[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

本發明提供了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，原位修復復合材料包括修復藥劑和固定化復合微生物材料，其中，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；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。本發明工程投資成本低、工程實施過程中不會影響周邊環境，并可逐漸改善河道微生物與微生態結構；綜合利用物理、物理化學、微生物等手段進行治理，效果優異，成本低廉。

本案是申請日為2019/8/23，申請號為2019107874771，專利名稱為一種受污染底泥原位治理與修復方法的分案申請。

技術領域

本發明屬于水環境治理技術領域，具體涉及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。

背景技術

過去三十年來，我國經濟社會的快速發展使得很多城市或區域的河道、湖泊等水體受到嚴重污染，許多河道表現出黑臭甚至中度黑臭的特點，不少湖泊和城市內河表現出富營養化特征，嚴重影響水生態系統健康和水環境質量改善，降低周邊居民生活質量和對美好環境需求的改善。對河道水環境進行治理是我國當前水環境治理和水質綜合改善的重要任務。

長期滯留在河道底部的淤泥是重要的污染源，也是最主要的內源。為了控制內源污染對水體的影響，往往采取清淤的方式將底泥從河道中清出。這不僅工程量大、投資高，而且存在處置填埋場地有限、治理過程中惡臭等問題。若能采用原位修復的方法將底泥進行修復，不僅可有效降低工程成本，而且避免了上述諸多不利影響。

重污染河道底泥一般表現為氧化還原電位低、微生態結構失調等特征，底棲動物、原生動物難以存活生長，微生物以厭氧型微生物為主。若能通過物理、化學、生物、生態等手段調劑和改善底質環境，則有可能逐漸恢復河道微生物與生態多樣性，改善水體質量、提升自凈能力。有研究表明，硝酸鹽可作為電子受體改善底泥微環境、調控底泥微生物群落結構，從而表現出改善底泥質量、提升水體水質的效果。但是，投加硝酸鹽會導致水體總氮指標提高。更為重要的是，硝酸鹽溶解度高，會很快通過濃度梯度、水動力等作用交換到水體中，影響其利用于底泥修復的效率。

發明內容

本發明針對上述問題，提出了一種物化-生化過程協同的，性能高效、可緩慢釋放、利用率更高的原位修復復合材料及受污染底泥原位治理與修復方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

本發明一方面提供一種原位修復復合材料，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。

本發明的修復藥劑的活性材料組分更加豐富、釋放效率更高、作用靶向性更好。

優選地，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的方法為：將硅酸鹽溶液的pH調節至3～4.5時，加入所述含氧陰離子鹽，在攪拌的條件下調節反應體系的pH為2.2～2.6，反應60～120min。

進一步優選地，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1～5mol/L。