[發明專利]一種石墨烯改性秸稈材料處理黑臭水的方法

有效

• 申請號: 201811025594.6
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN108975494B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 張雯;任小慧;董月;張振
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙) 13116
• 代理人: 續京沙

一種石墨烯改性秸稈材料處理黑臭水的方法，其主要是將洗凈干燥后的玉米秸稈切成大小均勻塊狀，用去離子水洗凈后烘干備用；然后浸泡于鹽酸溶液中，于50℃?60℃條件下在恒溫水浴鍋中反應1?2h，將秸稈塊取出，水洗、干燥，用氧化石墨烯溶液浸泡上述處理好的秸稈材料，48h后洗滌3次，自然風干；用海藻酸鈉溶液常溫下浸泡無破損的上述石墨烯改性秸稈塊，32h后洗滌風干；將制備好的石墨烯秸稈塊浸泡在馴化好的污泥中進行曝氣處理，待載體表面生成污泥狀的生物膜為止，然后將投加掛膜后的石墨烯改性秸稈材料應用于黑臭廢水的處理。本發明處理效率高、成本低、操作簡單易控、對水質變化穩定性強，載體材料可重復利用。

技術領域

本發明屬于廢水處理技術領域，特別涉及一種臭黑水的處理方法。

背景技術

黑臭水是水體有機污染的極端狀態，具有發黑發臭，有機物腐敗、分解、發酵以及難降解的特點。縱觀目前黑臭水污染現狀，迫切需要行之有效的廢水處理技術，而諸如疏浚、截污、直接曝氣、絮凝、吸附等傳統物理化學法在黑臭水的治理中效果不佳，成本高且易引起二次污染。目前應用較廣泛的是生物處理技術，它能將有機物分解轉化成穩定的無機物，經濟高效，無二次污染，凈化處理污水效果上佳，又可以與其他方法結合綜合處理污染，極具發展潛力。汪紅軍等(汪紅軍,胡菊香,吳生桂,等.生物復合酶污水凈化劑處理黑臭水體的研究[J].水利漁業,2007,27(1):68-70)通過生物復合酶治理黑臭水體，酶濃度6mg/L時BOD₅、COD、S^2-、NH₃-N等得到最高降解率，消除了黑臭現象。王瑋等(王瑋,盧先偉,劉圣階,等.有效微生物菌群修復污染河流的應用研究[J].浙江水利水電專科學校學報,2008,18(2):41-43)向污染河流中投加高效復合菌EM后，河水中COD、N、P等得到了有效降解，透明度提高，黑臭狀態得以解決。

國內外常見的生物處理技術例如活性污泥，膜生物反應器(MBR)，好氧、厭氧生物反應器，滴濾池，酶處理和生物吸附等目前已經取得了很顯著的成果，但不可否認它們或多或少也存在成本高、操作復雜、對毒性承受能力弱等不足之處。而固定化微生物技術可以保持菌種的高度密集和生物活性功能，在適宜的條件下還可以增殖，對水中有機化合物進行生物降解和吸附，和其它工藝相比，操作簡單、處理效率高、易固液分離、成本也較低，具有巨大的研究價值。

目前常用的固定化載體材料大致分為無機載體和有機載體兩類。無機類載體主要包括活性炭、硅藻土等，它們的強度較好，制備操作簡單，但是對微生物的吸附并不牢固。有機類主要分為天然高分子材料和人工合成高分子材料兩類：前者主要有瓊脂、海藻酸鈉等，對微生物無毒害作用，但機械強度較低，易被菌體分解，壽命較短；另一類是聚苯乙烯、聚乙烯醇等材料，它們機械性能好、壽命長，但對微生物活性不利。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種處理效率高，成本卻很低，操作簡單易控，對水質變化穩定性強，載體材料可重復利用，無二次污染的石墨烯改性秸稈材料處理黑臭水的方法。

本發明的方法如下：

(1)石墨烯改性秸稈材料的制備

將洗凈干燥后的玉米秸稈切成大小均勻塊狀，用去離子水洗凈后烘干備用；將上述處理好的秸稈塊浸泡于0.5mol/L的鹽酸溶液中，于50℃-60℃條件下在恒溫水浴鍋中反應1-2h，將秸稈塊取出，用蒸餾水洗至濾液呈中性，于30℃-40℃鼓風干燥箱內干燥；用濃度為2.4mg/mL的氧化石墨烯溶液，在40℃-50℃水浴條件下浸泡上述處理好的秸稈材料，48h后用去離子水洗滌3次，自然風干；用濃度為1.8％的海藻酸鈉溶液浸泡無破損的上述石墨烯改性秸稈材料，32h后用去離子水洗滌3次，自然風干；

(2)使用上述石墨烯改性秸稈材料處理黑臭水的方法：