CN112340953A - 一种河湖重污染底泥生物修复剂及底泥原位生物锁定方法 - Google Patents

一种河湖重污染底泥生物修复剂及底泥原位生物锁定方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种河湖重污染底泥生物修复剂及底泥原位生物锁定方法，所述河湖重污染底泥生物修复剂，由以下质量百分比的组分组成：过氧化钙15‑30份、硅藻土15‑30份、贝壳粉20‑30份、微生物促进剂5‑10份、细沙5‑25份、活性炭3‑10份、EM菌5‑15份、无机盐营养液5‑10份。本发明提供的河湖重污染底泥生物修复剂及底泥原位生物锁定方法，不仅制备方法简单，而且流程清晰，非领域技术人员可快速掌握制备方法，减少制备过程失败所带来的材料浪费，而且通过贝壳粉的添加，可以对底泥中的苯、氨气、TVOC等有害物质进行吸收，而且通过过氧化钙的设置，不仅可以及时对底泥进行氧气补充，而且本身无毒，不污染环境，提高了污水污泥治理的效果。

Description

一种河湖重污染底泥生物修复剂及底泥原位生物锁定方法
技术领域
本发明涉及污泥污水处理领域，尤其涉及一种河湖重污染底泥生物修复剂及底泥原位生物锁定方法。
背景技术
底泥是河湖的沉积物，是自然水域的重要组成部分。当水域受到污染后，水中部分污染物可通过沉淀或颗粒物吸附而蓄存在底泥中，适当条件下重新释放，成为二次污染源,这种污染称为底泥污染，在河流湖泊污染治理过程中，底泥污染整治是主要的难点之一，也是较为普遍存在的环境问题。水体和底泥之间存在着吸收和释放的动态平衡，当水体存在较严重污染时，一部分污染物能够通过沉淀、吸附等作用进入底泥中；当外源造成的污染得到控制后，累积于底泥中的各种有机和无机污染物通过与上覆水体间的物理、化学、生物交换作用，重新进入到上覆水体中，成为影响水体水质的二次污染源。
在对底泥进行处理时，河流底泥主要通过4种方式影响上覆水体水质：
(1)由于底泥与间隙水中浓度差引起的污染物向上覆水体的释放过程，从而使上覆水体中主要污染物浓度增加；
(2)底泥微生物降解有机物的过程消耗上覆水体中的溶解氧；
(3)底泥再悬浮过程中，吸附的污染物向上覆水体的扩散、释放，增加了上覆水体中的有机污染物；
(4)底泥扰动，增加了底泥中污染物向上扩散速率，然而现有的底泥生物修复剂存在一定的缺点，比如现有的底泥生物修复剂不能有效的对底泥中的有害物质进行吸收，而且无法及时进行氧气补充，而且降低了底泥修复的效率以及效果。
因此，有必要提供一种河湖重污染底泥生物修复剂及底泥原位生物锁定方法解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种河湖重污染底泥生物修复剂及底泥原位生物锁定方法，解决了底泥生物修复剂修复效果较差，无法快速的对底泥中的有害物质进行吸附的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的河湖重污染底泥生物修复剂，由以下质量百分比的组分组成：
过氧化钙15-30份、硅藻土15-30份、贝壳粉20-30份、微生物促进剂5-10份、细沙5-25份、活性炭3-10份、EM菌5-15份、无机盐营养液5-10份；
过氧化钙又称二氧化钙，为白色或淡黄色结晶粉末，无臭，几乎无味，难溶于水，不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，过氧化钙能溶于稀酸生成过氧化氢，过氧化钙在湿空气或水中会逐渐缓慢地分解，长时间放出氧气。由于过氧化钙遇水具有放氧的特性，且本身无毒，不污染环境，用途广泛的优良供氧剂，这种供氧剂可用于鱼类养殖、农作物栽培、污水处理等多方面。
