[發(fā)明專利]一種用于河床水生態(tài)修復(fù)的生物酶載體及敷設(shè)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810546222.1
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108483678A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林靜;彭立新;谷理明;皮軍;李偉奇;李赫龍;雷志洪
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市碧園環(huán)保技術(shù)有限公司;深圳市百川檢測有限公司
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34
• 代理公司: 深圳市智科友專利商標事務(wù)所 44241
• 代理人: 周小年

本發(fā)明是一種用于河床水生態(tài)修復(fù)的生物酶載體和敷設(shè)方法，該載體包括承載有生物酶的生物酶載體。所述的生物酶載體包括高分子聚合物纖維樹脂材料的網(wǎng)狀骨架，綁縛在網(wǎng)狀骨架上的用于承載生物酶的納米絲狀載體，所述的生物酶載體由敷設(shè)在河床上的第一碎石層支撐，在所述的生物酶載體上還分段敷設(shè)有第二碎石層。該敷設(shè)方法公開了該載體的具體敷設(shè)方法。本發(fā)明生物酶載體裝置具有安裝簡單，操作性強，可模塊化實施等特點，碎石層的鋪設(shè)方法增加了河床的粗糙程度，碎石空隙為底棲動物和微生物提供了生存空間，有利于維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，適用于河床坡度大、水流速度快的雨源性河流。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境治理、水生態(tài)修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于河床水生態(tài)修復(fù)的生物酶載體及敷設(shè)方法。

背景技術(shù)

河床生態(tài)修復(fù)主要包括底泥污染控制和生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境的構(gòu)建。底質(zhì)污染與底泥再懸浮是城市黑臭河道形成的重要原因之一，底泥作為城市河道水體的重要內(nèi)源污染物，在水力沖刷、人力擾動以及生物活動的影響下，引起沉積底泥再懸浮，進而在一系列物理-化學(xué)-生物綜合作用下，吸附在底泥顆粒上的污染物與孔隙水發(fā)生交換，從而向水體釋放污染物，大量懸浮顆粒漂浮在水中，導(dǎo)致水體發(fā)黑發(fā)臭。另外，大量底泥也能為水體的微生物提供良好的生長環(huán)境，其中放線菌和藍藻通過代謝作用使底泥甲烷化、反硝化，導(dǎo)致底泥上浮及水體黑臭。黑臭河道的修復(fù)是環(huán)境治理的重要內(nèi)容，生物處理方法較為常見，生物處理過程主要依賴于活性微生物的新陳代謝作用來實現(xiàn)，微生物對廢水中污染物質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化過程，實質(zhì)上都是在生物酶的催化下進行的一系列復(fù)雜的生化反應(yīng)過程。

生物酶是一類生物量適中的蛋白質(zhì)，由于其催化效率高，選擇性好，且可反復(fù)利用，在環(huán)保、食品、醫(yī)藥領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。為了高效應(yīng)用生物酶，將其進行固定化處理到載體上是應(yīng)用于污水高效處理的前提。固定化生物酶的性能主要取決于固定化方法和所使用的載體材料，其中， 載體材料的性能直接影響其固定化酶的催化活性。酶的固定化對載體材料有很高的要求，理想的載體材料應(yīng)具備良好的機械強度、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性、耐生物降解性及對酶的高度親和性、并能保持較高的酶活性等。目前市場上常用的生物酶載體有剛性的、柔性的，按載體材質(zhì)有纖維素、殼聚糖、水凝膠、以及動物毛發(fā)等。然而，這些載體在固定生物酶時，要么機械強度不夠而導(dǎo)致生物酶分離或載體破碎，造成效率低，甚至因為載體破碎流失而造成二次污染；要么對酶的親和力和化學(xué)性不夠穩(wěn)定，影響生物酶的活性和使用效果。因此，設(shè)計、發(fā)明和制備性能更加優(yōu)異的載體材料已成為固定化生物酶研究的重點之一。

另一方面，生物酶載體在河道修復(fù)應(yīng)用過程中，存在受河道沖刷影響流失嚴重、淤泥覆蓋后生態(tài)系統(tǒng)難以建立、河床生境缺失微生物難以附著生長等問題，從而制約了生物酶載體在河道生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對黑臭水體河床生態(tài)修復(fù)的特點，本發(fā)明提供一種用于河床水生態(tài)修復(fù)的生物酶載體及敷設(shè)方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種用于河床水生態(tài)修復(fù)的生物酶載體，包括承載有生物酶的生物酶載體。所述的生物酶載體包括高分子聚合物纖維樹脂材料的網(wǎng)狀骨架，綁縛在網(wǎng)狀骨架上的用于承載生物酶的納米絲狀載體，所述的生物酶載體由敷設(shè)在河床上的第一碎石層支撐，在所述的生物酶載體上還分段敷設(shè)有第二碎石層。

進一步的，上述的用于河床水生態(tài)修復(fù)的生物酶載體中：所述的網(wǎng)狀骨架的網(wǎng)格尺寸為： m×n，所述的納米絲狀載體綁縛在所述的網(wǎng)狀骨架的網(wǎng)絲交接處,m和n的范圍在5-20cm之間。

進一步的，上述的用于河床水生態(tài)修復(fù)的生物酶載體中：所述的納米絲狀載體為以納米纖維編絞而成的絲狀材料，納米纖維的長度為10-20cm。

進一步的，上述的用于河床水生態(tài)修復(fù)的生物酶載體中：所述的納米絲狀載體為以高分子聚合物為原料加入碳納米纖維，采用靜電紡絲技術(shù)編絞而成的絲狀物。