CN115010237A - 铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法 - Google Patents
铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115010237A CN115010237A CN202110233303.8A CN202110233303A CN115010237A CN 115010237 A CN115010237 A CN 115010237A CN 202110233303 A CN202110233303 A CN 202110233303A CN 115010237 A CN115010237 A CN 115010237A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- percarbonate
- iron
- black
- water body
- odorous water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 94
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 74
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 68
- MWNQXXOSWHCCOZ-UHFFFAOYSA-L sodium;oxido carbonate Chemical compound [Na+].[O-]OC([O-])=O MWNQXXOSWHCCOZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 55
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 25
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 22
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 12
- 238000005067 remediation Methods 0.000 claims description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 9
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 claims description 4
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 4
- 235000017060 Arachis glabrata Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000010777 Arachis hypogaea Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000018262 Arachis monticola Nutrition 0.000 claims description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- VTIIJXUACCWYHX-UHFFFAOYSA-L disodium;carboxylatooxy carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)OOC([O-])=O VTIIJXUACCWYHX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 3
- 235000020232 peanut Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940045872 sodium percarbonate Drugs 0.000 claims description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- BHDAXLOEFWJKTL-UHFFFAOYSA-L dipotassium;carboxylatooxy carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C(=O)OOC([O-])=O BHDAXLOEFWJKTL-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 241001553178 Arachis glabrata Species 0.000 claims 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 17
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 9
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 abstract description 4
- 230000008439 repair process Effects 0.000 abstract description 4
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 16
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 12
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000011066 ex-situ storage Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 3
- 244000105624 Arachis hypogaea Species 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 210000002249 digestive system Anatomy 0.000 description 1
- MQRJBSHKWOFOGF-UHFFFAOYSA-L disodium;carbonate;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O MQRJBSHKWOFOGF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000005802 health problem Effects 0.000 description 1