优选的，由以下质量百分比的组分组成：过氧化钙20份、硅藻土15份、贝壳粉20份、微生物促进剂8份、细沙12份、活性炭5份、EM菌10份、无机盐营养液5份。
优选的，所述活性炭是以木炭为原料制得的活性炭粉末。
优选的，所述EM菌包括光合细菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌中的一种或多种。
优选的，所述河湖重污染底泥生物修复剂在制备时，包括以下步骤：
S1、将硅藻土粉末加入到浓度为30-45mg/L的氯化亚铁溶液中，再对溶液进行搅拌，搅拌结束后，再对溶液进行离心分离处理，得到固体，最后通过去离子水进行清洗，以及对固体进行干燥得到改性硅藻土；
S2、将过氧化钙置入粉碎研磨机中，通过粉碎研磨机对过氧化钙进行粉碎研磨，并且将研磨粉碎后的过氧化钙以及贝壳粉、活性炭加入至细沙中，进行搅拌，得到混合体；
S3、将微生物促进剂倒入EM菌中进行混合，再将微生物促进剂和EM菌的混合液体置入在S2中的混合体中，进行对过氧化钙、贝壳粉、活性炭、细沙微生物促进剂、EM菌进行搅拌，混合均匀，最后加入无机盐营养液，其加入量为混合物重量的30％，调节含水率为30％-50％，培养3-10天，制成底泥生物修复剂。
优选的，所述S1中的硅藻土采用通过研磨机研磨成200-500目的硅藻土粉末。
优选的，所述S1中的固液比为2：8，并且搅拌时间线为3-5h。
优选的，所述S2中河湖重污染底泥生物修复剂在制备时需要用到混合装置，所述混合装置包括混合机本体，所述混合机本体的顶部的两侧均设置有进料箱，两个所述进料箱的正面均设置有透明刻度板，两个所述进料箱相对的一侧的底部均设置有进料组件。
优选的，所述进料组件包括汇集罩和套筒，所述套筒固定于所述进料箱的一侧的顶部，所述汇集罩固定于所述进料箱的一侧的底部，所述套筒的内部滑动连接有操作杆，所述操作杆的底端固定连接有T型挡板，所述T型挡板的底部贯穿所述汇集罩并延伸至所述汇集罩的内部，所述汇集罩的一侧设置有出料嘴，所述套筒的内表面设置有弹性防滑套。
一种河湖重污染底泥生物修复剂用于底泥原位生物锁定方法，包括如所述的河湖重污染底泥生物修复剂，所述河湖重污染底泥生物修复剂在修复需要对底泥原位生物锁定：将底泥生物修复剂调节含水率为30％-50％的修复剂，注入至底泥中，依据水质情况和处理要求，控制使用量为每平方米水源使用20-50L的修复剂。
与相关技术相比较，本发明提供的河湖重污染底泥生物修复剂及底泥原位生物锁定方法具有如下有益效果：
本发明提供一种河湖重污染底泥生物修复剂及底泥原位生物锁定方法，通过将过氧化钙置入粉碎研磨机中，通过粉碎研磨机对过氧化钙进行粉碎研磨，并且将研磨粉碎后的过氧化钙以及贝壳粉、活性炭加入至细沙中，进行搅拌，得到混合体，并且将微生物促进剂倒入EM菌中进行混合，再将微生物促进剂和EM菌的混合液体置入在混合体中，进行对过氧化钙、贝壳粉、活性炭、细沙微生物促进剂、EM菌进行搅拌制成，不仅制备方法简单，而且流程清晰，非领域技术人员可快速掌握制备方法，减少制备过程失败所带来的材料浪费，而且通过贝壳粉的添加，可以对底泥中的苯、氨气、TVOC等有害物质进行吸收，而且通过过氧化钙的设置，不仅可以及时对底泥进行氧气补充，而且本身无毒，不污染环境，提高了污水污泥治理的效果。
附图说明
图1为本发明提供的混合装置的一种较佳实施例的结构示意图；
图2为图1所示的进料组件的结构示意图；
