[发明专利]一种用于治理黑臭水体的锰矿或锰的化合物及处理方法

说明书

一种用于治理黑臭水体的锰矿或锰的化合物及处理方法，它涉及水处理领域，本发明要解决治理黑臭水体中现有物理化学处理方法成本或能耗高、透明度低、水体黑臭易反复，生物方法显效缓慢的问题。本发明的锰矿为锰矿物、锰氧化物、含锰化合物的一种或多种；或装载于填料或者载体上的锰矿。方法为：向黑臭水体中投加锰矿或锰的化合物，或投加负载锰矿或锰的化合物的填料或载体，在曝气或不进行曝气的条件下处理黑臭水体。本发明不仅能快速提高黑臭水体透明度，抑制黑臭水体治理后的二次返黑返臭现象，还能够提高水体氧化还原电位和降低黑臭水体、污水厂或污水处理构筑物污水、污水或雨水管道中水体的嗅味，减少污水雨水管道的腐蚀作用，具有多重修复功能。

技术领域

本发明属于水处理领域，具体涉及一种用于治理黑臭水体的锰矿或锰的化合物及处理方法。

背景技术

水体黑臭是水体有机污染的一种极端现象。主要是由于工农业的快速发展，人类产生污染物质逐渐增多，大量工业污水和农村生活污水未经处理直接排入河道，造成有机物负荷过大，氮、磷、硫等含量升高，使自然生态系统遭到破坏。根据中国生态环境部发布的《2019中国生态环境状况公报》中数据显示全国地表水监测断面中Ⅳ类、Ⅴ类和劣Ⅴ类分别占17.5％、4.2％和3.4％，城市、农村水环境问题依旧严峻。一方面，黑臭水体评价指标包括透明度、溶解氧、氧化还原电位和氨氮，其中透明度被列为黑臭水体评价四项指标之一，水体透明度25厘米以下均属于黑臭水体。水体透明度低会导致水底沉水植物无法接受光照，降低光合作用，进一步加剧水体缺氧和腐烂。另一方面，黑臭水体产生硫化氢、硫醇、硫醚等易挥发有臭味的小分子物质，引发的臭气污染，严重影响周边环境条件和居民生活质量。因此，快速恢复水体的正常功能，提高黑臭水体透明度，减少水体臭气污染高效治理黑臭水体对至关重要。

城镇污水处理厂承担着城镇污水净化和处理工作，对城市发展和环境保护起到了重要作用。然而，污水处理过程中会产生H₂S、硫醇等挥发性含硫化合物(VSCs)等恶臭气体。特别是由于城市化进程的不断加快，原本远离城市生活区的污水处理厂周围也建起新的生活区，恶臭气体投诉和纠纷屡有发生，是目前全国污水厂被投诉最多的问题。我国在《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB1891-2002)中对恶臭气体的排放进行了严格限制。另外，污水管网中污水有机含量较高、与空气接触较少、氧化还原电位较低，容易产生硫化氢、硫醇、硫醚等恶臭气体，不仅污染空气质量，而且容易溢出水面管道上产生硫酸等酸性物质，严重腐蚀管道。因此，如何减少硫醇、硫化氢等恶臭气体溢出水体，降低臭气对环境的影响是城镇污水处理厂和污水管网系统在运行过程中亟需解决的问题。

当前黑臭水体的治理总体是按照“控源截污、内源治理、活水循环、清水补给、水质净化、生态修复”的技术路线，但是具体的治理技术和方法多样、治理效果参差不齐。治理技术主要有物理法、化学法和生物法。物理法包括疏浚、人工曝气和引水冲释等。化学法主要有强化絮凝、化学氧化。这些方法能够在一定程度上净化黑臭水体，提高水体透明度，但是成本高、效率低并且存在二次污染和反复黑臭的可能。生物法具有生态友好和无二次污染的优点，但是见效慢，投入成本较高，而且治理后黑臭现象同样容易反复。

中国发明专利CN106348507A申请公布了一种利用铁粉-锰砂和曝气耦合工艺治理黑臭水体的方法，该技术主要针对于去除河道内的氨氮、磷酸盐和COD等污染物质。但是对黑臭水体中透明度和嗅味物质的处理效果却未可知，铁粉的加入会导致水体变黑，并降低水体ORP，而且该专利需要进行长期曝气，大面积水体治理曝气能耗很高。中国发明专利CN111499096B申请公布了一种黑臭河道水体治理系统，利用活性炭、铁粉和水锰矿石组成，该修复方法基于铁碳微电解原理，有效作用时间短，铁粉消耗快，并且在修复过程中会向水体释放三价铁化合物，形成大量絮体氢氧化铁，并使水体明显变红，显著提高水体色度。

发明内容

本发明目的是为了解决治理黑臭水体中现有物理化学处理方法成本或能耗高、透明度低、水体黑臭易反复，生物方法显效缓慢的问题，提供的一种用于治理黑臭水体的锰矿或锰的化合物及处理方法。