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 125000001477 organic nitrogen group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006864 oxidative decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 239000011257 shell material Substances 0.000 description 1
- 229940076133 sodium carbonate monohydrate Drugs 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/06—Treatment of sludge; Devices therefor by oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/007—Contaminated open waterways, rivers, lakes or ponds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/02—Odour removal or prevention of malodour
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/02—Specific form of oxidant
- C02F2305/023—Reactive oxygen species, singlet oxygen, OH radical
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
本发明公开了一种铁基生物炭耦合过碳酸盐修复黑臭污染水体底泥的方法，涉及水处理技术领域，本发明将清洗后的生物质原料烘干，在N2氛围下煅烧成生物炭原料，将生物炭原料、铁盐和KBH4混合改性操作成铁基生物炭，再将适量的铁基生物炭和过碳酸盐充分混合后同时投入黑臭水体，持续搅拌使得药剂与黑臭水体充分混合完成黑臭水体的修复。本发明能强化底泥中难降解污染物的去除，分解成大量分子氧有效促进底泥中微生物的活性和修复底泥中的黑臭问题。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，特别是涉及铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法。
背景技术
近年来，随着国民经济日益增长和工业化进程的加速，使得城市生活污水和工业废水排放量不断增加，并且存在大量废水和污水未经处理排放于湖泊河道中，使得河道中的有机碳污染物、有机氮污染物以及含磷化合物不断增加，水体黑臭的成因正是由于大量有机污染物进入水体，加之黑臭河道多为河流的支浜或断头浜，水体流动性差，使得大量污染物积累成河道底泥，当河道底泥过多时，底泥中的大量的有机物经微生物氧化分解会消耗大量氧，造成河道水体处于缺氧状态，有机物在厌氧微生物的作用下经腐败、分解、发酵后转化为氨氮、腐殖质、硫化氢等物质，产生有异味的气体逸出水面进入大气环境中，对人类的呼吸系统、消化系统及循环系统产生不良影响，引发人类健康问题。大量研究表明，河道底泥增多是造成水体恶化的罪魁祸首，故而如何有效改善治理河道水体底泥是治理水体黑臭的关键，黑臭底泥修复技术可分为异位修复技术和原位修复技术，异位修复技术主要指的是将受污染底泥从水体中移出，转移到其他场所进行处理和处置，如清淤疏浚是目前最常用的异位修复技术，但清淤疏浚仅在短期能使河道中污染物含量降低，而且处理费用高昂，容易产生二次污染等问题；
原位修复技术是指在底泥修复过程中，不移动底泥，通过物理、化学、生物或联合手段使受污染底泥污染物浓度、毒性、迁移性降低，减少污染底泥对环境的影响，以达到修复的目的，包括原位曝气技术、原位生物修复技术、原位化学修复技术等，如原位曝气技术是人为地向水体中充入空气或氧气，改变水体缺氧状态，但也存在着能耗大，运行维护难度大、修复不彻底等缺点；如原位生物修复技术是利用微生物、植物新陈代谢作用对河道底泥中的污染物吸收转化，但有周期长且效果不如预期等问题；原位化学修复技术指的是通过向污染底泥中投放具有氧化还原作用、絮凝钝化作用或者吸附沉淀作用的化学药剂，以达到降解去除污染物或改变污染物的性质、降低污染物的毒性和迁移性的目的，但可能存在药剂浪费和二次污染问题；为此，我们提出铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法。
发明内容
本发明所要解决的问题是，利用铁基生物炭耦合过碳酸盐修复黑臭污染水体底泥问题，为黑臭底泥污染修复提供一个经济环保的解决思路。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法，包括以下步骤：
Step1：首先对生物质原料进行清洗，然后将清洗后的生物质原料烘干至恒重备用，最后放于石英舟在管式炉中氮气氛围下煅烧，热解结束后冷却至室温取出研磨成粉末于干燥器备用；
Step2：将适量的铁盐溶于50％的无水乙醇水溶液中，后加入Step1的生物炭持续搅拌，再向混合溶液缓慢滴入新配置的KBH4溶液持续搅拌60min，用磁选分离出改性材料依次用去离子水和乙醇混合洗涤3遍，整个过程向溶液中持续通入N2除氧，最后将洗涤好的材料置于真空干燥箱干燥后研磨备用；
Step3：将适量的铁基生物炭和过碳酸盐充分混合后同时投入黑臭水体，持续搅拌使得药剂与黑臭水体充分混合，静置5-7日后完成底泥修复。
优选地，所述Step1中的生物质原料为稻草、秸秆、花生壳、甘蔗渣、木屑中的任意一种或几种。
优选地，所述Step1中热解温度为500-800℃，热解前先通入N2再开启10℃/min的升温程序，热解时间为2h。
优选地，所述Step2中投加的铁盐为FeSO4 .7H2O、无水FeSO4、FeCl2 .7H2O、无水FeCl2二价铁或三价铁盐。
优选地，所述Step2中投加的Fe、生物炭、KBH4的关系满足mBC:mFe:mKBH4＝1:1:2，真空干燥箱温度为60℃，烘干时间为6h，研磨的粒径过100目筛。
优选地，所述Step2中的溶液包括KBH4或NaBH4，优选KBH4。
优选地，所述Step3中过碳酸盐的种类依次优选过碳酸钙、过碳酸钠、过碳酸钾和过碳酸镁。
优选地，所述Step3中铁基生物炭和过碳酸盐的投加前的混合比例为1:1～3:1。
优选地，所述Step3中铁基生物炭和过碳酸盐的混合投加量为5～10g/L。
本发明具有以下有益效果：