图中标号：1、混合机本体，2、进料箱，3、透明刻度板，4、进料组件，41、汇集罩，42、套筒，43、操作杆，44、T型挡板，45、出料嘴，46、弹性防滑套。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请结合参阅图1和图2，其中，图1为本发明提供的混合装置的一种较佳实施例的结构示意图；图2为图1所示的进料组件的结构示意图。河湖重污染底泥生物修复剂，由以下质量百分比的组分组成：
过氧化钙15-30份、硅藻土15-30份、贝壳粉20-30份、微生物促进剂5-10份、细沙5-25份、活性炭3-10份、EM菌5-15份、无机盐营养液5-10份；
过氧化钙又称二氧化钙，为白色或淡黄色结晶粉末，无臭，几乎无味，难溶于水，不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，过氧化钙能溶于稀酸生成过氧化氢，过氧化钙在湿空气或水中会逐渐缓慢地分解，长时间放出氧气。由于过氧化钙遇水具有放氧的特性，且本身无毒，不污染环境，用途广泛的优良供氧剂，这种供氧剂可用于鱼类养殖、农作物栽培、污水处理等多方面；
贝壳粉生物涂料，采用天然的贝壳粉为原料，经过研磨，及特殊工艺制成，他不添加任何有害物质，不仅具备不散发甲醛、苯、氨气、TVOC等有害气体，而且具有吸附这些有害气体的功能；
微生物促生剂由下列重量配比的材料制备而成：0.5-2份复合酶、0.1-0.4份微量元素、0.1-0.3份激素、2-3份氨基酸、3-4份硝酸盐；
活性炭能有效吸附氯代烃、有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂，还能吸附苯醚、正硝基氯苯、萘、乙烯、二甲苯酚、苯酚、DDT、艾氏剂、烷基苯磺酸及许多酯类和芳烃化合物。二级出水中也含有不被活性炭吸附的有机物，如蛋白质的中间降解物质，比原有的有机物更难被活性炭吸附，活性炭对THMS的去除能力较低，仅达到23-60％。活性炭吸附法与其他处理方法联用，出现了臭氧-活性炭法、混凝-吸附活性炭法、Habberer工艺、活性炭-硅藻土法等，使活性炭的吸附周期明显延长，用量减少，处理效果和范围大幅度提高；
EM菌是由大约80种微生物组成，EM菌是以光合细菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌为主的10个属80余个微生物复合而成的一种微生活菌制剂。作用机理是形成EM菌和病原微生物争夺营养的竞争，由于EM菌在土壤中极易生存繁殖，所以能较快而稳定地占据土壤中的生态地位，形成有益的微生物菌的优势群落，从而控制病原微生物的繁殖和对作物的侵袭。
由以下质量百分比的组分组成：过氧化钙20份、硅藻土15份、贝壳粉20份、微生物促进剂8份、细沙12份、活性炭5份、EM菌10份、无机盐营养液5份。
所述活性炭是以木炭为原料制得的活性炭粉末。
所述EM菌包括光合细菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌中的一种或多种。
所述河湖重污染底泥生物修复剂在制备时，包括以下步骤：
S1、将硅藻土粉末加入到浓度为30-45mg/L的氯化亚铁溶液中，再对溶液进行搅拌，搅拌结束后，再对溶液进行离心分离处理，得到固体，最后通过去离子水进行清洗，以及对固体进行干燥得到改性硅藻土；
S2、将过氧化钙置入粉碎研磨机中，通过粉碎研磨机对过氧化钙进行粉碎研磨，并且将研磨粉碎后的过氧化钙以及贝壳粉、活性炭加入至细沙中，进行搅拌，得到混合体；
