[發(fā)明專利]一種富含微氧氣泡的綠泥石懸液及利用綠泥石負(fù)載微氧氣泡去除厭氧水體致臭污染物的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310668002.3
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN103626279A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 古小治;陳開寧;楊鑫;張啟超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所
• 主分類號(hào): C02F1/72
• 分類號(hào): C02F1/72
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 韓朝暉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種富氧材料及其應(yīng)用，特別是涉及一種富含微氧氣泡的綠泥石懸液以及利用綠泥石負(fù)載微氧氣泡高效去除厭氧水體致臭污染物，特別是含硫化合物的方法。

背景技術(shù)

目前，針對我國城市河道及湖泊局部地區(qū)出現(xiàn)水體黑臭問題，治理方法歸納起來可以分為直接法和間接法。直接法就是針對黑臭水體本身環(huán)境質(zhì)量的下降（如溶氧）進(jìn)行的控制和治理；間接法則是通過對產(chǎn)生黑臭的主要因子（如水草和底泥）進(jìn)行預(yù)防性控制和治理。水體黑臭污染的控制措施主要包括，（1）工程性措施：主要包括底泥疏浚、底泥覆蓋、引水清污、深層曝氣及水生生物打撈等。例如，引水沖洗主要是將其它清潔的水引入到黑臭水體中，從而稀釋水體中的致黑致臭物質(zhì)的濃度，如水利部主持的“引江濟(jì)太工程”，對緩解太湖水質(zhì)惡化、促使死水流動(dòng)產(chǎn)生了明顯的作用和效益；實(shí)施引江濟(jì)太調(diào)水試驗(yàn)工程，有利于流域水資源調(diào)度管理和配置，有利于黃浦江水源地的保護(hù)。人工調(diào)水法是一項(xiàng)工程浩大、耗費(fèi)較多、改變生態(tài)環(huán)境較大的系統(tǒng)工程，實(shí)際運(yùn)行中會(huì)牽涉到各個(gè)方面，實(shí)際應(yīng)用中會(huì)受到水源地、資金等的限制，而且通常時(shí)間較長，調(diào)來的水體中會(huì)否出現(xiàn)對要進(jìn)入的水體生物造成入侵的現(xiàn)象，也需要進(jìn)行生態(tài)評估；進(jìn)行人工調(diào)水因時(shí)間、地域跨度較大，會(huì)出現(xiàn)“遠(yuǎn)水不解近渴”的問題，因此實(shí)際運(yùn)行困難。（2）化學(xué)措施：主要包括化學(xué)藥劑法、粘土法等。粘土礦物是一種較好的、可用于水體顆粒物絮凝和固化湖泊底泥中磷的化學(xué)固磷的方法。尤其是湖泊的原位土壤沉積物作為一種來源充足、天然無毒、使用方便和耗資少的環(huán)境友好材料，可以廣泛地應(yīng)用于天然湖泊的富營養(yǎng)化治理。應(yīng)用改性黏土去除水體中懸浮顆粒物已被認(rèn)為是一種能快速從水體去除黑臭的方法。近年來，粘土有機(jī)改性的方法也開始被廣泛應(yīng)用于環(huán)境修復(fù)中，特別是在水環(huán)境污染的修復(fù)研究中應(yīng)用較多，利用有機(jī)改性粘土去除富營養(yǎng)化湖泊水華藍(lán)藻的研究目前也已逐步開展。（3）生物性措施：主要包括水生動(dòng)物控制、微生物修復(fù)和植物修復(fù)。它主要是利用植物本身生長過程中吸收營養(yǎng)元素以及植物為微生物提供生存環(huán)境來實(shí)現(xiàn)對黑臭水體的凈化，可以采用人工浮床栽培或者是直接種植水生植物以達(dá)到修復(fù)的效果。但是植物修復(fù)存在水質(zhì)凈化效率低、周期較長期且群落不穩(wěn)定等特征。現(xiàn)有植物修復(fù)技術(shù)往往不成功，其原因在于水體透明度低、溶解氧低。

上述各種工程型措施、化學(xué)措施、生物措施一定程度上在某一特定湖泊的富營養(yǎng)化治理中曾起到積極的作用，但存在著成本與效益，應(yīng)急與長效的平衡問題。這個(gè)關(guān)鍵性的問題一直沒有得到有效地解決。因此，繼續(xù)探索新的高效、廉價(jià)的控源和治理技術(shù)，并按科學(xué)的理論/模型將它們有機(jī)地結(jié)合在一起形成高效、科學(xué)的技術(shù)集成，是厭氧黑臭水體修復(fù)研究發(fā)展的必然趨勢，也是本領(lǐng)域的核心研究方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種富含微氧氣泡的綠泥石懸液以及利用綠泥石負(fù)載微氧氣泡去除厭氧水體致臭污染物的方法，所述的綠泥石懸液是一種高效、穩(wěn)定的富氧材料，將其應(yīng)用于城市湖泊或河道局部厭氧水體及底泥治理中，通過投加富氧綠泥石懸液提高水中溶氧含量，并緩慢釋放礦物晶格表層及層間吸附的微氣泡，達(dá)到持續(xù)有效地氧化降解水體中致臭類污染物，特別是含硫化合物的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種利用綠泥石負(fù)載微氧氣泡去除厭氧水體致臭污染物的方法，所述的方法包括以下步驟：

1)首先對天然綠泥石進(jìn)行改性預(yù)處理，包括粉碎、去有機(jī)質(zhì)、鈣化、干燥和高溫焙燒處理。

2)然后將預(yù)處理后的綠泥石在甲醇中進(jìn)行空氣或臭氧微孔曝氣，飽和后采用去離子水置換方式將綠泥石的甲醇懸濁液替換為水懸濁溶液，即可得到富含微氧氣泡的綠泥石懸液。

3)將富含微氧氣泡的綠泥石懸液投入?yún)捬跛w中，使得其中致臭污染物氧化降解。

根據(jù)本發(fā)明，步驟1）首先對采集的綠泥石進(jìn)行改性預(yù)處理。其優(yōu)選的具體步驟如下：

（1）粉碎。將收集的天然綠泥石在粉碎機(jī)研磨，過篩后選取粒徑為10~100μm樣品備用。

（2）去有機(jī)質(zhì)。在粉碎后的綠泥石樣品中加入10%?H₂O₂進(jìn)行反復(fù)處理，直至無明顯的氣泡溢出。

（3）鈣化及干燥。去除有機(jī)質(zhì)之后的綠泥石按照1：1的固液比加入10~25%?CaCl₂水溶液，浸泡24h以上，期間震蕩綠泥石的懸濁液以保證混合均勻，然后用去離子水反復(fù)震蕩清洗3~5次，直至離心后的上清液中無Ca²⁺為止；離心后倒掉上清液，將沉降后的綠泥石在105℃進(jìn)行干燥處理。