【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及河道、河涌等水环境治理，尤其涉及一种用于黑臭水体内源治理的高效复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、城市河流是我国水环境的重要组成部分，是广大城市居民生活生产的水资源基础，也在社会经济发展中发挥着巨大的作用。随着工业化和城市化的快速发展，以及人口大量增加，对清洁水源迫切需求，已经受到全世界越来越多的关注。由于工业废水，印染废水，生活废水等一些含有有毒有害的污染废水大量排放至河道、河涌中，严重破坏了水生态平衡，导致一些水生生物种类下降，可利用淡水资源减少，严重威胁了人类的生存环境。同时由于长期未经过治理的河道、河涌淤积了大量的污泥，由淤积的底泥释放到水体中的氮、磷等富营养化物质形成了主要的内源污染物，进一步加剧了水质的恶化，形成黑臭水体。在实际河涌治理过程中，黑臭水体的治理极为复杂。由于该类水体一般位于居民区或工业区等地，水体环境面临的污染源和污染成分丰富多样，水体治理过程又受到交通、居民生活、工厂运行等多方面因素制衡。采用传统手段与技术进行治理，成本高、效果差，持续时间短，难以达到根治的目的。在近几年里，通常采用生物修复技术和化学手段治理，生物修复技术是指利用微生物及其他生物，将水体或土壤中的有毒有害污染物质现场降解为co2和水，或转化为无毒无害物质；化学方法如：混凝沉淀、加入化学药剂杀藻、加入铁盐促进磷的沉淀、加入石灰脱氮等方法，研究表明，这种方法对浊度、cod、、ss、tp去除效果好，对tn、重金属等也有一定的去除效果，虽然上述方法能够较高效的降解废水中的污染物，但是维持时间较短，只能达到在短时间内可以有效地降
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于黑臭水体内源治理的高效复合材料，以解决传统治理污水方法中成本高、效果差、持续时间短、易造成二次污染等问题。
2、本专利技术的另一个目的在于提供一种用于黑臭水体内源治理的高效复合材料的制备方法。
3、本专利技术所提出的用于黑臭水体内源治理的高效复合材料，其原料组成包括：硝酸铋和柠檬酸钠，所述的柠檬酸钠为表面活性剂，所述硝酸铋和柠檬酸钠的摩尔比为1:(0.4-4)。
4、所述硝酸铋和柠檬酸钠的摩尔比为1:0.4。
5、如上所述的用于黑臭水体内源治理的高效复合材料的制备方法，包括以下步骤：溶液制备：在室温下将硝酸铋和柠檬酸钠加入到25ml去离子水中，经过30min的超声处理，使其分散均匀得到混合溶液，备用；搅拌：用针孔滴定法将0.2mmol/l的氯化钾溶液加入上述混合溶液中均匀搅拌，转速为1000r/min；调整ph值：然后加入氢氧化钾和浓硝酸将溶液的ph值调整至6；加热反应：将上述制得的溶液转移到聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中，将高压反应釜放入烘箱中，烘箱温度调至160℃，进行加热24h；冷却：加热后使其自然冷却至室温，合成样品；洗涤：将合成的样品分别用去离子水和乙醇洗涤3-5次；干燥：将洗涤后的样品放入60℃真空干燥箱中，干燥12h，得到制备的样品。
6、所述加入的氢氧化钾起调节ph值的作用，所述加入氢氧化钾的量为2.8055g，溶解于25ml去离子水中配成溶液，所述加入浓硝酸25ml溶解在25ml去离子水中。
7、所述洗涤步骤中，包括将合成的样品先用去离子水洗涤3-5次，再用乙醇洗涤3-5次。
8、所述制备的样品的形貌为10-20nm纳米片堆叠而成的花状料，并用sem扫描电镜测得。
9、所述花状料的比表面积为17-63m2/g。
10、所述柠檬酸钠为表面活性剂，加入不同剂量的柠檬酸钠制备成的样品形貌结构、表面组成、化学状态、比表面积不同。
11、所述加入不同剂量的柠檬酸钠制备成的样品包括：加入0.1g的柠檬酸钠表面活性剂制备的样品为a，加入0.3g的柠檬酸钠表面活性剂制备的样品为b，加入0.5g的柠檬酸钠表面活性剂制备的样品为c，加入1.0g的柠檬酸钠表面活性剂制备的样品为d。
12、本专利技术所提出的用于黑臭水体内源治理的高效复合材料及其制备方法，具有以下有益的效果：①采用水热法制备，其工艺简单，成本低廉；②利用制备成的高校物化复合材料与底水充分搅拌反应，可将泥水中污染物降解，不需要清淤、脱水、转运，降低成本；