S3、将微生物促进剂倒入EM菌中进行混合，再将微生物促进剂和EM菌的混合液体置入在S2中的混合体中，进行对过氧化钙、贝壳粉、活性炭、细沙微生物促进剂、EM菌进行搅拌，混合均匀，最后加入无机盐营养液，其加入量为混合物重量的30％，调节含水率为30％-50％，培养3-10天，制成底泥生物修复剂。
所述S1中的硅藻土采用通过研磨机研磨成200-500目的硅藻土粉末。
所述S1中的固液比为2：8，并且搅拌时间线为3-5h。
所述S2中河湖重污染底泥生物修复剂在制备时需要用到混合装置，所述混合装置包括混合机本体1，所述混合机本体1的顶部的两侧均设置有进料箱2，两个所述进料箱2的正面均设置有透明刻度板3，两个所述进料箱2相对的一侧的底部均设置有进料组件4；
透明刻度板3的设置，便于工作人员时刻贯穿进料箱内部的量，以此了解所添加的量，便于定量混合，混合机本体1采用现有技术中的混合装置，用于对原料进行混合。
所述进料组件4包括汇集罩41和套筒42，所述套筒42固定于所述进料箱2的一侧的顶部，所述汇集罩41固定于所述进料箱2的一侧的底部，所述套筒42的内部滑动连接有操作杆43，所述操作杆43的底端固定连接有T型挡板44，所述T型挡板44的底部贯穿所述汇集罩41并延伸至所述汇集罩41的内部，所述汇集罩41的一侧设置有出料嘴45，所述套筒42的内表面设置有弹性防滑套46；
通过进料组件4的设置，便于将进料箱2内部的原料排至到混合机本体1的内部，通过混合机本体1进行混合，而且汇集罩41与汇集罩41的内部连通，便于将进料箱2内部的原料通过出料嘴45排至到混合机本体1的内部，通过操作杆43上下的运动，可以带动T型挡板44上下运动，进而可以对进料的流量进行控制，提高定量混合的效果。
一种河湖重污染底泥生物修复剂用于底泥原位生物锁定方法，包括如所述的河湖重污染底泥生物修复剂，所述河湖重污染底泥生物修复剂在修复需要对底泥原位生物锁定：将底泥生物修复剂调节含水率为30％-50％的修复剂，注入至底泥中，依据水质情况和处理要求，控制使用量为每平方米水源使用20-50L的修复剂。
本发明提供的河湖重污染底泥生物修复剂制备方法的原理如下：
采用通过研磨机研磨成200-500目的硅藻土粉末加入到浓度为30-45mg/L的氯化亚铁溶液中，再对溶液进行搅拌，固液比为2：8，并且搅拌时间线为3-5h，搅拌结束后，再对溶液进行离心分离处理，得到固体，最后通过去离子水进行清洗，以及对固体进行干燥得到改性硅藻土；
将过氧化钙置入粉碎研磨机中，通过粉碎研磨机对过氧化钙进行粉碎研磨，并且将研磨粉碎后的过氧化钙以及贝壳粉、活性炭加入至细沙中，进行搅拌，得到混合体；
最后将微生物促进剂倒入EM菌中进行混合，再将微生物促进剂和EM菌的混合液体置入在S2中的混合体中，进行对过氧化钙、贝壳粉、活性炭、细沙微生物促进剂、EM菌进行搅拌，混合均匀，最后加入无机盐营养液，其加入量为混合物重量的30％，调节含水率为30％-50％，培养3-10天，制成底泥生物修复剂。
第二实施例
一种河湖重污染底泥生物修复剂，由以下质量百分比的组分组成：
过氧化钙20份、硅藻土20份、贝壳粉20份、微生物促进剂10份、细沙10份、活性炭5份、EM菌10份、无机盐营养液5份。
第三实施例
一种河湖重污染底泥生物修复剂，由以下质量百分比的组分组成：
过氧化钙30份、硅藻土15份、贝壳粉25份、微生物促进剂5份、细沙10份、活性炭5份、EM菌5份、无机盐营养液5份。
第四实施例
一种河湖重污染底泥生物修复剂，由以下质量百分比的组分组成：
过氧化钙30份、硅藻土20份、贝壳粉20份、微生物促进剂5份、细沙5份、活性炭5份、EM菌10份、无机盐营养液5份。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种河湖重污染底泥生物修复剂，其特征在于，由以下质量百分比的组分组成：
