硅藻土在污水处理中的作用范文第1篇

关键词:硅藻土 污水处理剂

中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A 文章编号：

对硅藻土的认识和利用始于1863年德国的汉诺威，最初用于吸收硝化甘油，经过十九世纪后30年的努力，硅藻土在工业上用于过滤的技术才基本成熟，进入20世纪，西方的主要硅藻土生产国美国、德国、法国、丹麦等的硅藻土工业稳定而持续发展，到了50年代，产品品种己相当丰富，应用遍及经济和生活各领域，用于过滤，保温材料，填料和催化剂载体等领域的产品结构已基本定型，产品总量达100万吨，在随后的年代里，硅藻土工业随世界经济发展而继续发展。到1975年总产量达140万吨，1984年为152万吨，1988年达186万吨。进入90年代初中期，总产量有所回落，在145万吨到160万吨之间波动。近年来，硅藻土由于其特殊的结构特征和吸附性能在环境保护方面得到了开发和利用，尤其是应用于处理工业废水上。国内外专家学者就硅藻土在污水处理中的应用开展了广泛的研究，得出了很多重要数据和理论，并将这些理论应用于实践当中，取得了很多重要的实用价值。工业废水和城市生活污水的排放,造成了严重的环境污染。因此,废水和污水的处理一直都成为热点问题。在综合治理方面,利用硅藻土处理工业废水或生产饮用水 的 技 术 已 有 20多 年 的 研 究 历 史 ,早 在1915年就有人把硅藻土用于小型水处理装置生产饮用水。但在国内,将硅藻土用于处理城市污水是近几年才发展起来的,硅藻土处理技术以其独特的特征而受到业内人士的重视,有广阔的发展前景。

1 硅藻土的特性及其污水处理的原理

1 . 1 硅藻土的特性及其改性

硅藻土是古代单细胞低等植物硅藻的遗体堆积后,经过初步成岩作用而形成的

一种具有多孔性的生物硅质岩。它的主要化学成分是无定性的SiO2,并含有少量的AL2O

3、Fe2O3、CaO和有机质等,其由硅藻的壁壳组成,壁壳上有多级、大量、有序排列的微孔。这种独特的微孔结构,赋于它许多优良的性能:空隙率高、耐酸、保温隔音等,尤其是硅藻土吸附性强,能吸附等于自身质量1.5～4倍的水和1.1～1.5倍的油分。它的电位为负,绝对值大,吸附正电荷能力强。因此对污水有极好的净化效果。在污水处理领域,我们关心的也主要是硅藻土的表面性质、精度及孔系结构等。从硅藻土的精度方面考虑,虽然我国硅藻土总的含量位居世界第二,但是其品味普遍较低,大多数产品的SiO2的含量在50%左右,利用时应先将硅藻原土进行提纯处理,使其SiO2含量大于90%。提纯后的硅藻土具有整体一致均匀的微粒和比较干净的表面,从而使得其比表面充分展露出来。常用的提纯方法有酸浸法、擦洗法、焙烧法、离旋―选择性絮凝法、干法重力层析分离法、热浮选矿法和综合提纯法等。为了改善硅藻土污水处理的效果和范围,需对硅藻原土进行提纯、活化、扩容和改性等处理。对硅藻土进行一定的酸、热等活化、扩容处理,可改善硅藻土的一些表面性质,从而提高污水处理的效果。

1 . 2 硅藻土污水处理的原理

硅藻土表面带有负电性,所以对于带正电荷的胶体态污染物来说,它可实现电

中和而使胶体脱稳。但城市生活污水或综合废水中的胶体颗粒大多是带负电的,所

以如用普通的硅藻土作为污水处理剂,只能起到压缩双电层的作用,而无法使胶体颗粒脱稳,处理效果不佳。所以对硅藻土进行各种方式的改性,使其对带负电的胶体颗粒也能脱稳。对于复合其他絮凝剂制成的改性硅藻土处理剂而言,硅藻土一方面可作为形成絮体的骨架,改善矾花的结构,即有助凝的作用,使形成的絮体密实而有较好的沉降性,从而改善了一般的化学絮凝剂产生的矾花松散、不易下沉的状况;另一方面,由于其巨大的比表面积和表面吸附性等,脱稳胶体极易被吸附到硅藻土上,且附着了污染物质的硅藻土颗粒间的相互吸附的能力也大,所以改性硅藻土用于污水处理时,能快速形成粒度和密度较大的絮体,且絮体的稳定性好,甚至当絮体被打碎后,还可发生再絮凝,这是其他铝盐、铁盐等常用污水絮凝剂所无法比拟的。

2 硅藻土在水处理方面的应用

硅藻土用于污水处理的研究大致开始于 20 世纪初 .早在 1915 年就有人把硅藻土用于小型水处理装置 ,生产饮用水 .利用硅藻土独特的理化性质处理生产废水和生活污水 ,具有很好的环境效益和经济效益 .