13、③有效降解化学需氧量(cod)，可将底泥中、上覆水中的大分子碳链进行断链，部分转化为有效碳元素、碳水化合物，提升水体的可生化性；
14、④可将底泥中的总有机碳(toc)转化为碳水化合物，为微生物生长提供养分，提升水质，不造成二次污染，不返溶；
15、⑤可将原水体中的总磷(tp)、总氮、氨氮(nh3-n)等都转化为可被微生物利用的有效营养物质，参与生态链的循环；
16、⑥可根据不同污染情况，一水一策，制定使用合理治理方案，对得到的不同样品的高效物化复合材料进行单独及配合使用。
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1.用于黑臭水体内源治理的高效复合材料，其特征在于，其原料组成包括：硝酸铋和柠檬酸钠，所述硝酸铋和柠檬酸钠的摩尔比为1:(0.4-4)，所述的柠檬酸钠为表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的用于黑臭水体内源治理的高效复合材料，其特征在于，所述硝酸铋和柠檬酸钠的摩尔比为1:0.4。
3.一种如权利要求1-2任意一项所述的用于黑臭水体内源治理的高效复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的用于黑臭水体内源治理的高效复合材料的制备方法，其特征在于，所述加入的氢氧化钾和硝酸起调节pH值的作用，所述加入氢氧化钾的量为2.8055g，溶解于25ml去离子水中配成溶液，所述加入浓硝酸25ml溶解在25ml去离子水中。
5.根据权利要求3所述的用于黑臭水体内源治理的高效复合材料的制备方法，其特征在于，所述洗涤步骤中，包括将合成的样品先用去离子水洗涤3-5次，再用乙醇洗涤3-5次。
6.根据权利要求3所述的用于黑臭水体内源治理的高效复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备的样品的形貌为10-20nm纳米片堆叠
7.根据权利要求7所述的用于黑臭水体内源治理的高效复合材料的制备方法，其特征在于，所述花状料的比表面积为17-63m2/g。
8.根据权利要求3所述的用于黑臭水体内源治理的高效复合材料的制备方法，其特征在于，所述柠檬酸钠为表面活性剂，加入不同剂量的柠檬酸钠制备成的样品形貌结构、表面组成、化学状态、比表面积不同。
9.根据权利要求9所述的用于黑臭水体内源治理的高效复合材料的制备方法，其特征在于，所述加入不同剂量的柠檬酸钠制备成的样品包括：加入0.1g的柠檬酸钠表面活性剂制备的样品用A表示，加入0.3g的柠檬酸钠表面活性剂制备的样品用B表示，加入0.5g的柠檬酸钠表面活性剂制备的样品用C表示，加入1.0g的柠檬酸钠表面活性剂制备的样品用D表示。
...【技术特征摘要】
1.用于黑臭水体内源治理的高效复合材料，其特征在于，其原料组成包括：硝酸铋和柠檬酸钠，所述硝酸铋和柠檬酸钠的摩尔比为1:(0.4-4)，所述的柠檬酸钠为表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的用于黑臭水体内源治理的高效复合材料，其特征在于，所述硝酸铋和柠檬酸钠的摩尔比为1:0.4。
3.一种如权利要求1-2任意一项所述的用于黑臭水体内源治理的高效复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的用于黑臭水体内源治理的高效复合材料的制备方法，其特征在于，所述加入的氢氧化钾和硝酸起调节ph值的作用，所述加入氢氧化钾的量为2.8055g，溶解于25ml去离子水中配成溶液，所述加入浓硝酸25ml溶解在25ml去离子水中。
5.根据权利要求3所述的用于黑臭水体内源治理的高效复合材料的制备方法，其特征在于，所述洗涤步骤中，包括将合成的样品先用去离子水洗涤3-5次，再用乙醇洗涤3-5次。
...【专利技术属性】
技术研发人员：蔡雨杰，李志军，梁耀星，陈伟仁，张仕荣，周自辉，江怀，张嘉植，陈晓东，范展光，廖建华，王兵，王学涛，
申请(专利权)人：中交广州航道局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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