一种用于河涌原位修复的高效环保释氧剂的制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种用于河涌原位修复的高效环保释氧剂的制备工艺。本发明专利技术采用腐殖酸钠、沸石、膨润土等环保原料，通过制球、烘干定型等包埋技术，制备得到新型环保的缓效释氧剂。具体的处理方法步骤包括：1)采用沸石、膨润土等为填充材料，腐植酸钠溶液为包埋剂，粉状CaO2为释氧源；2)选择粒径范围为0.5mm‑1mm范围的沸石及膨润土、粉状CaO2，机械搅拌均匀，并向混匀后的物料中添加质量分数为5％的腐殖酸钠溶液，并搅拌均匀；3)将充分混合润湿的物料以造球机造球，并通过恒温干燥定型后制得释氧剂。本发明专利技术采用天然价廉无害化原材料，降低了制备过程中的经济成本，且可以控制制备及施用过程中零污染排放，具有较高的经济效益和环境效益。

【技术实现步骤摘要】
一种用于河涌原位修复的高效环保释氧剂的制备工艺
本专利技术属于水体原位化学修复领域，特别是涉及一种新型高效复合释氧剂的制备工艺，通过本工艺制备的释氧剂具有良好的持续释氧性能，此外所采用的添加剂均为环保型添加剂，避免了所制备的产品对环境造成造成二次污染。
技术介绍
城镇河涌承担着城镇供水、景观用水及水资源生态循环等重要作用。目前，我国河涌基础设施建设滞后于城镇发展，使河涌普遍出现了淤泥增多、断面变窄、水生态功能衰弱和疏水能力下降等一系列水环境恶化问题。为了解决河涌缺氧环境问题，采用传统的充氧措施存在仪器昂贵、施工周期长、操作复杂、维护费用高等问题。因此寻找能够在不破坏水生态自然循环的条件下，能快速、简便、安全、有效提高水体溶解氧含量就成为修复水体主要限制因素。CaO2作为一种环境友好型化合物能在潮湿环境下发生反应而释氧，能促进好氧微生物生长，强化对污染物的降解。但粉末状CaO2具有很大的比表面积，与水体快速反应释放的氧气难以被好氧微生物充分利用而导致资源浪费，有效释氧时间过短而难以维持好氧微生物对水体修复的进行。同时，短时间内产生过多的碱性物质引起水体pH升高过快，亦会抑制微生物活性，降低了CaO2的利用效率。因此，选择合适的方式对CaO2进行改造或固定，达到减少其比表面积、增加释氧时间、降低pH的升高程度效果。有研究表明采用包埋法可提高氧化剂的释氧时间，提高氧化剂的使用效率，但所采用的包埋剂多为聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)和水泥等为包埋剂或粘结剂，存在包埋剂难降解、易聚集、促进重金属释放和增加水体泡沫等二次环境问题，水泥难以降解，易减小水体库容，不利于微生物生存，从而造成河涌水体的二次污染。此外，包埋剂的制备过程常采用压片工艺，使得氧化剂产氧量远低于理论值，造成氧化剂利用率较低。再次，压片所制备的产品比重较大，常在施加后立即沉入底泥底部，而底泥底部由于水力扰动较小，导致释氧剂未起到氧化作用即转化为河涌底泥。目前，市场河涌释氧剂遇水反应极为迅速且易出现漂浮团聚现象，造成氧气利用率低、释氧时间短、pH上升幅度大和释氧效果不佳等问题，及普通释氧剂采用的制备工艺和原材料均存在释氧效果不佳和易造成二次环境污染等问题。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种新型高效环保复合释氧剂，采用腐殖酸钠、沸石、膨润土等环保原料，通过制球、烘干定型等包埋技术，制备得到新型环保的缓效释氧剂，可用于河涌水体的原位修复。本专利技术的另一目的是提供一种上述新型高效环保复合释氧剂的制备方法，释氧过程较为缓慢，提高了氧气利用率，防止氧气浪费，施用方式简单等特点。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种用于河涌原位修复的高效环保释氧剂的制备工艺，包括以下的处理方法和步骤：1)原料比选：采用沸石、膨润土为主要填充材料，腐植酸钠(Na-A)溶液为包埋剂，粉状CaO2为释氧源；2)原料混合：选择粒径范围为0.5mm-1mm的沸石及膨润土、粉状CaO2，机械搅拌均匀，并向混匀后的物料中添加质量分数为5％的腐殖酸钠溶液，并搅拌均匀；3)机械成球并烘干定型：将充分混合润湿的物料以造球机造球，并通过恒温干燥定型，定型后即为本工艺制备所得的释氧剂。上述用于河涌原位修复的高效环保释氧剂的制备工艺，步骤1)中，粉状CaO2、沸石、膨润土的质量比分别为(5.5-8)：(2-3)：(1-1.5)。上述用于河涌原位修复的高效环保释氧剂的制备工艺，步骤1)中，腐殖酸钠溶液的纯化工艺为：腐殖酸钠由低级别煤(要求其腐殖酸含量大于50％)为原料，加入烧碱、水(pH值达到9到11)，加热抽提，经离心分离除去渣质，将溶液干燥。上述用于河涌原位修复的高效环保释氧剂的制备工艺，步骤1)中，所采用CaO2纯度大于50％，腐殖酸钠需提纯至纯度大于35％，且腐殖酸钠需洗涤至中性。上述用于河涌原位修复的高效环保释氧剂的制备工艺，步骤2)中，所采用CaO2纯度大于50％，腐殖酸钠需提纯至纯度大于35％，且腐殖酸钠需洗涤至中性。上述用于河涌原位修复的高效环保释氧剂的制备工艺，步骤2)中，质量分数5％的腐殖酸钠溶液的加入量为混合后干粉重量的20％-25％。