2 .1 硅藻土用作助滤剂

硅藻土用作助滤剂有其优越的性能 ,而且硅藻土本身较强的吸附能力也大大的提升了其过滤质量 .美国是硅藻土的最大生产国 ,年产量近 70万 t ,其产量的 64% 用于水处理中的过滤 ,硅藻土助滤剂比传统的助滤剂过滤速度快 ,滤后滤液纯度高 .目前 ,硅藻土助滤剂已被应用于污水处理中 ,如化工、造纸、制药等工业污水的过滤 .近年来波兰利用硅藻土清除水面和污水中的农药取得了良好的效果 ,如对三种有机氯农药和两种有机磷农药的清除率达到 95%～98% .近年来 ,我国硅藻土助滤剂工业发展也很快 ,由 70 年代末 2 条简易生产线发展到 70 多条 ,年生产能力 10 万 t 左右 .硅藻土助滤剂的生产成本、过滤效果和生产率均高于同类产品 ,因此 ,美国、日本等国的使用率均在 60% 以上 ,我国由于硅藻土助滤剂的生产能力、回收等方面的原因 ,使用率较低 .目前 ,存在的主要问题是硅藻土助滤剂的回收利用困难 ,造成二次污染。

2 .2 硅藻土处理印染废水

纺织印染、造纸、塑料、皮革及金属等工业每年都产生大量的有色污水 ,其中纺织企业印染废水的处理是环保行业的焦点 .有色废水中的染料毒性强、降解难 ,某些染料降解后也会产生致癌和有毒物质 ,因此 ,不能单纯依靠生化或物化等方法 ,吸附法作为一种有力的手段正渐渐受到重视 .采用染料吸附法研究了浙江和吉林产硅藻土对染料的吸附等温线 ,结果表明硅藻土吸附性质与其结构、孔分布、表面电位及 pH 有关 ,当 pH 为 13 时 ,吸附量最大 ,吸附等温方程式符合 Freundlich方程 .彭书传用活化后的硅藻土制成的复合净水剂对印染废水进行了处理 ,此法具有费用低廉、脱色效果好、COD 去除率高等特点 .

3 硅藻土污水处理技术有待解决的问题

硅藻土用于城市污水的处理还处于其初期阶段,在工程实践上可以借鉴的工程实例还较少,所积累的经验也不多,从而使其在推广应用上受到一定的限制。在理论上,硅藻土污水处理的完整的机理还不清楚,目前的研究主要还是处于黑箱模式阶段,从而影响了其处理效果和操作运行条件的进一步提高和改善。特别是在硅藻精土的改性上,其研究的成果还远不能满足根据不同的污水水质特征采用不同的改性硅藻精土的要求。硅藻土是一种利用价值较高的矿物质,其回收利用的可能性较大,而目前在实际工程中,往往都将脱水污泥填埋。考虑到硅藻土的各项理化性质,及其在其它领域里的应用,应对其回收利用的途径作进一步的研究,从而实现污水治理的可持续发展。

4 结语

(1)物化法处理城市污水是一项适合中国国情的技术,也是一项适合我国城市污水特征的技术。硅藻土污水处理技术是一项物化的污水处理方法,其技术的关键是高效硅藻土污水处理剂的生产。采用专用澄清池,可使该技术达到更好的污水处理效果。

(2)硅藻土具有比表面积大、表面电性、化学稳定性好等各项优异的理化性质。历时20年的研究表明:经过提纯、改性、活化、扩容的硅藻土,是一种优良的污水处理剂。

(3)用硅藻土污水处理剂处理废水 ,后续深度处理效果最佳。采用与聚合氯化铝以及其他方法合用效果更好。

参考文献

硅藻土在污水处理中的作用范文第2篇

关键词：硅藻土；纤维素；助滤剂；助滤性能；微污染原水

中图分类号：TU991.2

文献标志码：A 文章编号：1674-4764（2016）03-0090-06

Abstract：The diatomite/cellulose filter aids were prepared using raw diatomite and cellulose via sol-gel technique. The effect of cellulose/diatomite， distilled water/cellulose， EtOH/diatomite， ammonia concentration and temperature on the properties of diatomite/cellulose filter aids were investigated. The filtration efficiency of diatomite， cellulose and diatomite/cellulose filter aids was compared. The influence of diatomite/cellulose filter aids on slightly polluted water filtration was studied. Results indicated that when 40 mL distilled water dissolved 1.0 g cellulose， 20 mLEtOH carried 1.5 g diatomite， the ratio of diatomite to cellulose was 0.67， the concentration of ammonia was 5×10-4mol/L， the temperature was 60 ℃，the best diatomite/cellulose filter aids were achieved. The efficiency of diatomite/cellulose filter aids was obviously better than that by diatomite and cellulose filter aids. The pollutants removal efficiency could increase by using the diatomite/cellulose filter aids in the direct filtration process to treat the micro-polluted raw water. The results showed that the combination of filtration and micro-filtration membrane could achieve excellent permeate water， which met the Standards for Drinking Water Quality（GB5749―2006）.

