湖泊水生态环境复原方法技术

本发明专利技术提供了一种湖泊水生态环境复原方法，属于水生态环境复原领域。本发明专利技术提供的湖泊水生态环境复原方法克服了传统的方法操作复杂，成本高，不可回收等缺点，本发明专利技术提供的湖泊水生态环境复原方法是将湖泊用隔板均分为几个区块，然后往区块中投放碳气凝胶A和纳米薄膜B，反应12‑24h；其中，碳气凝胶A由木质素、甲醛、三聚氰胺、三乙醇胺、甲苯、纯水制备而成；纳米薄膜B由钛酸盐纳米片、丝纤蛋白溶液制备而成。本发明专利技术提供的湖泊水生态环境复原方法可以有效吸附湖泊中的有机溶剂和重金属离子Pb

【技术实现步骤摘要】
湖泊水生态环境复原方法
本专利技术属于水生态坏境复原领域，尤其是一种湖泊水生态环境复原方法。
技术介绍
随着世界人口的不断增加，农业和工业活动日益频繁，造成了环境污染物的严重增加。破坏湖泊水生态环境的因素中，重金属和有机物是重中之重。重金属在湖泊中会影响水生生物的生长，并在活生物体中积累，在影响生态环境的同时影响食物链，从而影响人类健康。目前去除污染水域中的重金属离子的方法主要有化学沉淀法、膜过滤法、反渗透法、生物吸附法、电积法等。去除污染水域中的有机溶剂的方法主要有物理和化学吸收方法。但是上述方法都存在操作过程复杂冗长，以及试剂和设备成本高、回收难度高等问题。
技术实现思路
为了克服上述所述的不足，本专利技术提供了一种湖泊水生态环境复原方法，该方法可以有效出去重金属离子如Pb2+、Hg2+,也可以出去有机溶剂，且方便回收。具体地，本专利技术是通过下述技术方案实现的：一种湖泊水生态环境复原方法，将湖泊用隔板均分为几个区块，然后往区块中投放碳气凝胶A和纳米薄膜B，反应12-24h；所述碳气凝胶A由木质素、甲醛、三聚氰胺、三乙醇胺、甲苯、水制备而成；所述纳米薄膜B由钛酸盐纳米片、丝纤蛋白溶液制备而成。优选地，所述的碳气凝胶A由按重量计的1-10份木质素、50-100份甲醛、25-50份三聚氰胺、50-150份甲苯、20-50份水制备而成。优选地，所述纳米薄膜B由按重量计的50-90份钛酸盐纳米片、50-10份的丝纤蛋白溶液制备而成；所述钛酸盐纳米片由按重量计的1-5份四异丙醇钛、5-10份乙二醇、10-20份四甲基胺氢氧化铵、50-80份水制备而成；所述丝纤蛋白溶液由按重量计的5-8份的蚕茧、60-100份溴化锂、80-100份水制备而成。优选地，所述碳气凝胶A的制备方法：(1)将甲醛和三聚氰胺混合，搅拌，滴加三乙醇胺调节pH值至9.5，与回流冷凝器连接并加热至50-60℃，加热30-40min后，得预聚物溶液；(2)将木质素溶于水，加入预聚物溶液，再加入氨水调节溶液pH至11，50-100rpm搅拌10min，滴加盐酸将溶液pH调至3，50-100rpm搅拌5min，得混合液；(3)将混合液在300-400rpm下搅拌，滴加盐酸至pH为3，缓慢滴加甲苯后，在1000-2000rpm下搅拌1-3min，然后在60-70℃下反应5-8h，待反应结束后用乙醇冲洗3-5次，在室温下干燥24-48h，得碳气凝胶A前体；(4)将碳气凝胶A前体在氮气保护下，以5℃/min的加温方式分别加温至400℃，500℃、600℃和700℃，并在这些温度下各保持2h；然后以5℃/min的降温方式降温至室温得碳气凝胶A。