本发明属于水环境治理与修复的技术领域，具体涉及一种黑臭水体处理剂及其应用。
背景技术：
随着城市的发展，环境污染不断困扰居民的生活。人类的发展依水而居，但是让我们所赖以生存的水，变了，变得又黑又臭。黑臭水体是当前水体污染重要表现，即水体中氮、磷等营养元素物质大量积累，水体缺氧严重，底泥历史沉积严重，水体透明度差等。
近年来，国家对部分河道严重黑臭水体外源减排工作的实施使得外源污染物得到了有效控制，但内源底泥因长期累积在黑臭水体中带有负电荷的胶体悬浮颗粒、腐殖质等相互吸附构成络合物导致了河床底泥厚度增高，如果采用清水补给稀释和综合水质的方法，底泥中的污染物仍然会向新水体释放污染物破坏水质，因此，治理河道黑臭水体常规倡导的工艺是“治水先治泥”。但如果采用治水先治泥河道清淤淤泥异地处理工艺，那则是一项运输难、用时长、投资大、用地面积大，且在施工过程中稍有疏漏将会导致底泥中污染物对大气、土壤、地下水造成二次污染的风险。采用先进的黑臭水体原位治理与修复工艺技术是河道水体治理改善水环境的一种有效措施，原位治理与修复不但大幅度降低黑臭水体治理和修复成本，减少改善水质时间，更有效地控制底泥异位处理造成二次污染的风险。
因此，研究开发一种原位治理与修复黑臭水体的处理剂，是本领域亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
为解决以上技术问题，本发明提供了一种黑臭水体处理剂及其应用，本发明的黑臭水体治理与修复处理剂的成本低、用时短、见效快、且没有二次污染的风险。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种黑臭水体处理剂，该处理剂包含以下质量份的组分：絮凝剂330-500份、吸附剂110-174份、助沉剂170-225份、软水剂140-190份、氧化剂160-210份、净水剂140-165份、离子交换剂170-240份、螯合剂90-160份、芽孢杆菌粉8-30份、脱硫菌粉5-30份、沸石颗粒8000份。
本发明处理剂通过加入吸附剂、絮凝剂、助沉剂使水体中的悬浮颗粒沉降到底泥中，加入氧化剂和净水剂使水中的有机物、重金属等沉淀到河底，加入离子交换剂和螯合剂使有机物和无机物进行液相和固相的分离，加入沸石颗粒去除水体中氨氮，改善底泥由污染贮存器向清净水体过滤器转变并提升微生物生存环境，增强水环境的自滤净化能力，在沸石颗粒与软水剂的共同作用下使其固相固化不返溶以稳定底泥、澄清和净化水体。加入的芽孢杆菌粉、脱硫菌粉能有效去除水中cod、bod、硫化物、氮、磷等污染物质，有效去除水体异味，改善水体水质，消减底泥；有效抑制浮游植物大量繁殖，防止水体富营养化；提高水体透明度，促进水体生态平衡，维持水生态环境自净能力。本发明处理剂可在短时间内改变黑臭水体中的水质量，使其达到地表水iv类标准以上。
进一步的，絮凝剂由质量份30-50份的聚合硫酸铁、250-350份的硫酸铝、50-100份的聚铝组成；吸附剂由质量份10-30份的聚合氯化铝铁、10-15份的高铁酸钾、90-129份的聚合硫酸铝组成；助沉剂由质量份150-180份的硫酸铝钾、10-15份的铝酸钠、10-30份的氢氧化铁组成；软化剂由质量份10-30份的磷酸铵、130-160份的氢氧化钙组成；氧化剂由质量份150-180份的过氧化镁、10-30份的高锰酸钠组成；净水剂由质量份10-15份的亚氯酸钠、130-150份的三氯化铁组成；离子交换剂由质量份10-30份的阴离子型聚丙烯酰胺、10-30份的阳离子型聚丙烯酰胺、150-180份的膨润土组成；螯合剂由质量份10-40份的聚丙烯酸钠、80-120份的结晶焦磷酸钠组成。
