的控制被污染底泥臭味的方法, 投加到被污染底泥上的水 体中的化学药剂含有三价铁 (Fe(III)), 该三价铁最终会通过沉淀的发式到达被污染底泥 表层, 形成氧化?;げ?。 被污染底泥上的三价铁与底泥中的硫化氢发生氧化还原反应, 将硫 化氢氧化为稳定无害的单质硫。
         进一步的, 上述氧化还原反应后产生的二价铁 (Fe2+) 可以继续与被污染底泥中的 硫化氢气体, 生成硫化亚铁沉淀。 而硫化亚铁沉淀被底泥表面的溶解氧氧化后, 生成三价铁 (Fe(III)) 和稳定无害的单质硫。
         进一步的, 投加的化学药剂中的三价铁不断原位再生, 主要起到的是催化作用, 由 于三价铁不被完全消耗, 所以可以起到较长期的除臭作用。附图说明
         为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案, 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍, 显而易见地, 下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例, 对于本领域普通技术人员来讲, 在不付出创造性劳动性的前提下, 还可 以根据这些附图获得其他的附图。
         图 1 为本发明提供的控制被污染底泥臭味的方法实施例流程示意图 ;
         图 2 为溶解态硫化氢监测结果 ;
         图 3 为 pH 值监测结果。 具体实施方式
         本发明实施例所提供的控制被污染底泥臭味的方法, 可以改善被污染底泥, 抑制 臭味气体的产生和释放, 提高周围的环境质量。 下面将结合本发明实施例中的附图, 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述, 显然, 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例, 而不是全部的实施例?;?本发明中的实施例, 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例, 都属于本发明?;さ姆段?。
         参见图 1, 为本发明提供的控制被污染底泥臭味的方法实施例流程示意图, 如图 1 所示 :
         第一步, 向覆盖着被污染底泥的水体中投加含有三价铁的化学药剂。 更为具体的, 投加化学药剂的方式为向水体的表面抛洒。
         在本实施例中, 所述含有三价铁的化学药剂可以为铁碱复合药剂 ( 铁药剂包括氯 化铁、 硫酸铁等 ; 碱药剂包括生 / 熟石灰、 苛性碱、 苏打等 )、 氧化铁黄 (FeOOH)、 氧化铁红、 铁 锈以及其它含有三价铁的化学药剂中的一种或几种。
         第二步, 化学药剂中的三价铁与被污染底泥中的硫化氢反应, 生成二价铁和稳定 无害的单质硫。更为具体的, 上述抛洒在水体表面的化学药剂中所含的三价铁最终通过沉 淀的方式到达水体下被污染的底泥表层, 形成氧化?;げ?。 例如, 本实施例采用的化学药剂 为铁碱, 化学药剂被投加到被污染底泥中后, 三价铁发生水解并被碱中和形成颗粒态三价 铁, 反应式为 :
         氧化铁黄 (FeOOH)、 氧化铁红和铁锈的主要成分为活泼的三价铁氧化物包括 FeOOH。在底泥浅层或表层, 三价铁与从底泥深处上来的 H2S 发生氧化还原反应, 将 H2S 氧化 0 成无害且稳定的单质硫 S , 该反应式如下 :
         2Fe(III)+H2S → 2Fe2++S0+2H+
         由此可以看出, 化学药剂中的三价铁可以与被污染底泥中的硫化氢气体反应, 生 成二价铁和稳定无害的单质硫, 从而防止硫化氢气体从底泥中溢出, 改善被污染底泥周围
         的环境。 第三步, 在上一步中反应生成的二价铁 (Fe2+) 继续与被污染底泥中的硫化氢气体 发生沉淀反应, 生成硫化亚铁沉淀, 使被污染底泥中的硫化氢气体被进一步的消耗, 该反应 式如下 :
         Fe2++H2S → FeS ↓ +2H+
         进一步的, 因为在本实施例中, 被污染的底泥是被水体覆盖, 所以在步骤上一步中 反应生成的二价铁也可以从底泥表层扩散至水体中, 当水体含有溶解氧时, 发生氧化还原 反应, 产生三价铁并再次沉淀至底泥表层继续发挥作用, 反应式如下 : 2+ +
         4Fe +O2+4H → 4Fe(III) ↓ +2H2O