Keywords：diatomite； cellulose； filter aids； filter performance；micro-polluted raw water

现如今微污染水体已越来越多地作为人们生活用水水源之一。在微污染水处理过程中直接过滤是常用的一种水处理工艺，而直接过滤时，滤浆中的颗粒极易形成滤饼堵塞过滤介质的孔道，使过滤的效率降低甚至无法继续进行[1]。为解决这一问题，可在过滤时加入助滤剂以强化过滤过程[2]。理想的助滤剂具有空隙率大，孔隙结构丰富，比表面积大和形状不规则，不可压缩的性质，而且可形成结构疏松几乎不可压缩的滤饼，形成通畅的液体流道，从而减小滤饼的过滤阻力。同时可以阻止悬浮液中小颗粒穿透和堵塞过滤介质，提高过滤速度和滤液的澄清度[3]。助滤剂过滤可滤除滤浆中的固体颗粒及悬浮物，吸附胶体粒子、大部分细菌、病毒及部分有害元素等[4]，其过滤作用主要是对污染物的机械截留作用和吸附作用，将简单的介质表面过滤变为深层过滤，产生较强的净化过滤作用。

目前常用的助滤剂有硅藻土、纤维素等，但其在实际应用中各有优缺点：硅藻土具有孔隙结构发达、硬度高、稳定性好、化学杂质含量少的特点[5-6]，但是滤速相对缓慢，堆密度较大，按其质量加入往往达不到预期要求，多加又将使成本上升[7-8]。纤维素助滤剂在水中带负电荷，吸附阳离子，具有一定的吸附性能，所以同时可用作吸附剂，但过滤之后滤液的澄清度不太好[9-11]。目前对于纤维素和硅藻土的改性研究甚多，方法也多种多样，但同时结合两种以上助滤剂材料来制备复合助滤剂并探讨其性能的研究甚少。

本研究以纤维素和硅藻土为原料，通过溶胶凝胶法制备了硅藻土/纤维素无机有机复合助滤剂，并分析了纤硅比（纤维素与硅藻土的质量之比）、氨水浓度、蒸馏水/纤维素、无水乙醇/硅藻土以及水浴温度这5个因素对复合助滤剂的影响，以得到最佳的制备条件，同时在不同进水浊度和不同滤速条件下对硅藻土、纤维素和硅藻土/纤维素复合助滤剂的助滤性能进行了比较，并研究了硅藻土/纤维素复合助滤剂对实际微污染原水过滤效果的影响。

1 材料与方法

1.1 实验材料和主要仪器

本研究所使用的药品主要为微晶纤维素，柱层析；无水乙醇，分析纯；稀硫酸，分析纯；氨水，分析纯；均为国药集团化学试剂有限公司生产；硅藻土，武汉百惠生物科技有限公司提供；蒸馏水，自制。主要仪器为DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器，HACH 2100P 高精度便携式浊度仪。

1.2 硅藻土/纤维素助滤剂的制备

将微晶纤维素分散于蒸馏水中作有机前驱物，待其完全浸润后抽滤，并用无水乙醇洗涤多次以除去残余水分。将1.0 g处理过的纤维素溶于一定量的蒸馏水 （1.0 g纤维素/30 mL蒸馏水） 中制得溶液A，向溶液A中逐滴加入1 mL的1 mol/L的稀硫酸，装入三角烧瓶并置于60 ℃恒温加热磁力搅拌器内搅拌预水解10 min。将1.5 g硅藻土与无水乙醇（EtOH）按1.5 g硅藻土/20 mLEtOH的比例配成溶液B，将溶液B加入溶液A中，恒温搅拌10 min后，加入1.8 mL的氨水（5×10-4 mol/L），反应10 min后，降至室温，用磁力搅拌器低速（20 r/min）搅拌，持续搅拌24 h，制得纤维素/硅藻土溶胶，过滤洗涤去除杂化物，在45 ℃干燥24 h，再放入恒温干燥箱105 ℃下继续干燥24 h，研磨成粉后即可得到硅藻土/纤维素复合助滤剂。

分别改变纤硅比、氨水浓度、蒸馏水/纤维素、无水乙醇/硅藻土以及水浴温度，做纤维素含量变化的对照试验，以确定最佳的制备条件，复合助滤剂材料中纤维素含量可由硅藻土的质量增量来求得。助滤剂中硅藻土的增量越高，说明纤维素和硅藻土的复合效果越好，助滤剂的助滤性能就会越好。

1.3 硅藻土/纤维素助滤剂性能的测试

采用直径为25 mm，高1 500 mm的透明有机玻璃柱为模型滤柱。滤柱中填充粒径d=0.6～1.2 mm的石英砂滤料，滤层厚H=280 mm。采用砾石作为承托层，从上到下粒径逐渐增大，总厚度100 mm。由于滤柱模型内径较小，故基本可以保证配水均匀性。取3份1 L自来水，分别投加100 mg自然黏土，充分搅拌混合，配成原水，各添加1 mg纤维素、1 mg硅藻土和1 mg硅藻土/纤维素复合助滤剂，经过滤柱过滤。过滤中尽量保持进、出水流量稳定和原水浊度稳定，通过单因素实验，在不同的进水浊度和滤速下，测出水浊度。另取两份1 L的武汉南湖水为实际微污染原水，并向其中一份投加1 mg硅藻土/纤维素复合助滤剂，经过滤柱过滤，测出水中各污染物的含量。2 结果与讨论

