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原位應急廢水處理材料及其應用方法

發布時間:2019-11-27 13:38:24  中國污水處理工程網

  申請日2019.07.23

  公開(公告)日2019.10.18

  IPC分類號C02F3/34; C02F1/28; C02F101/22

  摘要

  本發明公開了一種原位應急廢水處理材料的制備及其應用方法。目前異養微生物還原重金屬已被認為是一種有效的方法,但其在原位應急處理時常以純菌菌劑方式使用,具有價格昂貴、難回收、需外加營養源(傳統液相營養源易造成二次污染)、出水重金屬總量不達標、還原產物無法徹底從系統中去除、易受環境沖擊影響等缺點,從而限制了其在原位應急重金屬污染廢水修復中的廣泛應用。本發明借助海藻酸鈉凝膠將微生物與磷礦石、玉米芯共固定,得到一種新型廢水處理材料。采用本發明制備的廢水處理材料及應用方法能夠對某些重金屬污染廢水進行有效的處理,具有廣闊的應用前景。

  權利要求書

  1.一種原位應急廢水處理材料的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:

  1)將玉米芯、磷礦石加入水中,充分分散,得懸液;將海藻酸鈉加入得到的懸液中,超聲分散,得混合半凝膠液;

  2)向步驟1)制得的混合半凝膠液中加入離心后的高效純菌,混合均勻;

  3)將步驟2)制得的混合半凝膠液滴入氯化鈣溶液中,不斷攪拌,交聯固化,過濾,制得廢水處理材料。

  2.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于:步驟1)所述玉米芯和磷礦石粒徑均為1-150微米,海藻酸鈉質量濃度為1%-5%,超聲處理0.1-2小時。

  3.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于:步驟3)所述的氯化鈣溶液質量濃度為0.5%-5%,交聯固化時間為0.5-12小時。

  4.根據權利要求1-3任一所述的制備方法制得的廢水處理材料,其特征在于:所述材料呈均勻球狀,直徑1-6毫米。

  5.一種如權利要求1-4任一所述的制備方法制得的材料在原位應急廢水處理中的應用。

  6.根據權利要求5所述的應用,其特征在于:所述廢水含有鉻、釩等一種或幾種重金屬。

  7.根據權利要求5-6所述的應用,其特征在于:對于急需原位處理的高濃度重金屬廢水,按計算比例加入用透水袋包裹好的所述材料,反應后提出處理。

  說明書

  一種原位應急廢水處理材料及其應用方法

  技術領域

  本發明涉及廢水處理領域,具體涉及一種原位應急廢水處理用材料及其應用方法。

  背景技術

  隨著制革、電鍍、鋼鐵加工及紡織印染等工業的迅速發展,工業廢水的不達標排放與泄露、工業廢棄物的隨意丟棄等使重金屬對生態環境造成嚴重威脅。部分重金屬以其高溶解性、遷移性,可以輕易穿過細胞膜而具有劇毒性,能夠致癌、致畸、致突變,對人類健康及生態安全造成嚴重威脅。微生物處理法由于其經濟高效、環境友好、可重復利用等優點逐漸受到廣泛關注。

  盡管異養微生物修復已被認為是一種有效的處理方法,但其在原位應急處理時常以純菌菌劑方式使用,具有價格昂貴、難回收、需外加營養源(傳統液相營養源易造成二次污染)、出水重金屬總量不達標、還原產物無法徹底從系統中去除、易受環境沖擊影響等缺點,從而限制了其在原位應急重金屬污染廢水修復中的廣泛應用。

  發明內容

  本發明以玉米芯、磷礦石和海藻酸鈉為基質包埋高效純菌用于原位應急重金屬污染廢水的修復,其中玉米芯可作為固相碳源、活性添加劑和微生物載體,磷礦石可用作固相磷源、活性添加劑、微生物載體和吸附劑,海藻酸鈉凝膠可用作微生物包埋體和吸附劑,以提高反應速率、防止過量碳源和磷源造成的二次污染、提高微生物抗沖擊能力、吸附還原產物使出水污染物總量達標及反應后回收微生物和重金屬。

  為實現上述發明目的,本發明采用如下技術方案:

  一種原位應急廢水處理材料的制備方法,包括如下步驟:

  1)將玉米芯、磷礦石加入水中,充分分散,得懸液;將海藻酸鈉加入得到的懸液中,超聲分散,得混合半凝膠液;

  2)向步驟1)制得的混合半凝膠液中加入離心后的微生物,混合均勻;

  3)將步驟2)制得的混合半凝膠液滴入氯化鈣溶液中,不斷攪拌,交聯固化,過濾,制得廢水處理材料。

  優選的,步驟1)所述玉米芯和磷礦石粒徑均為1-150微米,海藻酸鈉質量濃度為1%-5%,超聲處理0.1-2小時。

  優選的,步驟3)所述的氯化鈣溶液質量濃度為0.5%-5%,交聯固化時間為0.5-12小時。

  優選的,一種如上述制備方法制得的材料,材料呈均勻球狀,直徑1-6毫米。

  一種如上述制備方法制得的材料在原位應急重金屬污染廢水處理中的應用。

  優選的,廢水具體指含有鉻、釩等重金屬的廢水。

  優選的,具體應用方法為:對于急需原位處理的高濃度重金屬廢水,按計算比例加入用透水袋包裹好的所述材料,反應后提出處理。

  本發明的有益效果在于:

  1)本發明材料中的玉米芯可以作為固相碳源,節約成本并防止液相碳源過量造成的二次污染;可以作為活性添加劑提高反應速率;可以作為微生物載體提高微生物量。

  2)本發明材料中的磷礦石可以作為固相磷源,節約成本并防止液相磷源過量造成的二次污染;可以作為活性添加劑提高反應速率;可以作為微生物載體提高微生物量;可以吸附還原產物至材料顆粒內以便污染物從污染系統中完全去除。

  3)本發明材料中的海藻酸鈉包埋材料可以固定化微生物,以實現反應后微生物的回收;可以固定粉末狀玉米芯和磷礦石,使其可以發揮最大效應又不至于分離困難和堵塞;可以吸附還原產物至材料顆粒上以便污染物從污染系統中完全去除。(發明人陳男;馬琳琳;馮傳平)

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