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() 黑臭水体复合治理修复剂及其制备方法技术_技高网

黑臭水体复合治理修复剂及其制备方法技术

技术编号:40788619 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-28 19:19
本发明专利技术提供一种黑臭水体复合治理修复剂及其制备方法,属于污水处理技术领域,该治理修复剂集生物、化学、物理治理机理于一体。以氧化石墨烯改性玄武岩为载体固定复合菌剂,辅以吸附剂、缓释碳源等,吸附剂包括生物质炭、氧化生物质炭、活化生物质炭等,极大程度上克服单一治理剂在治理复杂黑臭水体时的缺陷及制约,例如在治理时需要分阶段投加不同的药剂的复杂性以及单个药剂作用单一无法达到综合的处理效果等。本发明专利技术通过以下方法制备得到黑臭水体复合治理修复剂。克服以上的缺点,简化黑臭水体的治理流程,多种药剂同时发挥作用达到优异的治理效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污水处理,具体涉及一种新型高效黑臭水体复合治理修复剂及其制备方法


技术介绍

1、黑臭水体严重破坏生态环境,削弱水体自净能力,危害人体健康。黑臭水体成因复杂,治理困难,需要因地制宜,采取科学的治理措施。目前的黑臭水体处理技术依据治理机理有物理法、化学法和生物法3类。物理法主要是采用曝气、吸附、底泥疏浚等方法。化学法是以絮凝氧化与沉淀为处理手段。生物法主要是利用微生物、原生动物、植物、生物菌剂等对水体的污染物进行吸收、转化和去除从而达到治理目地。物理法虽然可以提高水质,但其效果比较有限,同时需要较高的设备和运行成本。化学法可以迅速去除水中大部分有机物,但是难以彻底去除污染物,对生态环境的影响比较大。生物法具有生态节能、成本低、效率高、无二次污染等优点,但是存在一定的生物污染、气味、环境编译以及发生突变等安全问题和限制因素。综上所述单一方法都存在一定的局限性,因此虽然目前针对黑臭水体的治理和修复有较多的研究,但是在实际治理过程中,由于治理剂的自身限制性,许多本质问题无法得到根治,所以黑臭水体的治理剂有待进一步做出研究。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种新型高效黑臭水体复合治理修复剂及其制备方法,以解决上述
技术介绍
中存在的至少一项技术问题。

2、为了实现上述目的,本专利技术采取了如下技术方案:

3、一方面,本专利技术提供一种黑臭水体复合治理修复剂制备方法,其主要方案为适配的生物菌剂、吸附剂及缓释碳源,采取一定的技术手段将其负载或固定在适配的载体上。

4、一方面,一种黑臭水体综合治理剂,其主要方案为适配的生物菌剂、吸附剂以及缓释碳源,采取一定的技术手段将其固定在适配的载体上。

5、优选的,生物菌剂为混合菌剂主要有芽孢杆菌、光合细菌、放线菌、硝化菌和乳酸菌等组成。

6、优选的,所述的吸附剂为生物质活性炭、氧化生物质活性炭。

7、优选的,所述的适配载体为经过不同氧化程度的氧化石墨烯改性处理的玄武岩纤维。

8、优选的,所述的不同氧化程度的氧化石墨烯制备方案如下:

9、步骤一取1.5g的天然石墨粉末和一定量98%的浓硫酸,加入到三口烧瓶中,烧瓶放置于冰水浴中,采用机械的搅拌方式进行充分的搅拌反应。步骤二在搅拌条件下,缓慢的加入一定量的高锰酸钾粉末至三口烧瓶中,控制反应温度在15℃左右,待没有紫色气体冒出时,室温条件下继续搅拌反应2h,然后静置过夜。步骤三再向三口烧瓶中加入100ml的去离子水,控制反应温度在95℃左右,持续搅拌30min,之后再加入30%的h2o2,直至反应体系不产生气泡,趁热过滤。步骤四用去离子水对滤渣进行洗涤,直到上清液呈现中性,滤渣即为go粘稠物。