2.1 硅藻土/纤维素复合助滤剂的最佳制备条件分析

2.1.1 纤硅比对硅藻土/纤维素助滤剂制备的影响

保持其他条件不变，测定不同纤硅比对硅藻土增量百分比（硅藻土增加的量/纤维素质量）的影响。如图1所示，当纤硅比为0.33时，硅藻土的增量百分比最小，只有64%；当纤硅比为0.67～1.67时，硅藻土的增量百分比都趋于平稳，稳定在85%左右。纳米SiO2/纤维素复合材料中，无机SiO2纳米粒子以薄片和球状颗粒形式存在，SiO2纳米颗粒由于纤维素聚合物链的包覆作用而均匀地分散在树枝状的纤维素基体中，纤维素聚合物链对SiO2纳米颗粒的包覆作用主要是通过氢键[12]。纤维素分子链上所有的羟基都处于分子链内或者分子链间的氢键中[13]，羟基的数量是一定的，只能包覆一定量的SiO2纳米颗粒。硅藻土的化学成分主要是SiO2，因此，当纤硅比大于0.67之后，纤维素都只能与一定量的硅藻土复合，故硅藻土的增量百分比保持在85%左右。

2.1.2 蒸馏水/纤维素对硅藻土/纤维素助滤剂制备的影响

保持其他条件不变，改变蒸馏水/纤维素的大小。如图2所示，随着蒸馏水/纤维素的增加，硅藻土增量百分比先增大后减小。在蒸馏水/纤维素为40 mL/g时，硅藻土增量百分比达到最大值93%；纤维素的水解需要一定的水分，当蒸馏水/纤维素小于40 mL/g时，蒸馏水的投加量不足，只有部分纤维素水解，此时纤维素的水解产物与未水解的纤维素分子之间继续聚合，形成大分子溶液，体系内无固液界面，属于热力学稳定系统，复合效果不好；当蒸馏水/纤维素达到40 mL/g时，纤维素得以充分水解，体系内形成存在固液界面的热力学不稳定系统，与硅藻土复合效果最好；当蒸馏水/纤维素大于40 mL/g时，体系内剩余水分过多，稀释了聚合物的浓度，减少了颗粒之间碰撞的几率，与硅藻土产生凝胶质量较差，从而导致助滤剂复合效率降低。

硅藻土在污水处理中的作用范文第3篇

甲醛（FA）是室内空气的主要污染物之一，对室内环境和人体健康影响较大［1－4］。防治室内甲醛污染，目前主要采用低污染建材、保持良好的通风等，但由于室内污染物释放速度缓慢、周期长等特点，使得室内空气污染很难短时清除，效果欠佳［5－8］，而盆栽绿色植物能以其自身的各种生理功能、生态特性改善室内环境，植物对甲醛具有一定的净化效果［9－15］。然而这些研究主要集中在植物的枝叶对甲醛的摄取（吸附）能力，而缺乏对盆栽基质（盆土）吸收的研究，忽视了培养基质对甲醛的吸收。

WoodRA等［16－17］认为栽培基质中的微生物是清除空气中有害气体的快速反应器，认为植物的角色主要是维持根部微生物。筛选出既适合不同植物生长、净化效果又好的栽培基质材料，形成植物－土壤（基质）复合生物系统，有利于提高净化效率，所以研究植物盆栽基质对甲醛的吸收效果和实际净化空气的能力具有重要的意义。现使用不同比例的硅藻土、草炭、蛭石与珍珠岩混合成不同的盆栽基质配方，比较几种盆栽基质在种植前、后对空气中甲醛的净化效果，以期为选择适合净化室内空气中甲醛的栽培基质材料提供依据。

目前草炭在盆栽基质的应用中最为广泛，草炭具有其它材料不可替代的质轻、持水、透气和富含有机质等独特的特性。硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，由古代硅藻的遗骸组成，硅藻土作为植物无土栽培基质的用途已引起人们的重视，国外已经开始将硅藻土作为栽培基质种植花卉和蔬菜，并已取得很好的效果，硅藻土具有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、细腻、松散、质轻、多孔、吸水渗透性强和pH近中性的特点，具备为植物生长提供一个较好的生长环境的能力，但国内尚应用极少。锯木屑和树皮具有轻松透气、吸湿保水性强、缓冲性能好等优点。蛭石为云母类硅质矿物，容重很小，孔隙度大，蛭石的吸收水分能力很强。珍珠岩是一种封闭的轻质团聚体，容重小，孔隙度高。植物栽培基质则要求疏松、透气与保水排水的性能，持肥保肥能力强，以供植物不断吸收利用。而对甲醛的常用吸附材料通常要求是具有较大的空隙度，其多孔结构提供了大量的表面积的材料，从而使其非常容易达到吸收收集甲醛的效果。根据不同的要求，进行盆栽栽基质的筛选时，可以从一些新的或复合的材料中寻找。

