System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料的制备方法技术_技高网

一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料的制备方法技术

技术编号:39934858 阅读:5 留言:0更新日期:2024-01-08 22:06
本发明专利技术公开了一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料的制备方法。本发明专利技术的特异性生态吸附材料主要由拥有较高生物亲和性的生态材料壳聚糖、天然斜发沸石及针对特定区域特定污染物的专性吸附材料制成,具有能够处理多种河道内源污染物的功能。本发明专利技术的特异性生态吸附材料利用天然斜发沸石增强壳聚糖水凝胶材料的机械强度,使之能在一定水力强度、外力作用下仍保持稳定的交联网状结构,为特定污染的专性吸附材料提供负载位点。本发明专利技术的特异性生态吸附材料中的壳聚糖、天然斜发沸石均对重金属污染有较强固定能力,另外天然斜发沸石对氨、氮等有机污染也有较强吸附性能,负载专性吸附材料可以实现对环境中某类污染物质有针对性地去除。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机吸附材料合成及河道内源污染修复,尤其涉及一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料的制备方法


技术介绍

1、长期工、农业发展导致河道沉积物大量积蓄重金属和氮、磷有机物,逐步形成内源污染隐患,在外界环境条件如ph、eh、do改变时会导致重金属和氨氮有机物从沉积物中重新释放造成水相二次污染。目前河道污染治理主要分为原位处理和异位处理两个方向,但是异位处理往往要对沉积物进行疏浚后再处理,不但破坏河道生态,而且还要面临疏浚沉积物的运输、储存、后续处理以及排放等诸多问题,普遍成本过高,不适于广泛推广和应用。

2、目前沉积物重金属的原位处理技术大多存在一定局限性,如中国专利文献cn111646659a公开的《一种重金属污染沉积物固化剂及其固化方法》,该方法所述固化剂含有过硫酸铵、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、戊二醇等大量化学试剂,在修复污染的同时带来了新的污染隐患。再如中国专利文献cn113548778a公开的《一种重金属-有机复合污染河道沉积物的生物修复方法》,该方法通过定向驯化嗜酸性电活性菌,使沉积物污染物固化,但这类微生物修复方法未考虑实际河道生态是否适宜引入菌群繁殖,以及引入菌群对河道生态造成的可能影响,不具有普适性。总结目前主流的原位处理技术缺陷主要有以下三点:(1)迁移性、可推广性较差。(2)选取材料对环境不够友好。(3)修复过程中的监测机制总体缺位,对实际处理固化效果缺乏讨论。


技术实现思路

1、针对现有技术不足,本专利技术提出了制备一种高效、低成本、环境友好的特异性生态吸附材料的方法,以解决
技术介绍
中提出的问题。

2、本专利技术提供如下技术方案:

3、一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料的制备方法,包括以下步骤:

4、s1,将天然斜发沸石研磨成粉末过200目筛后备用;

5、s2,称取一定量的筛后沸石,加入氢氧化钠溶液,在恒温水浴作用下持续搅拌,得到碱改性沸石,用去离子水洗涤烘干备用;

6、s3,按照一定比例将碱改性沸石和壳聚糖加入冰乙酸溶液中,搅拌1 h使壳聚糖充分溶解;

7、s4,在步骤s3体系中加入一定量的专性吸附材料,搅拌1 h使其充分混合;

8、s5,在步骤s4体系中加入一定量的环氧氯丙烷,搅拌2 h使其充分混合;

9、s6,使用蠕动泵将步骤s5体系中的溶液匀速逐滴加入到一定浓度的三聚磷酸钠溶液中,搅拌3 h使其充分混合;

10、s7,用标准氢氧化钠溶液和盐酸溶液对步骤s6体系进行滴定,至其ph为5,静置一段时间后将水凝胶小球取出并洗涤、干燥,得到特异性生态吸附材料。

11、进一步地,步骤s2中,所述沸石的加入量为20 g。

12、进一步地,步骤s2中,所述氢氧化钠溶液浓度为2 mol/l,恒温水浴温度为75-85℃,搅拌时间为7.5-8.5 h。恒温水浴温度优选为80℃,搅拌时间优选为8 h。

13、进一步地,步骤s3中,所述壳聚糖的加入量为10 g,所述冰乙酸溶液为100 ml,体积分数为3%-5%。体积分数优选为5%。

14、进一步地,步骤s4中,所述专性吸附材料为膨胀蛭石、玉米秸秆生物炭中的一种。

15、进一步地,所述专性吸附材料的加入量为10 g。

16、进一步地,所述膨胀蛭石作为专性吸附材料的具体制备方法包括以下步骤:

17、a1,将蛭石置于150℃烘箱中预热10min后迅速放入1000℃马弗炉中静置1min使其膨胀后快速取出;