上述用于河涌原位修复的高效环保释氧剂的制备工艺，步骤3)中，样品混合均匀后采用旋转滚筒，通过摇摆作用及铁丝筛子将潮湿的粉末原料研制成颗粒，颗粒粒径在5mm-10mm，球型颗粒物制备成后迅速移进烘干恒重，烘干温度不超过90℃。进一步而言，本专利技术还提供一种上述用于河涌原位修复的高效环保释氧剂的制备工艺所制得的复合释氧剂。借由上述技术方案，本专利技术具有如下优点和有益效果：1)释氧过程较为缓慢，提高了氧气利用率，防止氧气浪费；施用方式简单等特点；2)采用绿色价廉的原材料，杜绝对水体引入二次污染化合物；通过本工艺制备的释氧剂具有良好的持续释氧性能，此外所采用的添加剂均为环保型添加剂，避免了所制备的产品对环境造成二次污染；3)本专利技术采用天然价廉无害化原材料，降低了制备过程中的经济成本，且可以控制制备及施用过程中零污染排放，具有较高的经济效益和环境效益。附图说明图1为本专利技术的工艺流程示意图。图2为密封装置结构示意图。图3为试验效果对比图。具体实施方式以下通过具体较佳实施例结合附图对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术并不仅限于以下的实施例。本专利技术采用自然界中存在的原材料，结合新型包埋技术制备新型高效复合释氧剂，并通过企业相关参数评价其经济性。一种用于河涌原位修复的复合释氧剂的制备工艺，包含以下步骤：1)原料比选：采用沸石、膨润土为填充材料，腐植酸钠(Na-A)溶液为包埋剂，粉状CaO2为释氧源；粉状CaO2、沸石、膨润土的质量比分别为(5.5-8)：(2-3)：(1-1.5)。其中，腐植酸钠(Na-A)溶液的制备工艺具体为：腐殖酸钠由低级别煤(要求其腐殖酸含量大于50％)为原料，加入烧碱、水(pH值达到9到11)，加热抽提，经离心分离除去渣质，将溶液干燥。2)原料混合：选择粒径范围为0.5mm-1mm的沸石及0.5mm-1mm的膨润土、粉状CaO2，机械搅拌均匀，并向混匀后的物料中添加质量分数为5％的腐殖酸钠溶液，并搅拌均匀；腐殖酸钠溶液的加入量为混合后干粉重量的20％-25％。3)机械成球并烘干定型：将充分混合润湿的物料以造球机造球，样品混合均匀后采用旋转滚筒，通过摇摆作用及铁丝筛子将潮湿的粉末原料研制成颗粒，颗粒粒径在5mm-10mm，并通过恒温干燥定型，烘干温度不超过90℃，定型后的释氧剂即为本工艺制备所得的成品。本专利技术的新型高效复合释氧剂的主要特点在于：释氧缓释效果突出，能有效提高氧气利用率；采用绿色价廉的原材料，杜绝对水体引入二次污染；制备得到的产品具有一定的膨胀性能，且比重较轻，保证了产品的氧化剂利用率。实施例1一种用于河涌原位修复的复合释氧剂的制备工艺，包含以下步骤：1)原料比选：采用沸石、膨润土等为填充材料，腐植酸钠(Na-A)溶液为包埋剂，粉状CaO2为释氧源；粉状CaO2、沸石、膨润土的质量比分别为5.5：2：1；2)原料混合：选择粒径范围为0.5mm-1mm的沸石及0.5mm-1mm的膨润土、粉状CaO2，机械搅拌均匀，并向混匀后的物料中添加质量分数为5％的腐殖酸钠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于河涌原位修复的高效环保释氧剂的制备工艺，其特征在于，包括以下的处理方法和步骤：1)原料比选：采用沸石、膨润土为主要填充材料，腐植酸钠(Na‑A)溶液为包埋剂，粉状CaO2为释氧源；2)原料混合：选择粒径范围为0.5mm‑1mm的沸石及膨润土、粉状CaO2，机械搅拌均匀，并向混匀后的物料中添加质量分数为5％的腐殖酸钠溶液，并搅拌均匀；3)机械成球并烘干定型：将充分混合润湿的物料以造球机造球，并通过恒温干燥定型，定型后即为本工艺制备所得的释氧剂。

【技术特征摘要】
1.一种用于河涌原位修复的高效环保释氧剂的制备工艺，其特征在于，包括以下的处理方法和步骤：1)原料比选：采用沸石、膨润土为主要填充材料，腐植酸钠(Na-A)溶液为包埋剂，粉状CaO2为释氧源；2)原料混合：选择粒径范围为0.5mm-1mm的沸石及膨润土、粉状CaO2，机械搅拌均匀，并向混匀后的物料中添加质量分数为5％的腐殖酸钠溶液，并搅拌均匀；3)机械成球并烘干定型：将充分混合润湿的物料以造球机造球，并通过恒温干燥定型，定型后即为本工艺制备所得的释氧剂。2.根据权利要求1所述的用于河涌原位修复的高效环保释氧剂的制备工艺，其特征在于：步骤1)中，粉状CaO2、沸石、膨润土的质量比分别为(5.5-8)：(2-3)：(1-1.5)。3.根据权利要求1所述的用于河涌原位修复的高效环保释氧剂的制备工艺，其特征在于：步骤1)中，腐殖酸钠溶液的纯化工艺为：腐殖酸钠由低级别煤(要求其腐殖酸含量大于50％)为原料，加入烧碱、水(pH值达到9到11)，加热抽提，经离心分离除去渣质，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈涛，晏波，林翰志，李亮，王明辉，徐立成，
申请(专利权)人：中国科学院广州地球化学研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44