1材料与方法

1．1试验材料

植物：选择生长良好基本一致吊兰，购于长沙市红星花卉市场，移植上盆后置于温室中进行正常的养护管理30d，试验前3d移入实验室内，试验前剪掉吊兰地上部分。

盆栽基质：草炭产自东北吉林，容重0．24g／cm3，孔隙度75％，粒径0～5mm，纤维粗糙；锯木屑颗粒直径0．5～1mm；松树皮粒径为0．5～1cm；蛭石（容重0．16g／cm3，总孔隙度87％，粒径0～2mm）；珍珠岩（容重0．12g／cm3，总孔隙度93％，粒径2～4mm）；硅藻土为吉林产工业纯硅藻土，容重0．4g／cm3，总孔隙度81％，粒径0～0．1mm）。

1．2试验方法

试验以4种有机物料（草炭、锯木屑、树皮、硅藻土）为基质主材料，配以珍珠岩和蛭石组成4个不同配比处理（表1），试验用塑料盆（直径15cm），各处理设3次重复。

运用熏气法，在密闭系统内（自行设计的模拟舱，普通玻璃箱体大小为70cm×70cm×80cm）放入盆栽基质，采取微型注射器注入一定量的37％甲醛溶液，内部放一台小型风扇搅动气体，预试验表明30min内挥发完全。顶面玻璃用双面贴及凡士林封口。试验中温度保持在25℃，相对湿度为70％，光照强度3300lx。

试验分为空白组（只放入花盆），4个盆栽基质组（花盆内装入盆栽基质）。以充入甲醛后测定初始浓度，在熏蒸12h后测定箱内甲醛浓度的变化，3次重复。甲醛变化值扣除空白值可以看成是盆栽基质对甲醛的吸收效果。分别测定种植前盆栽基质的效果以及种植吊兰30d后的盆栽基质的效果。

2结果与分析

2．1种植前4种盆栽基质对甲醛的净化效果

由表2可知，试验开始时，密闭箱内的甲醛初始质量浓度基本接近，在1．85～1．93mg／m3范围内，随着时间的延长，在12h时测定4种盆栽基质及空白对照对甲醛的净化效果，各盆栽基质对甲醛均有一定程度的净化效果，但不同盆栽基质处理对甲醛的效果不同，吸收效果存在一定差异，盆栽基质锯木屑吸收甲醛量最少，仅吸收了0．42mg／m3（扣除空白对照，下同），盆栽基质硅藻土吸收甲醛量最多，吸收了0．68mg／m3。吸收甲醛能力排序为：硅藻土（0．68mg／m3）＞草炭（0．55mg／m3）＞树皮（0．45mg／m3）＞锯木屑（0．42mg／m3）。4种盆栽基质净吸收率与空白组相比均有极显著性差异，不同盆栽基质处理吸收甲醛的效果显著性差异明显，其中，硅藻土、草炭、树皮之间均有极显著性差异，而树皮与锯木屑相比无显著性差异（表2）。

2．2种植吊兰30d后的4种盆栽基质对甲醛的净化效果

由表3可知，试验开始时，密闭箱内的甲醛初始质量浓度基本接近，在1．86～1．98mg／m3范围内，在12h时测定4种盆栽基质及空白对照对甲醛的净化效果，各盆栽基质对甲醛均有一定程度的净化作用，吸收甲醛能力排序为：硅藻土（0．95mg／m3）＞树皮（0．81mg／m3）＞草炭（0．80mg／m3）＞锯木屑（0．65mg／m3）。4种盆栽基质净吸收率与空白组相比均有极显著性差异，硅藻土、树皮、锯木屑之间均有极显著性差异，而树皮与草炭相比无显著性差异。

与种植前的4种盆栽基质对甲醛的净化能力相比，在种植吊兰30d后的4种盆栽基质，对甲醛的净化效果均有不同程度的提高，其中树皮提高率最大达17．2％，硅藻土提高了13．7％，锯木屑提高了12．4％，草炭提高了11．4％。这说明盆栽基质经过植物的生长作用，其性质发了一些变化，对甲醛的净化能力有了不同程度的提高，这是由于通过培养基质吸附，和根－微生物复合微型生物系统吸收，共同产生作用的结果。

硅藻土在污水处理中的作用范文第4篇

关键词：水体底泥修复;原位修复技术;生物制剂原位修复技术;天然粘土矿物原位除藻技术

Abstract: the rapid development of social economy has brought increasingly serious environmental problems, a great deal of sewage emission to serious water pollution, decomposition of sediment pollutant effects on plants and the great reconstruction of water. In situ remediation technology has been increasingly applied to repair the water sediment, the natural clay minerals in situ removal technology, biological preparation in situ remediation technology to introduce water in-situ sediment remediation technology and its application.

