【技术实现步骤摘要】
本申请涉及水污染治理，具体涉及同时处理底泥与水体的修复材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、此前，随着城镇化进程的扩大发展、城市人口增加、水污染治理措施不够完善、处理设备落后等原因，城市水体中的工业、农业以及生活废水不断增多，导致水环境遭受超过其自净能力的有机污染，同时由于水体的水动力不足，水流流通不畅，污染物在水体底泥中不断进行积累，而底泥与上覆水体不断进行污染物的迁移、传质，最终形成黑臭水体，对城市面貌、生态环境以及居民健康均造成了严重影响。近年来，随着环保意识的提升，环境监管力度的加强，工业、农业以及生活废水这一外源污染的排放已经得到了控制，然而作为内源污染的底泥仍是主要污染源。
2、针对底泥治理，目前已经发展出包括物理修复、化学修复以及生物修复在内的多种治理技术。物理技术虽然技术成本低、效果明显，但是并未从根本上解决内源污染，并且容易被水体扰动和侵蚀；化学修复见效快、效果显著，但是容易对水体中的生物造成危害；生物修复危害程度小，但修复时间长并且容易受到温度的影响。为了对底泥达到更好的修复效果，目前已经有将多种治理技术同时使用的修复办法，如现有技术cn112441713b提供了一种原位修复复合材料及受污染底泥原位治理与修复方法，然而其具体技术方案是将化学修复材料与生物修复材料分开制作并依次进行使用，制备和使用的步骤都较为繁琐，并且其修复药剂在制备过程中加入了大量水泥，使用时容易导致水体中的泥沙层被水泥覆盖，难以生长具有净水功能的植物、微生物和鱼类等，导致水体本身的净化能力难以恢复。
3、因此，需要
技术实现思路
1、本申请想要解决的问题是，提供同时处理底泥与水体的修复材料及其制备方法和应用，在不会对水体生态环境造成负担的同时，拥有优秀的水体和底泥修复效果。
2、为了解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案：
3、一方面，本申请提供制备同时处理底泥与水体的修复材料的方法，包括以下步骤：
4、将al-mofs与混合活性炭粉分散于有机溶剂中，振荡后冷却至室温，然后进行第一过滤、第一洗涤以及第一干燥，得到铝基mof多孔活性炭材料；
5、将所述铝基mof多孔活性炭材料加入第一乳酸钙溶液中进行第一搅拌，第一搅拌过程中加入第一海藻酸钠溶液，经过正向球化后进行第二过滤、第二洗涤以及第二干燥，得到铝基mof多孔活性炭材料凝胶球；
6、将所述铝基mof多孔活性炭材料凝胶球和复合菌剂加入水中，并置于摇床中振荡培养后，进行第三过滤、第三洗涤以及第三干燥，得到含菌多孔材料；
7、将所述含菌多孔材料加入第二海藻酸钠溶液中，进行第二搅拌，第二搅拌过程中滴加第二乳酸钙溶液，经过反向球化后进行第四过滤、第四洗涤以及第四干燥，得到所述同时处理底泥与水体的修复材料。
8、进一步的，所述al-mofs包括mil-53(al)和cau-1中的一种。
9、进一步的，所述混合活性炭粉包括木质活性炭粉、煤质活性炭粉以及果壳活性炭粉。
10、进一步的，所述复合菌剂包括光合细菌、芽孢杆菌、固磷菌、反硝化菌以及硝酸盐还原菌。
11、进一步的，所述al-mofs、所述活性炭粉以及所述复合菌剂的重量比为2:(2～4):(1～2)。
12、进一步的，所述木质活性炭粉、所述煤质活性炭粉以及所述果壳活性炭粉的重量比为(10～20):(5～15):(3～7)。
13、进一步的，所述光合细菌、所述芽孢杆菌、所述固磷菌、所述反硝化菌以及所述硝酸盐还原菌的重量比为(5～9):(8～16):(9～21):(3～7):(2～6)。
14、进一步的，所述第一海藻酸钠溶液和所述第二海藻酸钠溶液的浓度为1.0～2.0wt％。
15、进一步的，所述第一乳酸钙溶液和所述第二乳酸钙溶液的浓度为2.0～3.0wt％。
16、进一步的，所述有机溶剂包括乙醇和二甲基甲酰胺中的一种。
17、进一步的，所述水包括ddh2o。
18、进一步的，所述振荡采用的方法包括超声振荡，所述振荡的温度为160～180℃，所述振荡的时间为24～36h。
19、进一步的，所述振荡培养的温度为35～37℃，所述振荡培养的速度为160～180rpm，所述振荡培养的时间为48～72h。
20、另一方面，本申请提供上述方法制备得到的同时处理底泥与水体的修复材料。
21、再一方面，本申请提供上述方法或上述修复材料的应用。
22、进一步的，所述应用包括水体的修复、底泥的修复以及水体与底泥同时修复中的一种。
23、本申请具有以下有益效果：
24、1.本申请提供的同时处理底泥与水体的修复材料选用al-mofs作为载体材料，为混合活性炭粉提供吸附位点，将多孔吸附材料与活性炭材料有机结合后，大大提升了修复材料对水体和底泥中有机物和无机物等污染成分的清理能力。
25、2.本申请提供的同时处理底泥与水体的修复材料，在制备过程中利用正向球化在铝基mof多孔活性炭材料表面形成一层超薄且坚韧的凝胶隔离膜，能够将复合菌剂与铝基mof多孔活性炭材料隔开，避免多孔吸附材料对复合菌剂的修复能力造成影响。
26、3.本申请提供的同时处理底泥与水体的修复材料，在制备过程中利用反向球化形成的较厚凝胶外膜将复合菌剂与铝基mof多孔活性炭包括在内，从而提高修复材料的储存稳定性。
27、4.本申请提供的同时处理底泥与水体的修复材料在使用时，可在水体运动的影响下通过底泥中硬质成分的摩擦凝胶外膜，从而使凝胶外膜破裂，释放内部的复合菌剂。
28、5.本申请提供的同时处理底泥与水体的修复材料，以al-mofs、活性炭粉以及海藻酸钠凝胶等生物相容性良好的材料制得，不仅能够在使用初期拥有优秀的底泥和水体修复能力，还具有为水体恢复生物群落提供生长附着空间的潜力。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.制备同时处理底泥与水体的修复材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Al-MOFs、所述活性炭粉以及所述复合菌剂的重量比为2:(2～4):(1～2)；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一海藻酸钠溶液和所述第二海藻酸钠溶液的浓度为1.0～2.0wt％；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂包括乙醇和二甲基甲酰胺中的一种；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述振荡采用的方法包括超声振荡，所述振荡的温度为160～180℃，所述振荡的时间为24～36h；
6.如权利要求1～5任一项所述的方法制备得到的同时处理底泥与水体的修复材料。
7.如权利要求1～5任一项所述的方法或权利要求6所述的修复材料的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，包括水体的修复、底泥的修复以及水体与底泥同时修复中的一种。
【技术特征摘要】
1.制备同时处理底泥与水体的修复材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述al-mofs、所述活性炭粉以及所述复合菌剂的重量比为2:(2～4):(1～2)；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一海藻酸钠溶液和所述第二海藻酸钠溶液的浓度为1.0～2.0wt％；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂包括乙醇和二甲基甲酰胺中的一种；...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙海龙，杨佳怡，孔悦，刘卿玥，戚萌，宋媛媛，田忠，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。