天然矿物水处理剂系列产品及应用介绍

　　天然矿物水处理剂包括四种产品：NMSTA天然矿物污水治理剂、NMAWP天然矿物水质净化剂、NMDA天然矿物除油剂和NMADSW天然矿物静水防腐清污剂，构成水处理剂系列产品。由于天然矿物系列产品的主要原料是矿物质，我们把水处理方法命名为“矿物法”，它是与物理化学法、生物化学法相并列的新型水处理方法。在此重点介绍NMSTA天然矿物污水治理剂，包括药剂的制造、处理污水技术工艺及其他相关事宜。

 

　　NMSTA天然矿物污水治理剂

　　一、制造矿物药剂的基本原理

　　NMSTA天然矿物污水治理剂，是以复合天然矿物为固体原料、工业废水作液体原料，经特异技术工艺处理和合理配方，而制成为浆态或粉状产品。

　　我们利用的天然非金属矿物具备多种良好性能：吸附性、离子交换性、催化性、化学转化性、生理助育性等。其吸附作用包括分子吸附、电性吸附和色散吸附;离子交换既有广泛性、又有选择性，任何离子均可交换，但对不同的离子交换容量也不同;本矿物质是重要的非金属催化剂，又可作催化剂载体，实际上具有催化裂化性;化学转化性实质是元素的重新组合，有毒物质变成无毒物质，污染物质变成贵重物质;生理助育性是指对水生动、植物有益无害，况且还有治疗和助长作用。

　　认识自然规律、利用自然规律为人类服务就叫做自然科学。上述的矿物质性能，经生产工厂的人工激发活化处理，强化其固有性能，并提高性能效应，使水处理更具优良效果。在实用中，各种性能起着不同的除污作用，而且它们的去污广度和强度，是各种传统的污水处理剂所无法比拟的，所以它是种新技术产品。

　　天然矿物污水治理剂是个总名称，针对处理不同的污水，我们配制了多种不同的型号，以代号来表示。

　　二、矿物药剂处理污水的特点

　　所谓特点，实际是与传统的污水处理相比较的不同之处，包括药剂性能和污水处理技术工艺两方面，同时也包含对污水处理现状的批判，并提倡污水处理理论和方法的创新。

　　目前危害水环境最严重的是工业污水，媒体曝光的重大水污染事故，几乎都是工业废水的污染造成的。因此我们首选工业污水作为处理对象，而且是治理某些极难处理的有毒污水及各种一般人不敢触摸的污水。由于目前我们侧重处理电镀、线路板和制革废水，特别是对处理电镀废水的认识尤为深刻，所以在此主要以电镀废水的治理为例来说明矿物药处理污水的特点。

　　1、把废水混合起来一次性处理

　　按传统的污水处理工艺方法，有许多废水都作分流处理，即分成若干股不同性质的废水分别进行处理。例如电镀废水，分出三支到六支水用不同的方法去处理。按此处理方法，长期的实践已证明是不可能达标排放的。而我们把各类废水混合起来进行处理，有很多优点，而最重要的是有利于降低成本和稳定达标排放。

　　2、采用两段(两次沉淀)处理的方法

　　这一污水处理的新工艺新方法，可以获得十分良好的成效：

　　(1)现在的工业污水处理工程系统，普遍都是混合调节池太小，进水水质极不均匀，造成污水处理过程无法定量投加药剂，直接影响处理结果难以达标或不能稳定地达标。若用两次沉淀，实际上是污水的前段处理经历了充分的混合调节，并把易处理的污染物都变成固体状态沉积下来。到了二段处理时，水质已很均匀，便以治理那些一段留下来的难处理的物质，实现稳定地达标排放。

　　(2)实践证明，任何工业污水中，大部分污染物都是易处理的，难处理的物质总是占少数。一段处理时，用价格便宜的药剂把易处理的污染物都基本除掉，而且水体已是清澈透明;到二段处理主要是对付那些为数不多而溶解于水中的难降解物质，一般的说用药量不大，药剂起作用的有效率也大大的增加。其总体效果是减少了污水处理的成本。

　　(3)对于沉积污泥中有回收利用物质的污水(如电镀废水)，两次沉淀的污水处理方法特有意义，因为大部分有用成分(如重金属)都在一沉池聚积，二沉池的污泥中有用组分极少，我们的大量试验证明了这个事实。据此可以判断：本来含有用成分较低的废水，经一沉池的富集，它就有可能得到回收利用;若因污泥量大而造成污泥中的有用物质的相对含量降低，致使污泥失去了价值，如果一沉池能把大部分可用的物质聚集于污泥中，这个池的污泥富含有用成分，它就成了有利用价值的污泥。