Keywords: water sediment remediation; in situ remediation technology; biological preparation in situ remediation technology; algae removal technology of natural clay minerals in situ

中图分类号：[TU992.3]文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）

1前言

随着社会经济的快速发展，工业化和城镇化的不断推进，工业废水和生活污水的集中大量排放，水体中有机碳污染物、有机氮污染物以及含磷化合物负荷不断加大，水体水质污染日趋严重。水体富营养化也已成为世界性的环境问题，突出表现为蓝藻水华暴发、沉水植物衰退和底泥的高度厌氧。水体底泥是大型沉水植物固着的基础，也是植物生长所需营养物质的重要来源。底泥上污染物的分解会消耗过多的溶解氧而导致底泥和底层水体缺氧，造成植物根系呼吸困难;同时，厌氧分解过程中产生的还原性有毒物质，也可能对植物产生毒害。尤其在一些大型浅水湖泊的湖湾和湖口区，暗黑、发臭的厌氧污泥不仅造成了严重的内源污染，也会影响植物重建和水体修复。本文就水体底泥修复中常用的原位修复技术做一下介绍。

原位生物修复技术是一种有发展潜力、效率高且投资少的环境修复技术。研究原位生物修复技术的过程、效果以及系统的利用率越来越成为人们关注的热点。

所谓原位修复技术就是利用微生物对污染土壤不经搅动、在原位和易残留部位之间进行现场处理。该技术应用于被石油类碳氢化合物所污染约地下水治理己经有多年历史,但是直接用于治理被其它污染物污染的地下水和水体底泥也只是近几年的事。原位修复技术的研究结果一方面加深了我们对该技术使用过程中一些限制因素的理解,同时也为使用其他相关的生物、化学和水力参数等提供了帮助。以下将结合具体的应用来介绍一下水体底泥的原位修复技术。

2天然粘土矿物原位除藻技术

天然粘土矿物原位除藻技术是指采用当地易得的底泥或岸边粘土等经改性处理后，用于凝聚、沉降去除水体中的污染物及有害藻类，因其具有材料廉价易得、安全无毒、操作简单等优点，被认为是目前最具前景的应急除藻技术之一。邹华等提出、发展并应用了改性当地土壤除藻技术，研究了其除藻机理、室内和围隔实验及其对水质改善的作用，实现了应急水华治理、水质底质改善和沉水植物恢复的综合效应。随着当地土壤湖泊修复技术的发展和完善，改性土壤及去除的蓝藻在水-沉积物界面处的变化及该技术长期的生态效应更加引起关注，Pan等提出通过追加喷洒原位土壤覆盖先期絮凝的蓝藻及其所含营养盐实现对沉降蓝藻封藏、对污染底泥覆盖、生境改善和“藻-草”转化的技术。

室内模拟系统中，在高度厌氧底泥上进行土壤和硅藻土原位覆盖修复，约1 cm 的材料能够明显逆转底质和水质条件: 污染厌氧底泥与水体隔绝，表层底质类型改变; 底泥的氧化还原电位大幅上升(分别提高了48. 37%和46. 77%); 水体中的TN、TP释放受到减缓，营养盐含量降低; 相比于对照水体底层溶解氧的明显下降，覆盖材料使水中溶氧维持在初始水平并略有升高。底质覆盖的箱体中，苦草种子萌发并长势良好，而对照箱体中苦草种子萌发后幼苗腐烂死亡，可见土壤和硅藻土原位覆盖有效缓解了不利的环境胁迫，为苦草重建提供了适宜的底质和水质条件。硅藻土箱体中苦草的生物量、叶绿素和根冠比都高于土壤覆盖箱体，因而具多孔结构的硅藻土表层底质更利于植物的生物累积和根系定植。

本技术适用于底层厌氧严重的区域，如湖湾区或较为平静的水体; 然而天然水体经常面临风浪、水生动物等扰动会破坏土壤覆盖层，这也是该技术目前的局限性所在，因而有待开发更多新的覆盖材料以实现更稳固的覆盖和更长期的效果。

3生物制剂原位修复技术

3.1 生物制剂原位修复技术的概念

生物制剂原位修复技术主要是通过向污染水体中投加生物制剂，调控水体中微生物群体组成和数量，优化群落结构，提高水体中有自净能力的微生物对污染物的去除效率，使河水最大程度恢复其原有的自净能力，使污染物就地降解或转化成无害物质。该技术不需要搬运或输送污染水体(包括底泥和岸边受污染的土壤)，而是在受污染区域直接进行原地的水体修复，具有使用安全方便、降解污染物彻底且费用低廉的优点。

3.2 生物制剂的种类和应用现状

用于生物修复的微生物通常是经过反复筛选的、对污染物具有较强降解功能的微生物菌株，也可以是以这些功能性微生物为核心经过进一步开发形成的商品化微生物菌剂。根据污染环境的不同，可以按照微生物生长代谢规律向水体中投加营养物质、无毒表面活性剂或电子受体等来激活水环境中土著微生物的代谢潜能，抑制产生黑臭的菌群生理活性。通过以上几种手段强化微生物对污染物的降解效能，从而达到水体原位修复的目的。以下对组成生物制剂的微生物菌剂、生物促生剂以及基质竞争抑制剂在水体底泥修复的应用逐一进行介绍。

3.2.1 投加复合微生物菌剂

硅藻土在污水处理中的作用范文第5篇

浑江区矿产资源开发利用战略方针

基于白山市、浑江区的主体功能定位、资源环境承载力状况，遵循白山市总体发展战略，借鉴各地矿业城市转型发展经验，对照国家产业政策，对浑江区矿产资源开发利用提出以下战略方针：

1）突破区界，立足全市。

浑江区作为白山市的中心城区，矿产资源开发利用的发展战略同样要突破区界、立足全市，统筹谋划、充分发挥引领带动作用。除区辖范围内的矿产地以外，对于市辖各县市优势矿产资源的精深加工、产业升级、商贸物流也要统筹规划，谋求向中心城区集聚，以实现科技引领，激发规模效益。