本发明铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法基于铁基生物炭耦合过碳酸盐的原位修复水体黑臭水体底泥的技术，具有不受气候条件影响，见效快，处理成本低，效果稳定等优点。
本发明铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法中过碳酸盐与底泥中的间隙水反应，在含铁生物炭的催化活化下，生成羟基自由基，可强化底泥中难降解污染物的去除。
本发明铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法中过碳酸钠于底泥中可轻易分解成大量分子氧，其释氧作用能有效促进底泥中微生物的活性，抑制厌氧释磷，促进氨氮去除，有效修复底泥中的黑臭问题。
本发明铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法中生物碳的多孔结构可以有效的吸附污染物，并为污染物的去除给活性物质和微生物提供丰富的位点，加快污染物的去除和改善黑臭问题。
本发明铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法中铁基生物炭溶于底泥中反应产生的铁氧化物对污染物兼具吸附和混凝作用，增强对黑臭底泥中有机污染物的修复效果。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法的操作方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参阅图1所示：本发明为铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法，包括以下步骤：
Step1：首先对生物质原料进行清洗，然后将清洗后的生物质原料烘干至恒重备用，最后放于石英舟在管式炉中氮气氛围下煅烧，热解结束后冷却至室温取出研磨成粉末于干燥器备用；
Step2：将适量的铁盐溶于50％的无水乙醇水溶液中，后加入Step1的生物炭持续搅拌，再向混合溶液缓慢滴入新配置的KBH4溶液持续搅拌60min，用磁选分离出改性材料依次用去离子水和乙醇混合洗涤3遍，整个过程向溶液中持续通入N2除氧，最后将洗涤好的材料置于真空干燥箱干燥后研磨备用；
Step3：将适量的铁基生物炭和过碳酸盐充分混合后同时投入黑臭水体，持续搅拌使得药剂与黑臭水体充分混合，静置5-7日后完成底泥修复。
其中，Step1中的生物质原料为稻草、秸秆、花生壳、甘蔗渣、木屑中的任意一种或几种。
其中，Step1中热解温度为500-800℃，热解前先通入N2再开启10℃/min的升温程序，热解时间为2h。
其中，Step2中投加的铁盐为FeSO4 .7H2O、无水FeSO4、FeCl2 .7H2O、无水FeCl2二价铁或三价铁盐。
其中，Step2中投加的Fe、生物炭、KBH4的关系满足mBC:mFe:mKBH4＝1:1:2，真空干燥箱温度为60℃，烘干时间为6h，研磨的粒径过100目筛。
其中，Step2中的溶液包括KBH4或NaBH4，优选KBH4。
其中，Step3中过碳酸盐的种类依次优选过碳酸钙、过碳酸钠、过碳酸钾和过碳酸镁。
其中，Step3中铁基生物炭和过碳酸盐的投加前的混合比例为1:1～3:1。
其中，Step3中铁基生物炭和过碳酸盐的混合投加量为5～10g/L。
实施例二：
一种铁基生物炭耦合过碳酸盐修复河道湖泊中黑臭污染水体底泥的方法：
①、实验所用黑臭底泥取自某市某黑臭水体，取500mL于直径为12cm的1000ml烧杯中，底泥含水率为40.1％，pH＝6，COD＝98.9mg/L，TN＝1.82mg/g，TP＝1.61mg/g。
②、选用玉米秸秆作为生物质原料，破碎洗净烘干后于温度为600℃管式炉中以10℃升温程序在N2氛围下煅烧两个小时再洗净烘干备用。
③、将24.8g FeSO4 7H2O溶于50％的无水乙醇水溶液中，加入5g生物炭持续搅拌，再向混合溶液缓慢滴入由新配置的10g KBH4溶液持续搅拌60min，随后去除用乙醇去离子水洗涤数遍于600℃真空干燥箱烘干6h，后研磨过100目筛备用。
④、将投加量为4g(8g/L)混合比例为1：2的铁基生物炭和过碳酸盐投入含黑臭底泥的烧杯中，持续搅拌让药剂与底泥充分混合后静置，15天后COD去除率达78％，TN去除率达91％，TP去除率达89％。
实施例三：
一种铁基生物炭耦合过碳酸盐修复河道湖泊中黑臭污染水体底泥的方法：
①、实验所用黑臭底泥取自某市某黑臭水体，取500mL底泥于直径为12cm的1000ml烧杯中，底泥含水率为40.1％，pH＝6，COD＝98.9mg/L，TN＝1.82mg/g，TP＝1.61mg/g。
②、选用稻草秸秆作为生物质原料，破碎洗净烘干后于温度为500℃管式炉中以10℃升温程序在N2氛围下热解两个小时再洗净烘干备用。
③、将11.3g FeCl2溶于50％的无水乙醇水溶液中，加入5g生物炭持续搅拌，再向混合溶液缓慢滴入由新配置的10g KBH4溶液持续搅拌60min，随后去除用乙醇去离子水洗涤数遍于60℃真空干燥箱烘干6h，后研磨过100目筛备用。
④、将投加量为4g(8g/L)混合比例为1：1的铁基生物炭和过碳酸盐投入含黑臭底泥的烧杯中，持续搅拌让药剂与底泥充分混合后静置，15天后COD去除率达76％，TN去除率达90％，TP去除率达87％。
实施例四：
一种铁基生物炭耦合过碳酸盐修复河道湖泊中黑臭污染水体底泥的方法：
①、实验所用黑臭底泥取自某市某黑臭水体，取500mL底泥于直径为12cm的1000ml烧杯中，底泥含水率为40.1％，pH＝6，COD＝98.9mg/L，TN＝1.82mg/g，TP＝1.61mg/g。
②、选用甘蔗渣秸秆作为生物质原料，破碎洗净烘干后于温度为800℃管式炉中以10℃升温程序在N2氛围下热解两个小时再洗净烘干备用。
③、将24.8g FeSO47H2O溶于50％的无水乙醇水溶液中，加入5g生物炭持续搅拌，再向混合溶液缓慢滴入由新配置的10g KBH4溶液持续搅拌60min，随后去除用乙醇去离子水洗涤数遍于60℃真空干燥箱烘干6h，后研磨过100目筛备用。
④、将投加量为4g(8g/L)混合比例为1：3的铁基生物炭和过碳酸盐投入含黑臭底泥的烧杯中，持续搅拌让药剂与底泥充分混合后静置，15天后COD去除率达86％，TN去除率达95％，TP去除率达93％。
本方案中，相对于其他河道底泥修复技术，原位化学修复具有不受气候条件影响，见效快，处理成本低，效果稳定等优点。过碳酸盐俗称“固体形态的过氧化氢”，无毒、无害，易溶于水，易分解为水、氧和一水碳酸钠，且随温度的增高，其溶解度也会增加。铁基生物炭耦合过碳酸盐治理黑臭水体底泥的优越性表现于过碳酸盐在载铁生物炭的活化作用下可生成自由基强化有机污染物的去除；过碳酸盐溶于水体中可以生成分子氧促进好氧微生物的活性，利用微生物新陈代谢作用而辅助修复黑臭水体底泥；铁基生物炭除了对过碳酸盐起催化活化作用外，还能为微生物和活性物质提供着陆位点，加快污染物去除。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (9)