　　3、双氧水的碱性催化氧化在污水处理中有着重要的作用

　　电镀废水及其他某些废水的处理，一般都要使用强氧化剂。处理电镀废水传统应用的是次氯酸钠(漂白水)，其基本作用是破氰。我们通过长时间的实践研究，认识到漂白水的应用有很大的局限性，对于简单的络合物它有一定的作用，结构比较牢固的络合物它是无能为力的。我们在处理电镀废水过程中使用碱性催化氧化方法，解决了多方面的难题，使电镀废水的处理效果有了很大的进步。有人认为无法消除的成分，我们已可完好地处理。从国外传进来的芬顿氧化(有人叫羟基氧化)，其实是酸性催化氧化，它在特定条件下有一定的作用，比用单一氧化剂要好得多，但其应用条件严格，选择性又很强，因此并不是所有废水用芬顿氧化都能取得效果。它与我们发现的碱性催化氧化的综合效果，是不可伦比的。

　　4、Cr6+(六价铬)不必作专门处理

　　传统的电镀废水处理方法，是把含铬废水专门分出来处理，叫做破铬，并规定在偏酸性的条件下把Cr6+变成Cr3+。其实，随着氧化还原条件的变化，废水中Cr6+与Cr3+之间的转换是很频繁的。在偏酸性溶液中，Cr6+可以很快还原成Cr3+，但并不是説碱性条件就不产生还原作用。在混合电镀废水处理过程中，既加还原剂，又加氧化剂，铬的价态会随之而不断地发生转化，关键在于整个处理流程的最后环节，必须投加既能清除残留的Cr6+、又在其他方面有重要作用的药剂。

　　5、不需要分两段处理氰化物

　　以传统的方法处理电镀废水，含氰废水一定要分流出来专作预处理。一般分两段用漂白水破氰：第一段是将氰化物氧化成氰酸盐CNO­—，称为“不完全氧化”;第二段是将CNO­—进一步氧化分解成二氧化碳(CO2)和氮气(N2)。前者要求pH>11，后者为pH5-7。我们在混合废水中处理氰化物，用的是双氧水，不存在分两段氧化，也不是全靠氧化作用。共处理效果非常良好。

　　6、特别注意污水处理工程装置的合理性

　　处理各类工业污水，除了注意药剂的针对性外，还特别重视污水处理的技术工艺。因为污水处理工程是为污水处理工艺流程服务的，所以要求工程装置必须要比较合理。根据我们在实践中的了解，各类工厂中的污水处理工程都存在不同程度的不合理性，因此我们要适当地改造原有的工程，主要的改造部分是加药反应系统。一般的说，改造工作量都不大。

　　三、矿物药剂处理污水的优势

　　1、善治疑难废水。近年来，全国各地给我们送检的各种各样的难治理的污水非常之多，其中有些工业废水从未见过，处理起来真有极大的难度，或者说有很强的挑战性。在这些极其复杂多样的污水面前，谁都不敢说自己万能。不过，就电镀、线路板和制革废水而言，我们有胆量说能比较廉价地有效处理。对于其他难治理的废水，成本如何降下来是我们目前要解决的难题，也是我们今后的努力方向。

　　2、去除重金属、氰化物、硫化物等，有着特别良好的效果。

　　3、因为矿物质自身有一定的重量，致使沉渣密实、含水率低、脱水性好，有利于污泥的压滤处理。

　　4、污水处理工程装置简单，其主体部分都可用混凝土建造，要求总体构造紧凑又实用，不是按工程公司的意愿去设计工程。据我们估算，至少可以节省三分之一的一次性投资。

　　5、我们提出的污水处理工艺流程，各个环节都有其明确的目的要求，全程流畅。加药、搅拌、监控及相关方面，力求尽量提高自动化程度，并使工作人员容易理解各种原理和操作方法。

　　6、污水处理成本的比较，要以水质达标作标准，没有标准的对比是毫无意义的。若做到达标排放，那我们敢于肯定矿物法的价格是最低廉的。而事实上用传统的药剂和方法就根本不存在达标的可能性，所以它与矿物法无法进行比较。