2）点上开发，面上保护。

白山市发展战略的第一要义是生态立市，强调只有保持好生态，才能实现可持续发展、绿色发展和科学发展。同时白山的发展战略，又提出“产业强市，打资源牌、走特色路”，因为转型路径不能脱离当地资源禀赋的实际，仍然需要开发利用矿产资源，延长矿山服务年限。在处理保护环境与开发矿产资源这一对矛盾中需要辩证思维，在保护环境的前提下开发矿产资源，以点上的开发带动面上的保护。因为矿产资源开发对环境的扰动毕竟是点状的，其带来的经济效益、社会效益等则可以促进大面积生态环境保护。对于大片林区，经济欠发达的生态环境脆弱地区，尤其是这样，既要绿水青山也要金山银山。

3）精深加工，变废为宝。

发展矿业经济必须努力实现资源依赖向创新驱动转变，由粗放开发向高科技、高附加值、高端市场转变。一方面开拓精深加工之路，拉长产业链条，提高经济效益；另一方面加强废石尾矿的综合利用，发展循环经济，实现废弃物资源化，变废为宝，同时改善矿山生态环境。

4）突出特色，择优有序。

根据浑江区以及白山市矿产资源特色和当前国家产业政策，优选开发矿种和开发项目，实行差别化扶持政策，有所为有所不为，发扬特色，变资源优势为产业优势为经济优势。

5）筑巢引凤，科技引领。

如今的发展必须依靠科技，依靠人才，市场的竞争归根结底是科技和人才的竞争，提高矿产资源开发利用效益的出路在于精深加工，精深加工的难点在于占领科技制高点，必须依靠高科技人才。本地高端人才缺乏，需要从外地吸引，吸引力来自优势资源、优美环境、优质服务，来自事业成功的感召和灵活多样的合作形式。在筑巢引凤方面，要继续发扬白山的优良传统。

浑江区矿产资源开发利用战略建议

根据以上方针，将浑江区矿产资源开发利用划分3个层次：第1层次为持续开发煤铁等传统矿产，提升其综合利用水平；第2层次为做大做强矿泉水、硅藻土等优势矿产，延长精深加工及物流产业链；第3层次为积极开发金、钴、松花石等特色矿产，开辟新兴矿业增长点。

1持续开发传统矿产

浑江区矿业产值居前5位的矿种依次是煤矿、铁矿、金矿、白云岩、石灰岩，传统矿产主要是煤矿和铁矿。白山市是通化钢铁公司的主要原料基地，是全省煤炭基地之一，浑江区是白山市煤炭、铁矿的主产区之一。据区领导介绍，煤炭的保有资源储量为13亿t，占全市的1／3，铁矿石的保有资源储量为156亿t，尚有进一步扩大之远景。对于转型中的矿业城市，持续开采传统矿产剩余资源储量，延长服务年限，降低衰退速度，是维护地区产业稳定、矿山矿工稳定、城市社会稳定的重要因素，可以为接续产业的培育、发展赢得宝贵时间和安定环境。

对于煤矿、铁矿的基本政策导向应当是适度开发，延长寿命，严格控制开采总量增长，同时提高开发利用水平，限量提质，做强不做大。提高开发利用水平体现在3个方面：1）改进开采选矿方式方法，提高采选回收率和综合利用率，切实保护矿山环境，实现绿色开发。如大通矿业公司对赤铁矿石选矿工艺的改进，就具有开创性的典型示范意义。2）改变粗放利用习惯，实施精深加工，如八宝循环经济工业园区经验：原煤全部入洗，把洗精煤转化成焦炭和煤化工产品，形成煤炭—精煤—焦炭—煤化工产品产业链，洗后副产品煤矸石、中煤、煤泥等进行发电，形成洗后产品—矸石发电—粉煤灰制砖产业链。3）强化固体废弃物（废石、尾矿、粉煤灰）综合利用，促进二次资源深度转化，充分利用国家对资源枯竭城市的扶植政策，偿还矿山环境问题历史欠账。

关于白云石、金属镁的开发利用，市、区两级都比较重视。已经建设白山镁工业园区，全力打造“中国镁谷”，金属镁被列为两大新兴产业之一的新材料产业的重要内容。笔者建议适度降温，理由如下：1）资源优势具有遍在性。据介绍，白山市白云石主要分布在浑江区，已探明资源储量8920万t，远景资源量10亿t以上，白云岩资源规模大、质量优，主要有益组分MgO含量为2100％～2168％，CaO含量为2895％～3040％，接近白云石的理论值。但是，这样量大质优的白云石矿在我国许多地方都有，不具有稀缺性。2）白云岩炼镁属于高耗能高污染产业，国家产业政策列为限制类。3）白云岩炼镁产业利润有限，企业竞争力靠就近煤炭、交通便捷和宽松的环境承载力，浑江不具备比较优势。但是浑江镁业已有基础，天安镁业已在镁园试产，今后的基本政策导向也是规模适度，重点放在改进工艺降低成本、调整布局实现煤镁联动上。至于金属镁产业，以稀土镁合金为主打产品的系列镁合金板材和压铸件产品体系，有条件可以发展，因为其产品用镁量不大，不会受到上游开矿炼镁产业规模小的制约。多晶硅产业已经过饱和，全国大面积亏损，不宜发展，也不宜作为硅藻土加工利用方向。