10、优选的,浓硫酸的浓度为98%。

11、优选的,反应温度为15℃。

12、优选的,加入过氧化氢的浓度为20%。

13、优选的,制备轻度氧化的氧化石墨烯时加入的浓硫酸为200ml,高锰酸钾量为5g。

14、优选的,制备重度氧化的氧化石墨烯时加入的浓硫酸为100ml,高锰酸钾量为20g。

15、优选的,玄武岩纤维的改性处理方案如下:步骤一将上述制备好的的不同程度的氧化石墨烯分别在水中进行超声分散,处理时间为150s。步骤二将玄武岩纤维加入上述含有氧化石墨烯的水溶液中继续进行超声分散处理,处理时间为120s。步骤三对溶液进行恒温水浴处理。温度保持在30~45℃,处理时间为12h。步骤四恒温水浴结束后继续进行超声分散处理,处理时间为30min,最后将处理之后的玄武岩纤维放置于100℃的条件下进行烘干处理,最后得到改性之后的玄武岩纤维。

16、优选的,所述的改性处理方案中,氧化石墨烯在水中进行超声分散的时间为150s。

17、优选的,所述改性处理方案中,玄武岩纤维在石墨烯水溶液中进行超声分散的处理时间是120s。

18、优选的,所述的改性处理方案中,玄武岩纤维最后放置的干燥温度为100℃。

19、优选的,生物菌剂的负载方案如下:步骤一取用一定质量的聚乙烯醇放置于蒸馏水中,在100℃下完全溶解。步骤二:将上述溶液加入到2%的海藻酸钠溶液中,混合均匀,再加入改性之后的玄武岩纤维混合均匀。步骤三:溶液冷却到40℃后与处在对数生长期的菌液按照5:1的体积比混合均匀,用滴管取用一定质量分数的cacl2溶液滴入其中,轻微的搅拌10min,之后取出固定化的玄武岩纤维,用生理盐水洗涤干净,干燥完毕备用。

20、优选的,所述的生物菌剂负载方案中,选取的是处于对数生长期间的生物菌

21、优选的,所述的生物菌剂负载方案中,海藻酸钠的溶液浓度为2%。

22、优选的,所述的生物菌剂负载方案中,cacl2的质量分数是5%。

23、优选的,所述的生物菌剂负载方案中,轻微的搅拌时间为10min。

24、优选的,吸附剂的固定方案如下:以聚氨酯乳液为上浆剂,将生物质活性炭炭或氧化生物质活性炭沉积涂覆于不同氧化程度go改性玄武岩纤维表面。上浆剂为聚氨酯乳液。

25、本专利技术有益效果:以氧化石墨烯改性玄武岩为载体固定复合菌剂,辅以吸附剂、缓释碳源等,极大程度上克服单一治理剂在治理复杂黑臭水体时的缺陷及制约,简化了黑臭水体的治理流程,多种药剂同时发挥作用达到优异的治理效果。

26、本专利技术附加方面的优点,将在下述的描述部分中更加明显的给出,或通过本专利技术的实践了解到。

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【技术保护点】

1.一种黑臭水体复合治理修复剂制备方法,其特征在于,将适配的生物菌剂、吸附剂及缓释碳源负载或固定在适配的载体上;其中,生物菌剂为混合菌剂包括芽孢杆菌、光合细菌、放线菌、硝化菌和乳酸菌;所述的吸附剂为生物质活性炭或氧化生物质活性炭;所述的适配载体为经过不同氧化程度的氧化石墨烯改性处理的玄武岩纤维。

2.根据权利要求1所述的黑臭水体复合治理修复剂制备方法,其特征在于,所述的不同氧化程度的氧化石墨烯制备,包括:

3.根据权利要求2所述的黑臭水体复合治理修复剂制备方法,其特征在于,步骤一取1.5g的天然石墨粉末和一定量98%的浓硫酸;步骤二在搅拌条件下,缓慢的加入一定量的高锰酸钾粉末至三口烧瓶中,控制反应温度在15℃,待没有紫色气体冒出时,室温条件下继续搅拌反应2h。

4.根据权利要求3所述的黑臭水体复合治理修复剂制备方法,其特征在于,步骤三中再向三口烧瓶中加入100ml的去离子水,控制反应温度在95℃,持续搅拌30min,之后再加入30%的H2O2。

