一种水体底泥的原位生态修复方法技术

本发明专利技术公开了一种水体底泥的原位生态修复方法，包括如下步骤：S1、基于矩形金属网框以及内载于矩形金属网框内的改性纳米磁性氧化铁实现底泥中重金属的吸附处理；S2、基于矩形金属网框以及内载于矩形金属网框内的携带有菌酶混合物的弹性填料以及曝气装置实现底泥的修复处理。本发明专利技术通过改性纳米磁性氧化铁实现了底泥中重金属的高效吸附处理，从而大大降低底泥中的重金属含量；通过菌酶混合物协同曝气装置能够有效降解底泥中的污染物，且不会对底泥和水体产生二次污染；整个过程操作较为简便，自动化程度较高。

A method of in situ ecological restoration of water sediment

【技术实现步骤摘要】
一种水体底泥的原位生态修复方法
本专利技术涉及水体环境改善领域，具体涉及一种水体底泥的原位生态修复方法。
技术介绍
上覆水、水体底部的沉积物以及周围各种环境条件组成了完整的水体，污染物质进入水体后，通过沉淀、吸附、生物吸收等途径最终沉积于底泥中并逐渐积累。由于不断的富集累积，受污染的底泥中氮磷物质、耗氧性有机物、难降解性有机物、重金属等污染物的浓度往往要比上覆水中高出几个数量级。河道底泥与上覆水之间不停地进行着物质和能量的交换，同时，底泥中的各种污染物质也与上覆水保持着一种释放与吸收的动态平衡，一旦环境条件发生改变污染物质就会通过解吸、扩散、扰动等方式重新释放污染上覆水水质，继而影响整个水体，因此底泥也相当于水体的天然内源污染。底泥生态修复是指利用物理和生物处理方法，对底泥中污染物进行降解和去除，其对于周边环境及水体水域不会造成任何的二次污染和影响，并可以在短时间内解决水体的水质问题，特别是水体黑臭问题。同时能做到淤泥的减量化、资源化、无害化。目前多采用天然无机矿物质进行吸附完成底泥生态修复，存在操作过程复杂，水体治理效果不佳等缺陷。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种水体底泥的原位生态修复方法，可以全面高效的进行底泥修复。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种水体底泥的原位生态修复方法，包括如下步骤：S1、基于矩形金属网框以及内载于矩形金属网框内的改性纳米磁性氧化铁实现底泥中重金属的吸附处理；S2、基于矩形金属网框以及内载于矩形金属网框内的携带有菌酶混合物的弹性填料以及曝气装置实现底泥的修复处理。进一步地，所述矩形金属网框通过一驱动机构和一支撑机构按一定阀值布置在河流内，矩形金属网框的下底边始终位于底泥内；该驱动机构包括滑块、滑块驱动装置、电动伸缩杆，该支撑机构包括架设在河流两侧的支撑架、架设在两支撑架之间的横杆，横杆下底面沿水平方向开设有用于安装滑块、滑块驱动装置的滑槽，矩形金属网框通过电动伸缩杆与滑块固接，矩形金属网框与横杆垂直布置。进一步地，所述改性纳米磁性氧化铁的粒径大于矩形金属网框的孔径，改性纳米磁性氧化铁的填充量为矩形金属网框填充腔体积的1/3左右。进一步地，所述步骤S1具体包括如下步骤：S11、完成支撑机构的安装；S12、完成矩形金属网框及其驱动机构的安装，并在矩形金属网框内填充适量改性纳米磁性氧化铁；S13、启动电动伸缩杆控制矩形金属网框下降，直至矩形金属网框下底面与河流底面相抵，此刻，启动滑块驱动装置驱动滑块带动矩形金属网框沿着横杆从河流一侧运动至河流另一侧，然后再从河流另一侧运动至原来的位置，完成后，启动电动伸缩杆带动矩形金属网框归位，取出改性纳米磁性氧化铁，完成改性纳米磁性氧化铁和矩形金属网框的清洗，清洗完毕后，将改性纳米磁性氧化铁装回矩形金属网框；S14、重复步骤S133～4次。进一步地，所述步骤S2中，菌酶混合物喷涂在硅藻原土颗粒上，由EM菌、聚磷菌、枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、β-复合解毒酶按质量比为10:2:3:3:3的比例混合所得，弹性填料贯穿硅藻原土颗粒设置，优选地，还可以添加微生物促进剂，如氨基酸，以促进微生物的生长。进一步地，所述矩形金属网框为一双层网框结构，其上设有用于取放填充物的活动门以及用于安装曝气装置（曝气主管）的安装孔，曝气装置包括风机、曝气主管和曝气支管，风机直接连通有曝气主管，通过曝气主管，再连接曝气支管向底泥中通入空气。进一步地，所述步骤S2具体包括如下步骤：S21、完成曝气装置的安装，并在矩形金属网框内填充适量携带有菌酶混合物的立体弹性填料；S22、启动电动伸缩杆控制矩形金属网框下降，直至矩形金属网框下底面与河流底面相抵，此刻，启动风机，并启动滑块驱动装置驱动滑块带动矩形金属网框沿着横杆从河流一侧运动至河流另一侧，然后再从河流另一侧运动至原来的位置，完成后，启动电动伸缩杆带动矩形金属网框归位；S23、重复步骤S223～4次。本专利技术具有以下有益效果：（1）通过改性纳米磁性氧化铁实现了底泥中重金属的高效吸附处理，从而大大降低底泥中的重金属含量；（2）通过菌酶混合物协同曝气装置能够有效降解底泥中的污染物，且不会对底泥和水体产生二次污染；（3）整个过程操作较为简便，自动化程度较高。附图说明图1为本专利技术实施例中矩形金属网框的结构示意图。图2为本专利技术实施例中矩形金属网框的布置方式示意图；图中：1-矩形金属网框；2-支撑架；3-横杆；4-滑块；5-电动伸缩杆。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。以下实施例中，所述改性纳米磁性氧化铁通过以下步骤制备所得：量取14.25mL25%的氨水于烧杯中，用蒸馏水稀释至150mL，转移至250mL的三口烧瓶中；然后称取0.5g的EDTA，转移至三口烧瓶中，将其置于搅拌器上，边加热（加热至72℃）边搅拌，同时在烧瓶中通入氮气；称取27.8g的七水合硫酸亚铁于烧杯中，加入60mL的蒸馏水，1mL的浓硫酸，在加热条件下使其溶解，冷却后，将其转移入酸式滴定管中，在氮气保护下缓慢滴入三口烧瓶中，滴定完毕后，溶液为青灰色；充分反应五分钟，溶液变为深青色；称取2.83g硝酸钠于烧杯中，加入40mL蒸馏水溶解，然后转移至酸式滴定管，缓慢滴入上述生成的深青色溶液中，滴定完毕后，使其充分反应3h后，用蒸馏水，乙醇各洗涤三次后，离心，将上清液倒掉，剩余的物质在真空条件下干燥，制得深青色磁性固体，研细即得。实施例1一种水体底泥的原位生态修复方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、基于矩形金属网框以及内载于矩形金属网框内的改性纳米磁性氧化铁实现底泥中重金属的吸附处理；S11、完成支撑机构的安装，按照一定阀值布置，该阀值至少需满足相邻两矩形金属网框在工作时不会相互影响；所述矩形金属网框通过一驱动机构和一支撑机构按一定阀值布置在河流内，矩形金属网框的下底边始终位于底泥内；该驱动机构包括滑块、滑块驱动装置、电动伸缩杆，该支撑机构包括架设在河流两侧的支撑架、架设在两支撑架之间的横杆，横杆下底面沿水平方向开设有用于安装滑块、滑块驱动装置的滑槽，矩形金属网框通过电动伸缩杆与滑块固接，矩形金属网框与横杆垂直布置；S12、完成矩形金属网框及其驱动机构的安装，并在矩形金属网框内填充适量改性纳米磁性氧化铁；所述改性纳米磁性氧化铁采用异形颗粒，其粒径大于矩形金属网框的孔径，异形颗粒可以使得相邻两个颗粒之间会存在空隙，改性纳米磁性氧化铁的填充量为矩形金属网框填充腔体积的1/3左右；S13、启动电动伸缩杆控制矩形金属网框下降，直至矩形金属网框下底面与河流底面相抵，此刻，启动滑块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水体底泥的原位生态修复方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、基于矩形金属网框以及内载于矩形金属网框内的改性纳米磁性氧化铁实现底泥中重金属的吸附处理；/nS2、基于矩形金属网框以及内载于矩形金属网框内的携带有菌酶混合物的弹性填料以及曝气装置实现底泥的修复处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种水体底泥的原位生态修复方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、基于矩形金属网框以及内载于矩形金属网框内的改性纳米磁性氧化铁实现底泥中重金属的吸附处理；
S2、基于矩形金属网框以及内载于矩形金属网框内的携带有菌酶混合物的弹性填料以及曝气装置实现底泥的修复处理。


