[發明專利]一種原位修復復合材料及受污染底泥原位治理與修復方法

有效

• 申請號: 202011220410.9
• 申請日: 2019-08-23
• 公開（公告）號: CN112441713B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 郭鵬;王晶晶
• 申請（專利權）人: 清上（蘇州）環境科技有限公司
• 主分類號: C02F11/02
• 分類號: C02F11/02;C02F11/00;C02F11/148;C02F101/16
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 周敏

1.一種原位修復復合材料，其特征在于：包括修復藥劑和固定化復合微生物材料，

其中，所述修復藥劑通過使含氧陰離子鹽摻雜在硅酸鹽在酸性條件下聚合形成的聚合硅酸中，然后加入水泥固化形成所述修復藥劑；其中，控制所述的含氧陰離子與所述的硅酸鹽的投料摩爾比為1:2~10:1，所述的水泥的投加質量為所述的含氧陰離子和所述的硅酸鹽的質量之和的0.5~10倍；

所述固定化復合微生物材料包括包覆材料、硝酸鈣、復合微生物菌劑以及吸附材料，所述的復合微生物菌劑為任意兩類微生物的菌落總數比為1:2~2:1的反硝化古生菌、反硝化細菌、反硝化真菌、氨氧化細菌的混合物；

所述的修復藥劑的制備方法包括依次進行的如下步驟：

（1）配制硅酸鹽溶液；

（2）在攪拌條件下向所述的硅酸鹽溶液中加入酸溶液；

（3）當反應體系的pH值為3~4.5時，在攪拌條件下加入所述的含氧陰離子鹽；

（4）在攪拌條件下繼續加入酸溶液至反應體系的pH為2.2~2.6，反應60~120min；

（5）在攪拌條件下往反應體系中加入水泥；

（6）在攪拌條件下繼續反應120-240 min；

（7）將獲得的反應物在60~80 ℃下干燥24~48 h得到所述的修復藥劑。

2.根據權利要求1所述的原位修復復合材料，其特征在于：所述的硅酸鹽為硅酸鈉和/或硅酸鉀，所述的硅酸鹽溶液中硅酸鹽的濃度為1~5 mol/L；所述的含氧陰離子鹽為硝酸鹽、亞硝酸鹽、氯酸鹽、高氯酸鹽、亞氯酸鹽、高錳酸鹽、高鐵酸鹽中的一種或一種以上的混合物；當所述的含氧陰離子鹽為混合物時，任意兩種鹽之間的摩爾比為1:3~3:1。

3.根據權利要求1所述的原位修復復合材料，其特征在于：所述的硅酸鹽溶液中還加入有聚丙烯酰胺，其中，所述的聚丙烯酰胺的質量為所述的硅酸鹽質量的0.1%~0.5%。

4.根據權利要求1所述的原位修復復合材料，其特征在于：所述的攪拌條件通過磁力攪拌器或機械攪拌機得以實現；

當采用磁力攪拌器時，控制步驟（2）、步驟（3）和步驟（5）的磁子轉速在300 rpm以上，控制步驟（4）和步驟（6）的磁子轉速在50~150 rpm；

當采用機械攪拌機時，控制步驟（2）、步驟（3）和步驟（5）的攪拌槳轉速在150 rpm以上，控制步驟（4）和步驟（6）的攪拌槳轉速在20~120 rpm。

5.根據權利要求1所述的原位修復復合材料，其特征在于：所述的包覆材料包括前體和交聯劑，所述的硝酸鈣的投料質量為所述的前體投料質量的10%~25%，所述的復合微生物菌劑的投料質量為所述的前體投料質量的20%~40%，所述的吸附材料與所述的前體的投料質量比為100:2~10；所述的前體為任意兩者的投料質量比為1:2~3:1的聚乙烯醇、海藻酸鈉、聚乙二醇的組合，所述的交聯劑為硼酸鈉；所述的硼酸鈉與所述的硝酸鈣的投料摩爾比為0.2~0.4:1；所述的吸附材料為任意兩者的投料質量比為1：2 ~ 2：1的粉末活性炭、硅藻土和高嶺土的組合。

6.根據權利要求1或5所述的原位修復復合材料，其特征在于：所述的固定化復合微生物材料的制備方法包括如下步驟：

（1）在攪拌條件下，將前體在60～100℃下溶解在水中，控制所述的前體與水的投料質量比為2~10：100；

（2）滴加濃度為4~6 mmol/L的硝酸鈣溶液；

（3）滴加濃度為2~3 mmol/L的硼酸鈉溶液；滴加所述的硼酸鈉溶液的過程中調節pH，使得反應過程中pH變化幅度在±1之間；冷卻至20～40℃；

（4）在攪拌條件下加入所述的復合微生物菌劑，攪拌混勻；

（5）在攪拌條件下加入所述的吸附材料；

（6）將獲得的濁液干燥得到所述的固定化復合微生物材料。