18、a2,待冷却后放入球磨机中进行研磨后过200目筛备用。

19、进一步地,所述玉米秸秆生物炭作为专性吸附材料的具体制备方法包括以下步骤:

20、b1,将玉米秸秆洗净后80℃烘干,粉碎过100目筛;

21、b2,置于500℃的马弗炉中炭化8 h;

22、b3,用200 ml 1 mol/l的hcl处理12 h,洗涤干燥备用。

23、进一步地,步骤s5中,所述的环氧氯丙烷的加入量为3 ml。

24、进一步地,步骤s6中,所述三聚磷酸钠溶液的浓度为20 g/l。

25、进一步地,步骤s6中,所述蠕动泵的速度为2.5-3.5r/min。

26、进一步地,步骤s6中,所述蠕动泵的输出端设有硅胶管,所述硅胶管的规格为2*4mm。

27、进一步地,步骤s7中,所述静置时间为2.5-3.5h。静置时间优选为3h。

28、进一步地,一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料在原位处理河道内源污染中的应用,应用为铺设在受污染的河道底泥上,并种植适量植物,保障底栖环境稳定。

29、进一步地,所述植物为针对该区域污染选定的超富集植物,视具体水深选用挺水或沉水植物。

30、进一步地,所述植物能够对运移至覆盖层之上的污染进行固定,定期收集其根、茎、叶,测定其重金属、氮、磷含量分析污染修复情况,提前预判内源污染释放风险。

31、进一步地,一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料在原位处理河道内源污染中的应用,若所述应用区域水流湍急应用生态袋填装固定后铺设。

32、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

33、(1)本专利技术一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料的制备方法,本专利技术由拥有较高生物亲和性的生态材料壳聚糖、天然斜发沸石及针对特定区域特定污染物的专性吸附材料制成,对重金属和有机物污染物均有显著修复效果。

34、(2)本专利技术一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料的制备方法,本专利技术利用氢氧化钠对沸石硅铝结构的刻蚀性,增大沸石的比表面积,增强其吸附性能,再用冰乙酸溶液中和沸石孔隙中残留的氢氧根离子,避免材料表现出较强碱性,影响水凝胶球通透性,并溶解壳聚糖,增强交联反应效率。

35、(3)本专利技术一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料的制备方法,本专利技术水凝胶成球保证了材料的透水性的同时大幅提高其机械强度,以应对河道污染修复过程中的水力影响、生物扰动等因素,专性吸附材料的加入提高了吸附材料处理不同特定污染的特异性,表现出优异的去除效果。

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【技术保护点】

1.一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述沸石的加入量为20 g。

3.根据权利要求1所述一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述氢氧化钠溶液浓度为2 mol/l,恒温水浴温度为75-85℃,搅拌时间为7.5-8.5 h。

4.根据权利要求1所述一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述壳聚糖的加入量为10 g,所述冰乙酸溶液为100 ml,体积分数为3%-5%。

5.根据权利要求1所述一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料的制备方法,其特征在于,步骤S4中,所述专性吸附材料为膨胀蛭石、玉米秸秆生物炭中的一种。

6.根据权利要求5所述一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料的制备方法,其特征在于,所述专性吸附材料的加入量为10 g。

7.根据权利要求1所述一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料的制备方法,其特征在于,步骤S5中,所述的环氧氯丙烷的加入量为3 ml。

8.根据权利要求1所述一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料的制备方法,其特征在于,步骤S6中,所述三聚磷酸钠溶液的浓度为20 g/l。

9.根据权利要求1所述一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料的制备方法,其特征在于,步骤S6中,所述蠕动泵的速度为2.5-3.5 r/min。

10.根据权利要求1所述一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料的制备方法,其特征在于,步骤S7中,所述静置时间为2.5-3.5 h。

...

【技术特征摘要】

1.一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料的制备方法,其特征在于,步骤s2中,所述沸石的加入量为20 g。

3.根据权利要求1所述一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料的制备方法,其特征在于,步骤s2中,所述氢氧化钠溶液浓度为2 mol/l,恒温水浴温度为75-85℃,搅拌时间为7.5-8.5 h。

4.根据权利要求1所述一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料的制备方法,其特征在于,步骤s3中,所述壳聚糖的加入量为10 g,所述冰乙酸溶液为100 ml,体积分数为3%-5%。

5.根据权利要求1所述一种解决水体重金属内源污染特异性吸附材料的制备方法,其特征在于,步骤s4中,所述专性吸附材料为膨胀蛭石、玉...

【专利技术属性】
技术研发人员:李敏吴海铭马国伟
申请(专利权)人:河北工业大学
类型:发明
国别省市:

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