[發明專利]去除地下水苯酚污染的介質材料、其制備方法及應用

有效

• 申請號: 201910241315.8
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN109824103B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 廉新穎;姜永海;席北斗;楊昱;賈永鋒;郇環;夏甫;韓旭
• 申請（專利權）人: 中國環境科學研究院
• 主分類號: C02F1/00
• 分類號: C02F1/00;C02F1/28;C02F103/06;C02F101/34
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 孫蕾

一種去除地下水苯酚污染的介質材料、其制備方法及應用。該介質材料是由菌體包埋液、錳砂濾料、改性膨潤土和生物炭按質量比1∶0.2～0.4∶0.2～0.4∶0.1～0.2經過菌株培養、催化、混合、固化等一系列過程后形成的平均粒徑為0.5～1.5cm的顆粒材料。本發明的介質材料可有效去除地下水中的苯酚，材料安全環保，使用壽命長，實現了以廢治廢。

技術領域

本發明屬于環保領域中地下水污染修復范疇，具體地涉及一種去除地下水苯酚污染的介質材料、其制備方法及應用。

背景技術

苯酚是結構最簡單、毒性最強的酚類化合物，具有生物毒性，如果進入人體，會導致“三致”——致畸、致癌、致突變作用。苯酚廣泛應用于煉油、煉焦、化工、醫藥等行業，含有苯酚的化工原料的廣泛使用，以及該化工原料的存儲不當或排放不規范，會造成土壤、地表水和地下水環境污染。地下水是飲用和灌溉的重要水源，地下水遭受苯酚污染將給人類和農作物造成巨大的危害。因此，研究經濟高效的地下水苯酚修復技術具有十分重要的意義。

在各種地下水修復技術中，介質材料的選擇直接影響污染物的去除效果，是修復效果良好與否的關鍵。目前對地下水中苯酚的修復材料存在方法單一、修復效果不明顯、使用壽命短等缺點，因此，亟需開發一種高效、廉價、可去除地下水中苯酚的介質材料。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種去除地下水苯酚污染的介質材料、制備方法及應用，以至少部分地解決上述技術問題中的至少之一。

為了實現上述目的，作為本發明的第一個方面，提供了一種去除地下水苯酚污染的介質材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照質量比為1∶0.25分別稱取有機膨潤土和硝酸銅，配置硝酸銅溶液，將有機膨潤土加入到硝酸銅溶液中，取出有機膨潤土放入加熱設備中以10℃/min升溫至250～300℃，焙燒30～45min，得到改性膨潤土；

(2)將從錳砂濾料中提取的苯酚降解菌在環境條件為pH＝6.0～7.3、25℃、溶解氧濃度為8.15～8.40mg/L，濃度為1±0.4％的TSB培養基中培養10～24h后，形成活性菌劑；

(3)將活性菌劑的OD600值調節至接近1.0，接種至含有0.20～0.45g/LSiO₂粉末的100mL MSVP培養基中，吸附15～24h后，以10～20％的體積比加入質量濃度為0.5g/L的100mL海藻酸鈉溶液中，得到菌體包埋液；

(4)將所述菌體包埋液、錳砂濾料、改性膨潤土和生物炭按照質量比為1∶0.2～0.4∶0.2～0.4∶0.1～0.2緩慢加入到CaCl₂交聯液中，交聯凝固成團或球，經無菌水洗滌得到固定化顆?；蛐∏?，即為目標產物。

其中，步驟(2)中所述錳砂濾料為自來水廠中除錳濾池產生的廢錳砂濾料

其中，步驟(4)中所述錳砂濾料預先進行冷凍干燥及過篩，平均粒徑為50±10μm。

其中，步驟(4)中所述生物炭為秸稈生物炭或甘蔗渣生物炭，平均粒徑為80±10μm。

其中，步騾(4)中目標產物的平均粒徑為0.5～1.5cm。

作為本發明的第二個方面，還提供了一種去除地下水苯酚污染的介質材料，所述介質材料為顆粒狀，由菌體包埋液、錳砂濾料、改性膨潤土和生物炭按一定比例混合反應形成，所述介質材料的平均粒徑為0.5～1.5cm，其中菌體包埋液、錳砂濾料、改性膨潤土和生物炭按質量比計算：菌體包埋液∶錳砂濾料∶改性膨潤土∶生物炭＝1∶0.2～0.4∶0.2～0.4∶0.1～0.2。

作為優選，所述錳砂濾料為自來水廠中除錳濾池產生的廢錳砂濾料；

作為優選，所述菌體包埋液為從錳砂濾料中提取的苯酚降解菌經處理后得到；