优选地，所述纳米薄膜B的制备方法：(1)在100-110℃下加热乙二醇5-10min，然后加入四异丙醇钛，然后加入四甲基胺氢氧化铵和水，50-100rpm搅拌5-10s后在100-110℃下反应4-6小时，自然冷却到室温下，然后滴加丙酮直至絮凝物完全出现，然后以4000rpm离心4分钟，得絮凝物沉淀；分别用丙酮、甲醇将絮凝物洗涤两次，然后在真空干燥，称重，按每克干燥物溶于5mL0.1mol/L的四甲基胺氢氧化铵的溶液的比例混合，得到钛酸盐纳米片溶液；(2)将蚕茧切成小片，在碳酸钠溶液中煮沸30min后，用水冲洗，90-100℃干燥后，于60℃溶解在溴化锂溶液中，反应4-6h，然后使用1-5Kd的透析膜在纯水中进行透析24-48h，在4℃9000rpm离心2次，每次20min，取上清液，为丝纤蛋白溶液；(3)在室温通风情况下，将丝纤蛋白溶液与钛酸盐纳米片溶液按重量比1:(1-3)混合，在磨具中逐滴浇注，干燥成膜，并在甲醇中浸泡24h，然后继续室温干燥24h，得纳米薄膜B。优选地，碳气凝胶A的制备方法中甲醛和三聚氰胺的质量比为2:1。优选地，所述纳米薄膜B原料中钛酸盐纳米片与丝纤蛋白溶液重量比为3:2。优选地，所述碳气凝胶A是可以循环利用的，具体步骤为：将使用过的碳气凝胶A直接在空气中用火燃烧至质量恒重，即可再次使用。优选地，所述碳气凝胶A的投放量与处理水量的质量体积比为0.5-5g/L。优选地，所述纳米薄膜B的投放量与处理水量的质量体积比为0.5-5g/L。本专利技术的有益之处在于，本专利技术制备了碳气凝胶A和纳米薄膜B都具有良好吸附性能。其中，碳气凝胶A在吸附有机物后通过燃烧处理循环使用，有效节约成本。纳米薄膜B在具有良好的Pb2+、Hg2+吸附能力,且吸附后反应不可逆，安全有效的保证湖泊水质。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行进一步阐述，但下述实施例仅用来解释本专利技术不能用来限定本专利技术。下述实施例中提到的份数除另有指出外均为重量份。具体地，下述实施例中使用到的原料如下：甲醛，CAS号：50-00-0。甲苯，CAS号：108-88-3。乙醇，CAS号：64-17-5。三聚氰胺，CAS号：108-78-1。四异丙醇钛，CAS号：546-68-9。乙二醇，CAS号：107-21-1。四甲基胺氢氧化铵，CAS号：10424-65-4。盐酸，CAS号：7647-01-0。甲醇，CAS号：67-56-1。碳酸钠，CAS号：497-19-8。氨水，CAS号：1336-21-6。溴化锂，CAS号：7550-35-8。木质素，购自泰州市百川化工有限公司。蚕茧，购自湖州双林华杰绢纺开棉厂。实施例1一种湖泊水生态环境复原方法，将湖泊用隔板均分为几个区块，然后往区块中投放碳气凝胶A和纳米薄膜B，反应12h。碳气凝胶A的投放量与处理水量的质量体积比为0.5g/L。纳米薄膜B的投放量与处理水量的质量体积比为0.5g/L。碳气凝胶A的制备方法：(1)将50份甲醛和25份三聚氰胺混合，在100rpm转速下搅拌，滴加三乙醇胺至pH值为9.5，与回流冷凝器连接并加热至60℃，加热30min后，得预聚物溶液。(2)将1份木质素溶于20份纯水和预聚物溶液中，再加入37％wt氨水调节溶液pH至11，50rpm搅拌10min，滴加0.1mol/L盐酸将溶液pH调至3，50rpm搅拌5min，得混合液。(3)将混合液在300rpm下搅拌，滴加0.1mol/L盐酸至pH为3，缓慢滴加5份甲苯后，在1000rpm下搅拌1min，然后在70℃下反应5h，待反应结束后用乙醇冲洗3次，在室温下干燥24h，得碳气凝胶A前体。