进一步的，沸石颗粒的粒径为8-15mm。
本发明还提供了所述的黑臭水体处理剂在治理和修复黑臭水体中的应用。
进一步的，其步骤是：
(1)将絮凝剂、吸附剂、助沉剂、软水剂、氧化剂、净水剂、离子交换剂、螯合剂混合均匀后，加入黑臭水体中搅拌均匀，加入的总量为黑臭水体总质量的0.012-0.02％；
(2)将沸石颗粒网状铺设在黑臭水体的河底，撒上芽孢杆菌、脱硫杆菌进行修复。
本发明通过应用絮凝剂、吸附剂、助沉剂、软水剂、氧化剂、净水剂、离子交换剂、螯合剂试剂对黑臭水体进行治理，然后应用沸石颗粒和微生物菌粉对黑臭水体进行修复，可在短时间内改变黑臭水体中的水质量。本发明应用物理、化学和生物处理法有效去除了黑臭水体中有机物(cod、bod)消除水体黑臭成因，提高了水中溶解氧(do)改善水质并恢复水体自然生态平衡的修复能力，氧化还原电位(orp)恢复水体氧化还原能力。
进一步的，步骤(1)中，搅拌均匀处理72-84h。
进一步的，在黑臭水体中加入步骤(1)的试剂前，去除水上漂浮物、水下编织物和其它塑料废物。
本发明的有益效果是：
(1)使用本发明的处理剂可在短时间内改变黑臭水体中的水质量，使其达到地表水iv类标准以上。
(2)使用本发明处理剂原位处理黑臭水体，较比类似技术减少项目投资30％以上，比底泥异位处理技术减少投资60％以上，且大大降低底泥对大气、土壤、地下水的二次污染风险，且修复时间短，修复后水体水质维护成本降低40-65％以上，较比类似技术，菌种投放量减少近30％。
具体实施方式
下面将通过具体实施例对本发明进行详细的描述。提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。
下列实施例中所用到的聚合硫酸铁、硫酸铝、聚铝、聚合氯化铝铁、高铁酸钾、聚合硫酸铝、硫酸铝钾、铝酸钠、氢氧化铁、磷酸铵、氢氧化钙、过氧化镁、高锰酸钠、亚氯酸钠、三氯化铁、阴离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺、膨润土、聚丙烯酸钠、结晶焦磷酸钠均购自上海百科化工有限公司，芽孢杆菌粉为购自郑州参大壮生物科技有限公司的复合浓缩芽孢杆菌粉，脱硫菌粉为购自上海沪峥生物科技有限公司(产品名称：(脱硫螺菌、脱硫杆菌、脱硫芽孢弧菌、脱硫弧菌)标准菌种atccorcmcc，菌种编号：atcc7757)，其余原料如未作具体说明，均可市售获得。
实施例1
一种黑臭水体处理剂包含以下质量份的组分：聚合硫酸铁30kg、硫酸铝250kg、聚铝50kg、聚合氯化铝铁10kg、高铁酸钾10kg、聚合硫酸铝90kg、硫酸铝钾150kg、铝酸钠10kg、氢氧化铁10kg、磷酸铵10kg、氢氧化钙130kg、过氧化镁150kg、高锰酸钠10kg、亚氯酸钠10kg、三氯化铁130kg、阴离子型聚丙烯酰胺10kg、阳离子型聚丙烯酰胺10kg、膨润土150kg、聚丙烯酸钠10kg、结晶焦磷酸钠80kg、芽孢杆菌粉8kg、脱硫菌粉5kg、沸石颗粒(粒径8-15mm)8000kg。
