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一種水體復(fù)合修復(fù)劑及其制備方法與應(yīng)用與流程

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技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及水體修復(fù)
技術(shù)領(lǐng)域
,具體涉及一種水體復(fù)合修復(fù)劑及其制備方法與應(yīng)用。技術(shù)背景:水體富養(yǎng)化是許多湖泊、水庫(kù)的主要環(huán)境問(wèn)題,被人形象地稱(chēng)為“生態(tài)癌”,它的存在已經(jīng)嚴(yán)重妨礙了對(duì)這些水體作為資源的利用,造成了環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的重大損失。水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要表現(xiàn)特征是:(1)浮游植物的生物量巨增,但種類(lèi)減少,水體中的藍(lán)藻和綠藻大量繁殖;(2)于浮游生物、細(xì)菌的大量增加導(dǎo)致水中的懸浮物大量增加,透明度降低;(3)產(chǎn)異味的浮游植物大量滋生,使水體出現(xiàn)異味;(4)死亡的藻類(lèi)殘?bào)w分解釋放使水體維持較高的總氮和總磷,而且使水體的ph值發(fā)生變化;(5)水體的氧平衡被破壞。在富營(yíng)養(yǎng)化水體中,當(dāng)夜晚表層水體的光合作用停止后,水體中生物的呼吸及分解仍在進(jìn)行,導(dǎo)致水體中的溶解氧大幅度下降,甚至呈厭氧狀態(tài)。當(dāng)?shù)讓铀娜芙饨档偷搅銜r(shí),底部沉積物附近形成還原狀態(tài),會(huì)引起一系列不良后果,如有機(jī)物質(zhì)無(wú)機(jī)化不完全,產(chǎn)生甲烷氣體;硝酸鹽還原,發(fā)生脫氮反應(yīng):硫酸鹽還原,產(chǎn)生h2s氣體:厭氧條件下,mn和fe被還原。p可以從沉積物中釋放出來(lái),底質(zhì)p速率溶出在無(wú)氧條件下是有氧條件下的4倍。這些都會(huì)引起水質(zhì)的進(jìn)一步惡化;(6)在富營(yíng)養(yǎng)化比較嚴(yán)重的水體中,會(huì)頻發(fā)華。在我國(guó)五大淡水湖之一的巢潮,幾乎每年都發(fā)生以銅綠微囊藻為主的水華,猶如水面上流動(dòng)的綠漆,被風(fēng)吹到沿岸水域后,有時(shí)會(huì)形成數(shù)公分厚的水華層,腐敗分解后,發(fā)出惡臭,嚴(yán)重破壞湖庫(kù)的水體功能及周?chē)h(huán)境。水體中的溶解氧含量從一定程度上決定了水體水質(zhì)的好壞。目前在解決污染水體修復(fù)方面,采用的措施主要有物理和化學(xué)兩大類(lèi)。物理方法主要是采用人工疏浚,人工增氧曝氣,物理方法簡(jiǎn)單,但花費(fèi)成本很高;化學(xué)方法主要采用增氧劑,但此類(lèi)方法存在釋放氧的時(shí)間不長(zhǎng),未能達(dá)到長(zhǎng)效且有效修復(fù)水體的目的。本發(fā)明研發(fā)一種低成本、高效的修復(fù)劑,可有效增加污染水體的溶解氧,與此同時(shí)能通過(guò)氧化還原作用降低污染物。