2.如权利要求1所述的一种水体底泥的原位生态修复方法，其特征在于，所述矩形金属网框通过一驱动机构和一支撑机构按一定阀值布置在河流内，矩形金属网框的下底边始终位于底泥内；该驱动机构包括滑块、滑块驱动装置、电动伸缩杆，该支撑机构包括架设在河流两侧的支撑架、架设在两支撑架之间的横杆，横杆下底面沿水平方向开设有用于安装滑块、滑块驱动装置的滑槽，矩形金属网框通过电动伸缩杆与滑块固接，矩形金属网框与横杆垂直布置。


3.如权利要求1所述的一种水体底泥的原位生态修复方法，其特征在于，所述改性纳米磁性氧化铁的粒径大于矩形金属网框的孔径，改性纳米磁性氧化铁的填充量为矩形金属网框填充腔体积的1/3。


4.如权利要求1所述的一种水体底泥的原位生态修复方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括如下步骤：
S11、完成支撑机构的安装；
S12、完成矩形金属网框及其驱动机构的安装，并在矩形金属网框内填充适量改性纳米磁性氧化铁；
S13、启动电动伸缩杆控制矩形金属网框下降，直至矩形金属网框下底面与河流底面相抵，此刻，启动滑块驱动装置驱动滑块带动矩形金属网框沿着横杆从河流...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰锋，呼文军，
申请(专利权)人：吕梁学院，
类型：发明
国别省市：山西;14