　　四、矿物法破解的污水处理难题

　　1.COD的降解达到了较高水平

　　COD的达标排放，是长期以来很难解决的老问题，它的排放标准要求越来越高，问题就显得越来越突出。电镀废水的COD很少能处理到达标排放。据了解，在电镀所用的原料中，有机物并不多，更难说出有什么难氧化的有机原料。那么降解该废水的COD为什么就如此之难呢?我们通过大量的试验研究，初步找到了某些重要原因。看来，电镀废水的COD难降解，好像不完全是有机物造成的，而是与废水中不同程度存在的氧化性物质有很大的关系。根据这一新认识，在处理废水的药剂上下工夫，已收到了明显的效果。这项研究工作还在进行中，也许还会有新的突破。

　　2.处理废水中的络合物(如络合镍、络合铜)有较大的把握

　　处理污水中的重金属，人们都害怕络合物。例如用漂白水处理浓度大的含氰废水，总是氰、铜都很难达标，是因为漂白水无法离解两者形成的络合物。废水中的络合镍(常称其为化学镍)，那就更难处理。实际上很多人还不认识它，处理不了就另想办法让别人看不见。我们应用上面所说的碱性催化氧化、并配合某种矿物药剂，能够比较彻底的去除各种金属络合物，包括镍、铜络合物。

　　3.初步掌握了含防染盐和茶籽粉废水的处理方法

　　防染盐是退镀材料，茶籽粉则据说是用来清洗镀件。它们的溶液进入废水中，使污水变成为“顽黄溶液”，极难褪色。特别是含防染盐高的废水，要处理到清澈透明，确实不是一件容易办到的事情。但在污水处理中，色度又很重要，因为它是最直观的指标。对于这类色度的去除，我们做过一些试验研究工作，用有效的药剂和合理的工艺条件，获得了较好的效果。现在我们还不敢说有多高的水平，但确已初步找到了可行的方法。

　　4.处理污水中的氨氮有独到之处

　　在工业污水中，含氨氮(实为含氨)污水占有相当的比重。我们把它分成两大类：低氨氮污水和高氨氮污水。前者的NH3-N值50-200mg/L，如电镀废水的NH3-N值40-70mg/L，线路板废水80-150mg/L，皮革废水150-250mg/L，还有许多化工废水的NH3-N值在200mg/L以内;后者的NH3-N值>200mg/L，其中>500mg/L者也屡见不鲜，如焦化、稀土冶炼、制药、垃圾渗滤液及某些化工废水的NH3-N都很高。我们目前处理的废水，主要是第一类。矿物法处理这类废水的NH3-N确有十分明显的优势，一般可以做到达标或基本达标排放。对于高氨氮的第二类废水，我们也能处理，但药剂和工艺流程比较复杂，处理成本无疑也较高。

　　5.能把各类含磷废水处理到达标排放

　　工业废水中的含磷废水也比较多见，含磷量有高有低。就目前污水处理的总体水平而言，想把含磷废水、特别是高浓度的废水处理到达标排放，尚为乏术。市面上出现的某些所谓除磷剂，好像已经在生产实用过程中不打自退了。而矿物药剂能否把各类含磷废水处理到符合国家规定的排放标准呢?现在只敢说已尝试过的废水是没有问题的，至少处理电镀废水中的磷就能说到做到。

　　五、NMSTA天然矿物污水治理剂的生产与应用

　　NMSTA天然矿物污水治理剂已取得“中国发明专利权”;被“国家知识产权局”评选为“中国优秀专利产品”;产品发明人古菊云荣获“60年百名优秀发明家”称号;《人民日报》(海外版)优选为向国内外重点推荐的优秀专利成果;获得了“首届香港中华专利技术博览会金奖”、“中华专利技术发展成果奖”、“首届香港国际新产品新技术博览会金奖”。

　　1999年正式建厂生产天然矿物污水治理剂，2000年投放市场。经10多年的生产应用，在实践中创新、再创新，并且不断地改进污水处理技术工艺，现在已在市场中占有重要地位。上面所说的特点、优势和破解难题，已被许多行内人所认可。我们的代理公司和客户，都不同程度的认识到，只有本所创立的矿物法才能真正把电镀废水治理到达标排放。榜样的力量是无穷的，省内外我们都已建立了一些样板工程，如广大用户认为有必要，可以到对口的工厂参观考查。

　　随着国家对环保管理力度的加大，心甘情愿搞好污水处理的企业老板越来越多了。但由于受我国污水处理能力的限制，很多工厂都经历过多次失望的折腾，这个工程公司做工程，那个工程公司改工程，再来一个工程公司再改一次工程，最后污水处理还是不能达标排放。我们到他们的工厂谈污水处理，自然有时也得不到他们的信任。对于有过这种经历的工厂，我们表示理解，就到你们认识矿物法之后再跟本所联系。

