[發(fā)明專利]基于協(xié)同超凈化水土共治的大流域污染水體生態(tài)修復方法

在審

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• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111137943A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設計）人: 張習武;周濤;張亞非
• 申請（專利權(quán)）人: 上海金鐸禹辰水環(huán)境工程有限公司
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 北京中索知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11640
• 代理人: 趙登陽

本發(fā)明公開了基于協(xié)同超凈化水土共治的大流域污染水體生態(tài)修復方法，包括金剛石薄膜電極材料構(gòu)架放入水中，在低壓電場驅(qū)動下，釋放出低能電子；低能電子作用于水中絡合吸附在一起的各種基團，使水體中的絡合物成分離散，形成以碳為主要骨架的離散結(jié)構(gòu)；離散結(jié)構(gòu)吸收陽光，發(fā)生光催化效應，釋放出高能電子；高能電子使得水分子變?yōu)榛钚匝鹾蜌錃猓袡C物降解，再與活性氧作用，轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。本發(fā)明可實現(xiàn)大流域污染水體的改善與生態(tài)修復，納米結(jié)構(gòu)金剛石薄膜電極材料由碳元素構(gòu)成，碳元素本身為大自然中的主體元素，不會污染環(huán)境，更加環(huán)保。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水環(huán)境治理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于協(xié)同超凈化水土共治的大流域污染水體生態(tài)修復方法。

背景技術(shù)

水體污染主要是指人類活動排放的污染物進入水體，引起水質(zhì)下降，利用價值降低或喪失的現(xiàn)象。嚴格來說造成水的污染原因有兩類：一類是人為因素造成的，主要是工業(yè)排放的廢水。此外，還包括生活污水、農(nóng)田排水、降雨淋洗大氣中的污染物以及堆積在大地上的垃圾經(jīng)降雨淋洗流入水體的污染物等，另外還有自然因素造成的水體污染。而大流域水體流域面積大，水系復雜，不適用傳統(tǒng)的人工濕地、河道曝氣及微生物添加等生態(tài)修復方法，所以現(xiàn)提出了基于協(xié)同超凈化水土共治的大流域污染水體生態(tài)修復方法。

發(fā)明內(nèi)容

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了基于協(xié)同超凈化水土共治的大流域污染水體生態(tài)修復方法。

本發(fā)明提出的基于協(xié)同超凈化水土共治的大流域污染水體生態(tài)修復方法，包括以下步驟：

S1：金剛石薄膜電極材料構(gòu)架放入水中，在低壓電場驅(qū)動下，釋放出低能電子；

S2：低能電子作用于水中絡合吸附在一起的各種基團，使水體中的絡合物成分離散，形成以碳為主要骨架的離散結(jié)構(gòu)；

S3：離散結(jié)構(gòu)吸收陽光，發(fā)生光催化效應，釋放出高能電子；

S4：高能電子使得水分子變?yōu)榛钚匝鹾蜌錃猓袡C物降解，再與活性氧作用，轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。

優(yōu)選地，所述金剛石薄膜電極材料構(gòu)架為納米結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述金剛石薄膜具有負電子親合能薄膜。

優(yōu)選地，所述金剛石薄膜電極材料表面為多孔結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述金剛石薄膜電極材料每平方厘米表面積的比表面積為1-300000。

優(yōu)選地，所述S2中的絡合物由有機物簇合而成。

優(yōu)選地，所述有機物降解的同時生成新的不同的以碳為主要骨架的離散結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明中的有益效果為：

1.具有負電子親合能薄膜的納米結(jié)構(gòu)金剛石薄膜電極材料，其表面具有多孔結(jié)構(gòu)，每平方厘米表面積的比表面積在1至300000之間，有利于通過表面向水中注入低能電子，工藝簡單、成本低廉、效率高，可實現(xiàn)大流域污染水體的改善與生態(tài)修復。

2.一些以碳為主要骨架的離散結(jié)構(gòu)內(nèi)摻雜有金屬原子、氮和磷原子等，可以使得它的光學能隙減小，具有吸收光子產(chǎn)生激發(fā)態(tài)電子和空穴的性能，從而可以吸收可見光進行光催化作用，使得自然光進行光催化的利用率更高，另外，有機物降解同時生成的新的以碳為主要骨架的離散結(jié)構(gòu)，同樣具有光催化功能，通過鏈式反應和水體的流動，可以快速傳播到更遠的區(qū)域，并形成更多的以碳為主要骨架的離散結(jié)構(gòu)，可以產(chǎn)生大量活性氧，降解更多污染物，從而達到大流域水體快速凈化的目的。

3.納米結(jié)構(gòu)金剛石薄膜電極材料由碳元素構(gòu)成，碳元素本身為大自然中的主體元素，不會污染環(huán)境，更加環(huán)保，高效利用了巨大的太陽光輻射能量，標準照射下每平方米1千瓦，發(fā)生光催化反應，起到超凈化作用。

附圖說明