利用该黑臭水体处理剂治理和修复黑臭水体(1万吨水体)的方法具体包括以下步骤：
(1)利用船只首先将水上漂浮物、水下编织物或其它塑料废物等打捞上岸集中烘干，并对其进行无害化处理处置，确保水上水下废弃物不会对环境造成二次污染；然后将絮凝剂、吸附剂、助沉剂、软水剂、氧化剂、净水剂、离子交换剂、螯合剂混合组成的复合功能试剂均匀抛撒在黑臭水体中，复合功能试剂的加入量为黑臭水体总质量的0.013％，边抛撒复合功能试剂边搅拌船边带河底泥，将水、底泥和试剂混合均匀搅拌作业循序向前推进。
(2)治理河段84h后，便可以进入修复阶段，利用搅拌船将粒径8-15mm沸石颗粒进行网状型铺设，然后(直接在铺设的沸石颗粒上)撒上芽孢杆菌粉、脱硫菌粉进行修复，菌粉的加入量为黑臭水体总质量的0.013‰。
处理前的理化指标是：ph值＜7.03mg/l，高锰酸盐＜20.1mg/l，ss＜206mg/l，do＜0.376mg/l，cod≤128.0mg/l，bod≤13.1mg/l，nh3-n≤7.04mg/l，tp≤1.26mg/l，采用上述实施例1方法修复10天后进行采样测试，ph值＜7.01mg/l，高锰酸盐＜7.6mg/l，ss＜65mg/l，do＜0.74mg/l，cod≤95mg/l，bod≤8.43mg/l，nh3-n≤5.33mg/l，tp≤1.07mg/l。
实施例2
一种黑臭水体处理剂包含以下质量份的组分：聚合硫酸铁50kg、硫酸铝350kg、聚铝100kg、聚合氯化铝铁30kg、高铁酸钾15kg、聚合硫酸铝129kg、硫酸铝钾180kg、铝酸钠15kg、氢氧化铁30kg、磷酸铵30kg、氢氧化钙160kg、过氧化镁180kg、高锰酸钠30kg、亚氯酸钠15kg、三氯化铁150kg、阴离子型聚丙烯酰胺30kg、阳离子型聚丙烯酰胺30kg、膨润土180kg、聚丙烯酸钠40kg、结晶焦磷酸钠120kg、芽孢杆菌粉30kg、脱硫菌粉30kg、沸石颗粒(粒径8-15mm)8000份。
利用该黑臭水体处理剂治理和修复黑臭水体的方法具体包括以下步骤：
(1)利用船只首先将水上漂浮物、水下编织物或其它塑料废物等打捞上岸集中烘干，并对其进行无害化处理处置，确保水上水下废弃物不会对环境造成二次污染；然后将絮凝剂、吸附剂、助沉剂、软水剂、氧化剂、净水剂、离子交换剂、螯合剂混合组成的复合功能试剂均匀抛撒在黑臭水体中，复合功能试剂的加入量为黑臭水体总质量的0.0186％，边抛撒复合功能试剂边搅拌船边带河底泥，将水、底泥和试剂混合均匀搅拌作业循序向前推进。
(2)治理河段72h后，便可以进入修复阶段，利用搅拌船将粒径8-15mm沸石颗粒进行网状型铺设，然后均匀撒上芽孢杆菌粉、脱硫菌粉进行修复，菌粉的加入量为黑臭水体总质量的0.06‰。
处理前的理化指标是：ph值＜7.03mg/l，高锰酸盐＜20.1mg/l，ss＜206mg/l，do＜0.376mg/l，cod≤128.0mg/l，bod≤13.1mg/l，nh3-n≤7.04mg/l，tp≤1.26mg/l，采用上述实施例2的方法修复10天后进行采样测试，ph值＜6.91mg/l，高锰酸盐＜5.1mg/l，ss＜35mg/l，do＜1.17mg/l，cod≤45mg/l，bod≤7.24mg/l，nh3-n≤3.32mg/l，tp≤0.37mg/l.