         第四步, 在上一步反应中生成的硫化亚铁沉淀被氧化, 生成活泼的三价铁氧化物 0 和稳定无害的单质硫 S 。 更为具体的, 当被污染底泥表面含有溶解氧时, 溶解氧可将硫化亚 铁沉淀氧化, 生成三价铁和稳定无害的单质硫, 其反应式如下 : 0
         4FeS+3O2+6H2O → 4Fe(III) ↓ +4S +12OH
         综合以上步骤中的化学反应, 在无氧条件下的总反应式为 : 0
         2FeOOH+3H2S → 2FeS+S +4H2O
         在无氧环境下, 投加的三价铁将会不断被消耗, 需要重复向水体中投加三价铁化 学药剂。
         在有氧条件下的总反应式为 :
         在有氧条环境下, 投加的化学药剂中的三价铁起到的主要是催化作用。在整个过 程中, 三价铁在反应过程中不断原位再生, 因此不会被完全消耗, 所以可以在较长时间内抑 制臭味气体从被污染的底泥中溢出, 起到长时间的除臭作用。
         优选的, 在本实施例中含有三价铁的复合药剂中还含有碱, 其作用是使所述复合 药剂的 pH 值增高。三价铁盐与碱的最佳比例可以根据化学计量式获得, 当然三价铁盐与碱 也可以不是最佳比例。以铁钙化学药剂为例, 其反应式如下 : 3+
         2Fe +3CaO+3H2O → 2Fe(III) ↓ +3Ca2++6OH
         每投加一克铁盐 ( 以铁计 ), 最佳比例时需要同时投加 1.5 克的生石灰。 以铁苏打 复合药剂为例, 其反应式如下 :
         2Fe3++3Na2CO3+H2O → 2FeOOH ↓ +3CO2 ↑ +6Na+
         每投加一克铁盐 ( 以铁计 ), 最佳比例时需要同时投加 2.84 克的苏打。
         实施本发明实施例提供的控制被污染底泥臭味的方法, 投加到水体中的化学药剂 含有三价铁, 该三价铁沉淀到底泥表面后, 将使被污染底泥中的硫化氢氧化为稳定无害的 单质硫或生成硫化亚铁沉淀。在有氧环境下, 三价铁只是其催化作用, 不被完全消耗, 可以 起到较长期的除臭作用。
         效果实施例
         以三种三价铁化学药剂进行实验、 结果数据及统计分析为例, 说明本发明提供的 被污染底泥的臭味控制方法的可靠性和高效性。
         ( 一 ) 实验流程
         制备三种三价铁化学药剂, 分别为铁锈、 氯化铁加氢氧化钠 ( 即铁钠化学药剂 ) 及 上述两种药剂一比一混合, 进行了试验, 投加量为 1 克 / 平方米, 并与未投加化学药剂的样 品 ( 控制样 ) 进行比较。
         ( 二 ) 实验结果与分析
         本试验从第 11 天开始 ( 使样品稳定 ) 对试验样品中的水样进行了长达 15 天的 硫化物浓度检测, 并在第 13 天开始投加铁盐, 以肉眼观察, 未投加化学药剂的控制样底泥 表层发黑, 水体浑浊 ; 而投加任何一种三价铁化学药剂的样品底泥表层呈现灰色、 黄色或红 色, 起到氧化层的?;ぷ饔?, 且水体澄清。从侧面观察可以看出氧化层只出现在底泥表面, 起到?;ふ值淖饔?。
         具体检测参见图 2、 图 3。图 2 为溶解态硫化氢监测结果, 图 3 为 pH 值监测结果。
         从图 2 可以看出, 控制样水中的溶解态硫化氢浓度逐渐增加至高达 18 毫克 / 升, 而投加任何一种三价铁化学药剂的样品, 水中的溶解态硫化氢浓度始终控制在较低水平。 从第 24 天开始, 由于投加的三价铁已经被消耗 ( 样品始终处于厌氧环境 ), 硫化氢浓度逐渐 升高。此时, 需要继续投加三价铁。
         从图 3 可以看出, 控制样的 pH 值始终维持在 7 左右。只加入三价铁盐会使水体 pH 值急剧下降, 补加氢氧化钠之后, pH 值恢复至弱碱性并维持到实验终止。投加铁锈以及铁 锈加铁钠化学药剂的样品, pH 值也始终维持在 7 左右。这说明, 投加铁锈或者三价铁氧化 物, 不会造成水体 pH 值的改变 ; 而投加铁碱化学药剂时, 如铁碱比例合适, 也不会造成水体 pH 值的改变。 综上, 本发明相对现有技术具有以下优势 : 利用化学药剂中的三价铁 (Fe(III)), 使被污染底泥中的硫化氢被溶解氧氧化为稳定无害的单质硫。该方法绿色无污染, 控制被 污染底泥臭味的速度快, 操作方便, 费用低, 具有很高的实用性。
        

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