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供及一種水體復(fù)合修復(fù)劑,以解決現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法長(zhǎng)效高效釋氧、有效分解污染物的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明所述的水體復(fù)合修復(fù)劑以聚甘油脂肪酸酯、鐵粉、活性炭粉、鈉基膨潤(rùn)土、硅酸鹽水泥作為主要原料,稱(chēng)量、混勻、加水、擠壓成型、養(yǎng)護(hù)等步驟得到,將該修復(fù)劑用于水體修復(fù),可提供微電池長(zhǎng)效氧化作用和較高的氧化電位,利用表明活性劑的增溶作用降低水體表面張力,消除水體表面浮沫,通過(guò)氣液兩相界面使大氣中的氧氣持續(xù)進(jìn)入水體,快速有效提高水體溶解氧含量,有效凈化水質(zhì),恢復(fù)水體自凈功能。本發(fā)明提供一種水體復(fù)合修復(fù)劑,由以下重量份的原料制備而成:聚甘油脂肪酸酯35-40份;鐵粉30-40份;活性炭粉10-15份;鈉基膨潤(rùn)土25-35份;硅酸鹽水泥15-20份。優(yōu)選地,本發(fā)明一種水體復(fù)合修復(fù)劑,由以下重量份的原料制備而成:聚甘油脂肪酸酯40份;鐵粉40份;活性炭粉15份;鈉基膨潤(rùn)土35份;硅酸鹽水泥20份。本發(fā)明提供一種水體復(fù)合修復(fù)劑的制備方法,該制備方法包括以下步驟:1)混合:將聚甘油脂肪酸酯、鐵粉、活性炭粉、鈉基膨潤(rùn)土、硅酸鹽水泥等各種原料按比例混合,加入適量的水,充分?jǐn)嚢杌旌希?)擠壓成型:將步驟1)得到的混合物注入蜂窩狀模具,擠壓,制成正方體形,然后將其置于室溫下,避光養(yǎng)護(hù)7天,得到修復(fù)劑成品。本發(fā)明提供上述水體復(fù)合修復(fù)劑的應(yīng)用,即上述水體復(fù)合修復(fù)劑在污染水體修復(fù)的應(yīng)用。本發(fā)明的各組分的作用原理簡(jiǎn)述如下:聚甘油脂肪酸酯是一種新型、高效的非離子性表面活性劑。作為甘油脂肪酸酯系列產(chǎn)品中聚甘油酯,其乳化性能比單甘油酯優(yōu)越得多,原因就在于聚甘油酯有更多親水性羥基;且其親水性隨甘油聚合度增加而增強(qiáng),親油性隨脂肪酸烷基不同而不同,所以通過(guò)改變聚甘油聚合度、脂肪酸種類(lèi)及酯化度,可得到一系列hlb值(親水親油平衡值)由1~20,從親油性到親水性不同性能聚甘油酯產(chǎn)品,以適于各種特殊用途。聚甘油酯兼有親水、親油雙重特性,具有良好乳化、分散、濕潤(rùn)、穩(wěn)定、起泡等多重性能?,F(xiàn)有技術(shù)中采用聚甘油脂肪酸酯通常作為食品、日用化妝品的添加劑,本發(fā)明利用聚甘油脂肪酸酯的增溶、除油功能,增加水體的溶解氧。污染水體的溶解氧通常很低,水體中的水、氧結(jié)合物一般首先在氣、液兩個(gè)界面之間形成,然后從氣相向液相中擴(kuò)散。由于聚甘油脂肪酸酯具有增溶作用,水溶液中形成的膠束中會(huì)溶解大量的氧氣,通過(guò)膠束生成大量的水、氧合物,降低了水氧合物的形成時(shí)間,提高了氧在水體中的溶解度;此外,聚甘油脂肪酸酯還可以使水體表面上的浮沫和油膜等物質(zhì),導(dǎo)致水體表面的表面張力減少,空氣中氧更容易進(jìn)入水體中,加快水體中氧的溶解。同時(shí)加入的鈉基膨潤(rùn)土具有高吸附能力,能吸附大量的溶解性有機(jī)污染物、協(xié)同去除色度。本發(fā)明特別加入了fe-c體系,修復(fù)劑中形成無(wú)數(shù)個(gè)原電池,可以與廢水中的高濃度有機(jī)物發(fā)生氧化還原反應(yīng)。本發(fā)明使用的硅酸鹽水泥,起到的作用是將各種組分粘合在一起,依靠鈉基膨潤(rùn)土、活性炭等多孔材料包覆聚甘油脂肪酸酯,能持久緩慢長(zhǎng)效釋放改善水體水質(zhì)。