过氧化钙15-30份、硅藻土15-30份、贝壳粉20-30份、微生物促进剂5-10份、细沙5-25份、活性炭3-10份、EM菌5-15份、无机盐营养液5-10份。
2.根据权利要求1所述的河湖重污染底泥生物修复剂，由以下质量百分比的组分组成：过氧化钙20份、硅藻土15份、贝壳粉20份、微生物促进剂8份、细沙12份、活性炭5份、EM菌10份、无机盐营养液5份。
3.根据权利要求1所述的河湖重污染底泥生物修复剂，其特征在于，所述活性炭是以木炭为原料制得的活性炭粉末。
4.根据权利要求1所述的河湖重污染底泥生物修复剂，其特征在于，所述EM菌包括光合细菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌中的一种或多种。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的河湖重污染底泥生物修复剂，其特征在于，所述河湖重污染底泥生物修复剂在制备时，包括以下步骤：
S1、将硅藻土粉末加入到浓度为30-45mg/L的氯化亚铁溶液中，再对溶液进行搅拌，搅拌结束后，再对溶液进行离心分离处理，得到固体，最后通过去离子水进行清洗，以及对固体进行干燥得到改性硅藻土；
S2、将过氧化钙置入粉碎研磨机中，通过粉碎研磨机对过氧化钙进行粉碎研磨，并且将研磨粉碎后的过氧化钙以及贝壳粉、活性炭加入至细沙中，进行搅拌，得到混合体；
S3、将微生物促进剂倒入EM菌中进行混合，再将微生物促进剂和EM菌的混合液体置入在S2中的混合体中，进行对过氧化钙、贝壳粉、活性炭、细沙微生物促进剂、EM菌进行搅拌，混合均匀，最后加入无机盐营养液，其加入量为混合物重量的30％，调节含水率为30％-50％，培养3-10天，制成底泥生物修复剂。
6.根据权利要求5所述的河湖重污染底泥生物修复剂，其特征在于，所述S1中的硅藻土采用通过研磨机研磨成200-500目的硅藻土粉末。
7.根据权利要求5所述的河湖重污染底泥生物修复剂，其特征在于，所述S1中的固液比为2：8，并且搅拌时间线为3-5h。
8.根据权利要求5所述的河湖重污染底泥生物修复剂，其特征在于，所述S2中河湖重污染底泥生物修复剂在制备时需要用到混合装置，所述混合装置包括混合机本体(1)，所述混合机本体(1)的顶部的两侧均设置有进料箱(2)，两个所述进料箱(2)的正面均设置有透明刻度板(3)，两个所述进料箱(2)相对的一侧的底部均设置有进料组件(4)。
9.根据权利要求8所述的河湖重污染底泥生物修复剂，其特征在于，所述进料组件(4)包括汇集罩(41)和套筒(42)，所述套筒(42)固定于所述进料箱(2)的一侧的顶部，所述汇集罩(41)固定于所述进料箱(2)的一侧的底部，所述套筒(42)的内部滑动连接有操作杆(43)，所述操作杆(43)的底端固定连接有T型挡板(44)，所述T型挡板(44)的底部贯穿所述汇集罩(41)并延伸至所述汇集罩(41)的内部，所述汇集罩(41)的一侧设置有出料嘴(45)，所述套筒(42)的内表面设置有弹性防滑套(46)。
10.一种河湖重污染底泥生物修复剂用于底泥原位生物锁定方法，包括如权利要求1-9任意一项所述的河湖重污染底泥生物修复剂，其特征在于，所述河湖重污染底泥生物修复剂在修复需要对底泥原位生物锁定：将底泥生物修复剂调节含水率为30％-50％的修复剂，注入至底泥中，依据水质情况和处理要求，控制使用量为每平方米水源使用20-50L的修复剂。
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