 

　　NMAWP天然矿物水质净化剂

　　NMAWP天然矿物水质净化剂，是某矿物原料破碎到一定粒度，再经多阶段的新技术处理，成为具有许多自身特性的水质净化材料。它是通过简单的过滤作用而使水质得到高纯度的净化。天然矿物水质净化剂是以其吸附性、离子交换性、吸附交换截留性、催化性、化学转化性、生理助育性等性能的综合效应而达到净化水质的目的。它主要用于给水(供水)净化，包括生活、工业、渔业、畜牧业和农业用水的净化，但重点是制作高纯优质生活饮用水。天然矿物水质净化剂有多方面的优势：净化性能是活性炭与离子交换树脂的总和;既能为生活饮用水有效的去处各种肉眼看不见的对人体有害的物质、又能提供与保存某些有益元素，不会像现在市场销售的所谓“纯净水”那样，不论是有害还是有益成分全都痕迹无存;应用周期较长，再生复用次数为活性炭或离子交换树脂的5倍以上，再生产品的功效仍丝毫不减;实用规模可大可小，小到家庭，大则到城市水厂;对于各个部门之千差万别的水质要求，可以通过特定的处理方法来控制净化程度和需求标准;天然矿物水质净化剂的价格不高于水处理活性炭的半价和离子交换树脂售价的三分之一。水质净化剂长期再生复用后的遗留矿砂，还可粉磨成污水治理剂的固体原料，不会留下任何污染物。NMAWP天然矿物水质净化剂也用于污水处理的中水回用，就是把前段处理达标排放的清水，再经过滤净化，达到回用水的水质标准，这也称为污水的深度处理。

　　近10多年来，我们曾提供少量的手工产品给水厂、发电厂、养鱼场及城镇家庭作供水净化，效果非常良好。有的单位还来函订货，奈因目前尚未建厂，无法制造批量产品投放市场。不过我们暂用原矿砂配合污水处理的中水回用也有明显的效果，现在正在进行批量实用试验。总的来说，这是一个极有发展前途的项目。

 

　　NMDA天然矿物除油剂

　　NMDA天然矿物除油剂，是应用天然矿物原料、经专门的物化处理而制成的轻质材料。与传统的除油污材料或药剂相比较，它是新一代的产品。矿物油、植物油、动物油及混杂油，均有良好的净化效果;主要用于清除水体油污，但对地面油污亦同样有效;既可用作日常含油污水的净化，更可处理大规模的突发油污事故。天然矿物除油剂有四个技术指标：吸油基本饱和量为1公斤除油剂可吸附3-6公斤重油、6～9公斤轻油;吸附速度1～2分钟;水面厚层浮油净化度≤20mg/L、残油净化度≤3.5mg/L;油类回收率≥70%。回收油后的剩渣,还可以作新型轻质墙体材料,不存在二次污染。

　　根据实际应用的要求，我们加工的产品有两个类型：散装和板状产品。前者用于清除大面积水体油污;后者常用作工业或生活污水中的浮面残油。自上世纪90年代末期投放市场以来，其应用主要在工厂，总的来说用量不大。由于目前我们的精力基本都放在污水处理上，除油剂也就用作配合处理含油污水。而从发展的角度来考虑，大面积油污的处理才是它的主战场。

　　NMADSW天然矿物静水防腐清污剂

　　NMADSW天然矿物静水防腐清污剂，是复合天然矿物经独特的物化处理而制成的微粉状产品。它的性能与污水治理剂基本相似。应用对象是相对静止的水体，如湖泊、水库、养鱼场、池塘等。2001年9月至10月，本所与荔湾区科技局、环保局合作，在广州荔湖做了为期一个月的实用试验，并提出了试验报告。同时还在广州麓湖区内的荷花池和广州文化公园水产馆周边池做过同样的试验。多次的现场试验都表明了该药剂对静水有非常良好的治理作用：消除水中的污染物、臭味或异味;肃清已有的藻类和抑制藻类生长，提高水体透明度;调节水体的酸碱度、盐度和硬度;增加水中的溶解氧，提供水生动、植物的助长物质，改变水体养生环境;调节水底温度和改良水底淤泥。其综合效果是：清除水体污染，防止水质恶化，改善水体和底泥的生态环境。

　　对于湖泊而言，是要通过逐年不断治理，堵绝外污染源(湖边进污水)，覆盖内污染源(湖底淤泥)，最终达到由淤泥湖逐渐变成为水草湖。

　　                                                                 广州巍峰矿产应用研究所

　                                                                　2012年2月5日