2做大做强优势矿产

白山市有两大优势矿产，不但全国有名，在世界也有一定地位，可以说是世界级优势矿产，一个是硅藻土，另一个是矿泉水。前者产于白山市南部临江市、长白朝鲜族自治县，后者主产于白山市北部抚松县、靖宇县，浑江区也发现日流量在600m3（满足年产量10万t）以上的矿泉14处。硅藻土、矿泉水主产区虽不在浑江区，但浑江作为白山市首府和中心城区，应当对做大做强两大世界级优势资源，发挥特别的集聚和提升作用。

2.1浑江区硅藻土资源发展方向

我国硅藻土保有资源储量39亿t，分布于10个省（区）。白山市硅藻土资源丰富，在全国处于优势地位，主要分布在临江市和长白县范围内，探明资源储量约2亿t。硅藻土矿质量好，一级品率占30％以上，开发强度30万t／a。白山市硅藻土资源丰富，以储量大、质量好而闻名，不仅在全国领先，放眼全世界其质量也可以与美国加利福尼亚州硅藻土矿媲美，具有相对的独占性和垄断性。白山市硅藻土开发利用在全国有一定地位，主要产品为助滤剂，同样存在国内硅藻土行业产品档次偏低，品种单一，深度加工不足，没有充分发挥经济优势的问题。特别是二三级品开发利用较差，迫切需要寻找二级土和三级土的开发利用途径，开发研制新型建材和环保材料。

硅藻土的独特性能是绝大多数非金属矿物无法替代的，其用途十分广泛。除助滤剂以外，还可以作为天然的纳米材料制造微孔材料、各种载体等功能材料，以及供高级精密仪器使用的高级吸附剂等等，国际上都不断有新的研发成果。自20世纪90年代以来，国内对硅藻土开发应用也做了大量的工作，主要集中在矿物提纯、各种污水处理、食品药品载体、建筑材料等领域，取得了一定的效果。中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所（国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心）认为：只有对原矿经过精确的岩矿鉴定分析，进行恰当的提纯处理，才能正确选定精深加工的方向，制备附加值较高的各类产品；今后硅藻土开发应用的重点应放在硅藻土的高效综合应用方面，实现多品种、系列化，如开发新型材料、功能性材料、纳米材料等，这些领域的新应用将是今后硅藻土开发的重点关注方向。

要做大做强白山市硅藻土产业，首要任务是全面提高自主研发创新能力。建议浑江区采取下列措施发挥集聚引领作用：1）鼓励硅藻土新品种的开发，特别是高附加值硅藻土产品的开发，提高加工技术工艺，努力形成高端产品产业集群；2）强制二、三级土的综合利用，加强提纯处理能力，集约、节约开发利用资源、保护资源；3）与科研单位、大企业紧密合作，在浑江打造中国最大的硅藻土基地，集硅藻土产品加工、开发、检验检测、输出枢纽功能于一体，获得全行业的话语权、定价权、标准制定权。

2.2浑江区矿泉水资源发展方向

白山市天然矿泉水资源丰富，已探明矿泉水水源地130处，总流量为259万m3／d，允许开采量已达到1397万m3／d，水质独特，生态环境优越，是全国闻名的硅酸矿泉水和碳酸矿泉水产地。另外还有多种微量元素复合型矿泉水，可满足人们不同的消费需求，其水质可与世界知名矿泉水相媲美。2004年被国土资源部国家饮用天然矿泉水技术委员会命名为“中国白山市长白山天然矿泉水源可持续开发示范基地”，同年被国际饮水组织命名为“中国白山国际矿泉城”，是与阿尔卑斯山脉、北高加索齐名的三大矿泉水富集地之一。已拥有知名矿泉企业5家，但白山市没有打出属于自己的知名品牌。针对这一情况，白山市应将发展方向定位为：1）打品牌、扩总量、做高端、保护资源，打造高端水产业集群；2）全力打造成世界顶级国际矿泉城、长白山高端饮料及运动饮料基地和全国最大的优质矿泉水生产基地。3）靖宇、抚松为矿泉水开采基地，而浑江应成为高端水产业集群基地和物流集散地。

3积极开拓特色矿产

浑江有几种特色矿产资源，如金矿、铜钴矿、紫砂陶土、松花石等，当前开发规模不大，但有较好开发前景，值得积极开拓。金矿具有货币属性，市场好，开发效益高，占用场地不大，国家鼓励开发。浑江金矿算是新兴产业，现有2家企业开采，其中吉林板庙子矿业公司金英金矿，探明资源储量金26t，年产矿石66万t，人选品位4g／t，探采对比储量正变，经济效益好，管理理念先进，注重环保、安全与社区和谐，是很有发展前途的企业。更为可喜的是浑江区内板石沟—二道沟金矿成矿带找矿远景好，已经有所发现。