实施例3
一种黑臭水体处理剂包含以下质量份的组分：聚合硫酸铁40kg、硫酸铝300kg、聚铝60kg、聚合氯化铝铁20kg、高铁酸钾12kg、聚合硫酸铝100kg、硫酸铝钾160kg、铝酸钠12kg、氢氧化铁20kg、磷酸铵20kg、氢氧化钙150kg、过氧化镁160kg、高锰酸钠20kg、亚氯酸钠12kg、三氯化铁140kg、阴离子型聚丙烯酰胺20kg、阳离子型聚丙烯酰胺20kg、膨润土160kg、聚丙烯酸钠20kg、结晶焦磷酸钠100kg、芽孢杆菌粉10kg、脱硫菌粉20kg、沸石颗粒(粒径8-15mm)8000kg。
利用该黑臭水体处理剂治理和修复黑臭水体的方法具体包括以下步骤：
(1)利用船只首先将水上漂浮物、水下编织物或其它塑料废物等打捞上岸集中烘干，并对其进行无害化处理处置，确保水上水下废弃物不会对环境造成二次污染；然后将絮凝剂、吸附剂、助沉剂、软水剂、氧化剂、净水剂、离子交换剂、螯合剂混合组成的复合功能试剂均匀抛撒在黑臭水体中，复合功能试剂的加入量为黑臭水体总质量的0.012％，边抛撒复合功能试剂边搅拌船边带河底泥，将水、底泥和试剂混合均匀搅拌作业循序向前推进。
(2)治理河段78h后，便可以进入修复阶段，利用搅拌船将粒径8-15mm沸石颗粒进行网状型铺设，然后均匀撒上芽孢杆菌粉、脱硫菌粉进行修复，
处理前的理化指标是：ph值＜7.03mg/l，高锰酸盐＜20.1mg/l，ss＜206mg/l，do＜0.376mg/l，cod≤128.0mg/l，bod≤13.1mg/l，nh3-n≤7.04mg/l，tp≤1.26mg/l，采用上述实施例3技术修复10天后进行采样测试，ph值＜6.47mg/l，高锰酸盐＜5.7mg/l，ss＜35mg/l，do＜1.274mg/l，cod≤27mg/l，bod≤6.85mg/l，nh3-n≤0.84mg/l，tp≤0.32mg/l)。
实施例4
一种黑臭水体处理剂包含以下质量份的组分：聚合硫酸铁40kg、硫酸铝250kg、聚铝50kg、聚合氯化铝铁20kg、高铁酸钾10kg、聚合硫酸铝120kg、硫酸铝钾160kg、铝酸钠15kg、氢氧化铁10kg、磷酸铵20kg、氢氧化钙140kg、过氧化镁160kg、高锰酸钠20kg、亚氯酸钠10kg、三氯化铁140kg、阴离子型聚丙烯酰胺20kg、阳离子型聚丙烯酰胺20kg、膨润土180kg、聚丙烯酸钠30kg、结晶焦磷酸钠100kg、芽孢杆菌粉20kg、脱硫菌粉25kg、沸石颗粒(粒径8-15mm)8000kg。
利用该黑臭水体处理剂治理和修复黑臭水体的方法具体包括以下步骤：
(1)利用船只首先将水上漂浮物、水下编织物或其它塑料废物等打捞上岸集中烘干，并对其进行无害化处理处置，确保水上水下废弃物不会对环境造成二次污染；然后将配制好的复合功能试剂均匀抛撒在黑臭水体中，复合功能试剂的加入量为黑臭水体总质量的0.012-0.02％，边抛撒复合功能试剂边搅拌船边带河底泥，将水、底泥和试剂混合均匀搅拌作业循序向前推进。
(2)治理河段72h后，便可以进入修复阶段，利用搅拌船将粒径8-15mm沸石颗粒进行网状型铺设，然后均匀撒上芽孢杆菌粉、脱硫菌粉进行修复。
处理前的理化指标：ph值＜7.03mg/l，高锰酸盐＜20.1mg/l，ss＜206mg/l，do＜0.376mg/l，cod≤128.0mg/l，bod≤13.1mg/l，nh3-n≤7.04mg/l，tp≤1.26mg/l，采用上述实施例4技术修复10天后进行采样测试，ph值＜6.14mg/l，高锰酸盐＜6.4mg/l，ss＜16mg/l，do＜1.31mg/l，cod≤15mg/l，bod≤6mg/l，nh3-n≤1.03mg/l，tp≤0.28mg/l)，水质达到《污水处理再生利用景观环境用水水质标准》(gb/t18921-2002)国家标准。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。