(4)将碳气凝胶A前体在氮气保护下，以5℃/min的加温方式分别加温至400℃，500℃、600℃和700℃，并在这些温度下各保持2h；然后以5℃/min的降温方式降温至室温得碳气凝胶A。纳米薄膜B的制备方法：(1)在110℃下加热6份乙二醇5min，然后加入3份四异丙醇钛，然后加入1份四甲基胺氢氧化铵和50份水，50-100rpm搅拌5-10s后在110℃下反应4-6小时，自然冷却到室温下，然后滴加丙酮直至絮凝物完全出现，然后以4000rpm离心4分钟，得絮凝物沉淀；分别用丙酮、甲醇将絮凝物洗涤两次，然后在真空干燥，称重，按每克干燥物溶于5mL0.1mol/L的四甲基胺氢氧化铵的溶液的比例混合，得到钛酸盐纳米片溶液。(2)5份蚕茧切成小片，在0.02mol/L碳酸钠溶液中浸没后煮沸30min后，用纯水冲洗，100℃干燥后，于60℃溶解在含有100份70％(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种湖泊水生态环境复原方法，其特征在于，将湖泊用隔板均分为几个区块，然后往区块中投放碳气凝胶A和纳米薄膜B，反应12‑24h；所述碳气凝胶A由木质素、甲醛、三聚氰胺、三乙醇胺、甲苯、水制备而成；所述纳米薄膜B由钛酸盐纳米片、丝纤蛋白溶液制备而成。

【技术特征摘要】
1.一种湖泊水生态环境复原方法，其特征在于，将湖泊用隔板均分为几个区块，然后往区块中投放碳气凝胶A和纳米薄膜B，反应12-24h；所述碳气凝胶A由木质素、甲醛、三聚氰胺、三乙醇胺、甲苯、水制备而成；所述纳米薄膜B由钛酸盐纳米片、丝纤蛋白溶液制备而成。2.根据权利要求1所述的湖泊水生态环境复原方法，其特征在于，所述的碳气凝胶A由按重量计的1-10份木质素、50-100份甲醛、25-50份三聚氰胺、50-150份甲苯、20-50份水制备而成。3.根据权利要求1所述的湖泊水生态环境复原方法，其特征在于，所述纳米薄膜B由按重量计的50-90份钛酸盐纳米片、50-10份的丝纤蛋白溶液制备而成；所述钛酸盐纳米片由按重量计的1-5份四异丙醇钛、5-10份乙二醇、10-20份四甲基胺氢氧化铵、50-80份水制备而成；所述丝纤蛋白溶液由按重量计的5-8份的蚕茧、60-100份溴化锂、80-100份水制备而成。4.根据权利要求1所述的湖泊水生态环境复原方法，其特征在于，所述碳气凝胶A的制备方法：(1)将甲醛和三聚氰胺混合，搅拌，滴加三乙醇胺调节pH值至9.5，与回流冷凝器连接并加热至50-60℃，加热30-40min后，得预聚物溶液；(2)将木质素溶于水，加入预聚物溶液，再加入氨水调节溶液pH至11，搅拌，滴加盐酸将溶液pH调至3，搅拌，得混合液；(3)往混合液中，滴加盐酸至pH为3，然后缓慢滴加甲苯，再在1000-2000rpm下搅拌1-3min，然后在60-70℃下反应5-8h，待反应结束后用乙醇冲洗3-5次，在室温下干燥24-48h，得碳气凝胶A前体；(4)将碳气凝胶A前体在氮气保护下，以5℃/min的加温方式分别加温至400℃，500℃、600℃和700℃，并在这些温度下各保持2h；然后以5℃/min的降温方式降温...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晨，徐建文，殷情，李浩，
申请(专利权)人：皖建生态环境建设有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34