[發(fā)明專利]覆蓋單層改性掛膜沸石原位持續(xù)修復(fù)重度污染底泥的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410312760.6
• 申請(qǐng)日: 2014-07-02
• 公開（公告）號(hào): CN104129894A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐金蘭;黃廷林;崔祎煒;張晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F11/02
• 分類號(hào): C02F11/02
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 李婷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境工程領(lǐng)域，涉及原位修復(fù)污染物，具體涉及一種覆蓋單層沸石原位持續(xù)修復(fù)重度污染底泥的方法。

背景技術(shù)

抑制污染底泥向水體釋放氮、磷污染物是控制水體富營(yíng)養(yǎng)化的有效措施，現(xiàn)有的自然消減法對(duì)重度污染底泥效果甚微，而底泥疏浚存在工程量大、二次污染、破壞水體生態(tài)環(huán)境等弊端。覆蓋法是目前研究的熱點(diǎn)，有傳統(tǒng)厚的物理掩蔽，發(fā)展為薄的活性層覆蓋。薄層活性覆蓋存在的問題：將沸石覆蓋到重度污染底泥時(shí)，氨氮釋放強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于天然沸石的吸附能力，提高沸石吸附氨氮的能力至關(guān)重要；其次，對(duì)于重度污染底泥沸石飽和失效快，持續(xù)時(shí)間短，延長(zhǎng)修復(fù)時(shí)間有待進(jìn)一步研究；值得一提的是底泥重度污染時(shí)，水體溶解氧濃度較低，現(xiàn)有技術(shù)中公開了一種污染底泥的多層覆蓋修復(fù)方法，該方法盡管采用了掛膜沸石，但是由于上層鋪有細(xì)沙，會(huì)限制氧氣的傳遞過程，阻礙了氨氮轉(zhuǎn)化為硝氮的硝化作用，沸石不能原位再生，沸石壽命較短，無法實(shí)現(xiàn)低氧環(huán)境的重度污染底泥原位持續(xù)修復(fù)。可見，開發(fā)重度污染底泥持續(xù)修復(fù)方法具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種適應(yīng)低氧環(huán)境覆蓋單層沸石原位持續(xù)修復(fù)重度污染底泥的方法，采用陽離子改性沸石提高沸石吸附氨氮的能力，接種細(xì)菌分步培養(yǎng)掛膜活化沸石，共同作用提高沸石原位再生率，突破現(xiàn)有低氧環(huán)境沸石原位再生率低的技術(shù)瓶頸，進(jìn)一步用于提高重度污染底泥的原位持續(xù)修復(fù)效果，控制水體富營(yíng)養(yǎng)化。

為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種覆蓋單層沸石原位持續(xù)修復(fù)重度污染底泥污的方法，該方法按照以下步驟進(jìn)行：

步驟一，對(duì)天然沸石進(jìn)行改性，具體的改性方法按照以下步驟進(jìn)行：

步驟1.1，將天然沸石放入容器中，加入Na⁺離子溶液，體系溫度為28℃，調(diào)節(jié)體系pH值為9，以120r/min的轉(zhuǎn)速在恒溫水浴搖床上進(jìn)行改性，連續(xù)反應(yīng)24h；

其中，每10g天然沸石對(duì)應(yīng)200mL濃度為1.0mol/L的Na⁺離子溶液；

步驟1.2，倒掉上清液，用去離子水沖洗改性沸石干凈后，置于烘箱內(nèi)烘干，得到改性沸石；

步驟二，對(duì)步驟一改性后的沸石進(jìn)行分步掛膜活化，具體的掛膜方法按照以下步驟進(jìn)行：

硝化細(xì)菌為假單胞菌SY1(Pseudomonas?sp.SY1)，保藏編號(hào)CCTCCNO：M209181；反硝化細(xì)菌為假單胞菌HY1(Pseudomonas?sp.HY1)，保藏編號(hào)CCTCCNO：M209180；

步驟2.1：將上述硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌分別接種于硝化細(xì)菌液體培養(yǎng)基和反硝化細(xì)菌液體培養(yǎng)基中，在25～30℃、120rpm恒溫條件下振蕩培育2～3d，分別得到富集硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌菌液；

步驟2.2：將原水在壓力蒸汽消毒器中進(jìn)行滅菌，滅菌條件為溫度120～126℃，壓力0.10～0.14MPa，時(shí)間30min，然后將步驟2.1得到的富集硝化細(xì)菌菌液和反硝化菌液分別與原水按照體積比為1∶9投加至原水中，在25～30℃、120rpm條件下水浴恒溫振蕩2～3d，原水變渾濁后，分別得到沸石掛膜使用的硝化細(xì)菌掛膜菌液和反硝化細(xì)菌掛膜菌液；

步驟2.3：首先將步驟2.2得到的硝化細(xì)菌掛膜菌液倒入盛有步驟1.2得到的改性沸石的容器中，按照每克沸石投加20mL～40mL的比例投加，在20℃～40℃、密閉條件下進(jìn)行掛膜，此時(shí)水中有一定的溶解氧，有利于硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)，2d～3d后水中溶解氧消耗殆盡，再將2.2步驟得到的反硝化細(xì)菌掛膜菌液按照每克沸石投加20mL～40mL的比例投加，此時(shí)水中呈現(xiàn)厭氧狀態(tài)，有利于反硝化細(xì)菌生長(zhǎng)，在20℃～40℃、密閉條件下進(jìn)行掛膜，3d～4d后，采用連續(xù)水流沖掉填料表面的吸附的細(xì)菌，得到改性掛膜沸石。

步驟三，采用步驟二改性后的沸石原位持續(xù)修復(fù)底泥中的污染物，具體的修復(fù)方法按照以下步驟進(jìn)行：

將改性掛膜沸石單層均勻鋪在底泥上，覆蓋密度為2kg/m²～3kg/m²，對(duì)重度污染底泥進(jìn)行持續(xù)修復(fù)。

本發(fā)明還具有如下技術(shù)特征：

所述的Na⁺離子溶液采用NaCl配制。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益的技術(shù)效果是：