5.根据权利要求3所述的黑臭水体复合治理修复剂制备方法,其特征在于,加入的浓硫酸为200ml,高锰酸钾量为5g。

6.根据权利要求3所述的黑臭水体复合治理修复剂制备方法,其特征在于,加入的浓硫酸为100ml,高锰酸钾量为20g。

7.根据权利要求1所述的黑臭水体复合治理修复剂制备方法,其特征在于,玄武岩纤维的改性处理包括:步骤一将制备好的的不同程度的氧化石墨烯分别在水中进行超声分散;步骤二将玄武岩纤维加入上述含有氧化石墨烯的水溶液中继续进行超声分散处理;步骤三对溶液进行恒温水浴处理;步骤四恒温水浴结束后继续进行超声分散处理,将处理之后的玄武岩纤维进行烘干处理,最后得到改性之后的玄武岩纤维。

8.根据权利要求7所述的黑臭水体复合治理修复剂制备方法,其特征在于,步骤一将制备好的的不同程度的氧化石墨烯分别在水中进行超声分散,处理时间为150s;步骤二将玄武岩纤维加入上述含有氧化石墨烯的水溶液中继续进行超声分散处理,处理时间为120s;步骤三对溶液进行恒温水浴处理;温度保持在30~45℃,处理时间为12h;步骤四恒温水浴结束后继续进行超声分散处理,处理时间为30min,最后将处理之后的玄武岩纤维放置于100℃的条件下进行烘干处理,最后得到改性之后的玄武岩纤维。

9.根据权利要求1所述的黑臭水体复合治理修复剂制备方法,其特征在于,生物菌剂的负载包括:步骤一取用一定质量的聚乙烯醇放置于蒸馏水中,在100℃下完全溶解;步骤二:将上述溶液加入到2%的海藻酸钠溶液中,混合均匀,再加入改性之后的玄武岩纤维混合均匀;步骤三:溶液冷却到40℃后与处在对数生长期的菌液按照5:1的体积比混合均匀,用滴管取用一定质量分数的CaCl2溶液滴入其中,轻微的搅拌10min,之后取出固定化的玄武岩纤维,用生理盐水洗涤干净,干燥完毕备用。

10.根据权利要求1所述的黑臭水体复合治理修复剂制备方法,其特征在于,吸附剂的固定包括:以聚氨酯乳液为上浆剂,将生物质活性炭炭或氧化生物质活性炭沉积涂覆于不同氧化程度GO改性玄武岩纤维表面。

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【技术特征摘要】

1.一种黑臭水体复合治理修复剂制备方法,其特征在于,将适配的生物菌剂、吸附剂及缓释碳源负载或固定在适配的载体上;其中,生物菌剂为混合菌剂包括芽孢杆菌、光合细菌、放线菌、硝化菌和乳酸菌;所述的吸附剂为生物质活性炭或氧化生物质活性炭;所述的适配载体为经过不同氧化程度的氧化石墨烯改性处理的玄武岩纤维。

2.根据权利要求1所述的黑臭水体复合治理修复剂制备方法,其特征在于,所述的不同氧化程度的氧化石墨烯制备,包括:

3.根据权利要求2所述的黑臭水体复合治理修复剂制备方法,其特征在于,步骤一取1.5g的天然石墨粉末和一定量98%的浓硫酸;步骤二在搅拌条件下,缓慢的加入一定量的高锰酸钾粉末至三口烧瓶中,控制反应温度在15℃,待没有紫色气体冒出时,室温条件下继续搅拌反应2h。

4.根据权利要求3所述的黑臭水体复合治理修复剂制备方法,其特征在于,步骤三中再向三口烧瓶中加入100ml的去离子水,控制反应温度在95℃,持续搅拌30min,之后再加入30%的h2o2。

5.根据权利要求3所述的黑臭水体复合治理修复剂制备方法,其特征在于,加入的浓硫酸为200ml,高锰酸钾量为5g。

6.根据权利要求3所述的黑臭水体复合治理修复剂制备方法,其特征在于,加入的浓硫酸为100ml,高锰酸钾量为20g。

7.根据权利要求1所述的黑臭水体复合治理修复剂制备方法,其特征在于,玄武岩纤维的改性处理包括:步骤一将制备好的的不同程度的氧化石墨烯分别在水中进行超声分散;步骤二将玄武岩纤维加入上述...

【专利技术属性】
技术研发人员:周岩梅郭逸涵郑美娜赵一帆熊兀韦柳凤蓝海傑刘北胜王锦丁国玉
申请(专利权)人:北京交通大学
类型:发明
国别省市:

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