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):1、本發(fā)明結(jié)合fe-c材料的微電解性能和聚甘油脂肪酸酯的增氧性能,大幅增加水體溶解氧,通過(guò)微電解氧化還原作用降解有機(jī)物,相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言,能同時(shí)進(jìn)行增氧和微電解,增氧提高氧化電位,提高微電解的效果,改善水體水質(zhì)的能力明顯增強(qiáng)且效果持久;2、聚甘油脂肪酸酯的增氧原理不同于普通的氧化劑或釋氧劑,而是采用其增溶性能,改善氣-液兩相的表面張力和接觸面積,除去覆蓋在水體表面的浮沫和油膜,從而使空氣中氧氣充分進(jìn)入水體,增加水體的溶解氧。3、本發(fā)明的修復(fù)劑使用方便,無(wú)毒無(wú)污染,不易松散,能長(zhǎng)效改善水體水質(zhì),避免了采用疏?;蛉斯ぴ鲅醯戎卫泶胧┰斐傻母叱杀镜葐?wèn)題,本修復(fù)劑原料簡(jiǎn)單易得,制備方法簡(jiǎn)單,易產(chǎn)業(yè)化。具體實(shí)施方式:以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1:一種水體復(fù)合修復(fù)劑及其制備方法一種水體復(fù)合修復(fù)劑,由以下重量份的原料制備而成:聚甘油脂肪酸酯40份;鐵粉40份;活性炭粉15份;鈉基膨潤(rùn)土35份;硅酸鹽水泥20份;上述水體復(fù)合修復(fù)劑的制備過(guò)程:將聚甘油脂肪酸酯、鐵粉、活性炭粉、鈉基膨潤(rùn)土、硅酸鹽水泥等各種原料按比例混合,加入適量的水,充分?jǐn)嚢杌旌?;再將混合物注入蜂窩狀模具,擠壓,制成正方體形,然后將其置于室溫下,避光養(yǎng)護(hù)7天,得到修復(fù)劑成品。實(shí)施例2:一種水體復(fù)合修復(fù)劑及其制備方法一種水體復(fù)合修復(fù)劑,由以下重量份的原料制備而成:聚甘油脂肪酸酯35份;鐵粉30份;活性炭粉10份;鈉基膨潤(rùn)土25份;硅酸鹽水泥15份;上述水體復(fù)合修復(fù)劑的制備過(guò)程:將聚甘油脂肪酸酯、鐵粉、活性炭粉、鈉基膨潤(rùn)土、硅酸鹽水泥等各種原料按比例混合,加入適量的水,充分?jǐn)嚢杌旌希辉賹⒒旌衔镒⑷敕涓C狀模具,擠壓,制成正方體形,然后將其置于室溫下,避光養(yǎng)護(hù)7天,得到修復(fù)劑成品。實(shí)施例3:本發(fā)明制備的修復(fù)劑用于受污染水體修復(fù)的試驗(yàn)在三個(gè)1米×1米的實(shí)驗(yàn)池中進(jìn)行試驗(yàn)。在同一個(gè)受污染的湖中取30l受污染的湖水分別倒入實(shí)驗(yàn)池中,檢測(cè)湖水初始的cod含量和溶解氧含量,見(jiàn)表1。向其中兩個(gè)實(shí)驗(yàn)池中分別投入實(shí)施例1和實(shí)施例2制備得到的修復(fù)劑30g,另外一個(gè)實(shí)驗(yàn)池作為對(duì)照,不添加制劑。試驗(yàn)期間,氣溫為25-30℃。在1天(24h)后和3天(72h)后分別檢測(cè)水體的cod含量和溶解氧含量,結(jié)果見(jiàn)表2。表1受污染湖水水質(zhì)指標(biāo)指標(biāo)cod(mg/l)溶解氧(mg/l)處理前的含量1101.2表2修復(fù)劑用于水體修復(fù)的試驗(yàn)結(jié)果當(dāng)前第1頁(yè)12
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