1.铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法，其特征在于：包括以下步骤：
Step1：首先对生物质原料进行清洗，然后将清洗后的生物质原料烘干至恒重备用，最后放于石英舟在管式炉中氮气氛围下煅烧，热解结束后冷却至室温取出研磨成粉末于干燥器备用；
Step2：将适量的铁盐溶于50％的无水乙醇水溶液中，后加入Step1的生物炭持续搅拌，再向混合溶液缓慢滴入新配置的KBH4溶液持续搅拌60min，用磁选分离出改性材料依次用去离子水和乙醇混合洗涤3遍，整个过程向溶液中持续通入N2除氧，最后将洗涤好的材料置于真空干燥箱干燥后研磨备用；
Step3：将适量的铁基生物炭和过碳酸盐充分混合后同时投入黑臭水体，持续搅拌使得药剂与黑臭水体充分混合，静置5-7日后完成底泥修复。
2.根据权利要求1所述的铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法，其特征在于，所述Step1中的生物质原料为稻草、秸秆、花生壳、甘蔗渣、木屑中的任意一种或几种。
3.根据权利要求1所述的铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法，其特征在于，所述Step1中热解温度为500-800℃，热解前先通入N2再开启10℃/min的升温程序，热解时间为2h。
4.根据权利要求1所述的铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法，其特征在于，所述Step2中投加的铁盐为FeSO4 .7H2O、无水FeSO4、FeCl2 .7H2O、无水FeCl2二价铁或三价铁盐。
5.根据权利要求1所述的铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法，其特征在于，所述Step2中投加的Fe、生物炭、KBH4的关系满足mBC:mFe:mKBH4＝1:1:2，真空干燥箱温度为60℃，烘干时间为6h，研磨的粒径过100目筛。
6.根据权利要求1所述的铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法，其特征在于，所述Step2中的溶液包括KBH4或NaBH4，优选KBH4。
7.根据权利要求1所述的铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法，其特征在于，所述Step3中过碳酸盐的种类依次优选过碳酸钙、过碳酸钠、过碳酸钾和过碳酸镁。
8.根据权利要求1所述的铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法，其特征在于，所述Step3中铁基生物炭和过碳酸盐的投加前的混合比例为1:1～3:1。
9.根据权利要求8所述的铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法，其特征在于，所述Step3中铁基生物炭和过碳酸盐的混合投加量为5～10g/L。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110233303.8A CN115010237A (zh) | 2021-03-03 | 2021-03-03 | 铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110233303.8A CN115010237A (zh) | 2021-03-03 | 2021-03-03 | 铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115010237A true CN115010237A (zh) | 2022-09-06 |
Family
ID=83064366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110233303.8A Pending CN115010237A (zh) | 2021-03-03 | 2021-03-03 | 铁基生物炭耦合过碳酸盐联用去除河道中黑臭水体底泥的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115010237A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105645686A (zh) * | 2016-01-25 | 2016-06-08 | 山东大学 | 一种原位化学治理修复重污染黑臭水体底泥的方法 |
| CN107052033A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-08-18 | 常州大学 | 一种微波强化纳米零价铁/过碳酸钠修复有机氯农药污染土壤的方法 |
| CN108439570A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-08-24 | 徐建 | 生物炭负载纳米零价铁活化过硫酸钠体系及其制备和应用 |
-
2021
- 2021-03-03 CN CN202110233303.8A patent/CN115010237A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105645686A (zh) * | 2016-01-25 | 2016-06-08 | 山东大学 | 一种原位化学治理修复重污染黑臭水体底泥的方法 |
| CN107052033A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-08-18 | 常州大学 | 一种微波强化纳米零价铁/过碳酸钠修复有机氯农药污染土壤的方法 |
| CN108439570A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-08-24 | 徐建 | 生物炭负载纳米零价铁活化过硫酸钠体系及其制备和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110801811B (zh) | Mg/Fe氧化物修饰的生物炭纳米复合材料及其制备方法 | |
| JP5685265B2 (ja) | 汚水生物処理方法を用いた汚泥処理方法、及び汚泥処理装置と装置 | |
| CN104961313B (zh) | 一种增强厌氧消化污泥重金属稳定化过程的方法 | |
| CN110813237B (zh) | Mg/Fe氧化物修饰的生物炭纳米复合材料在去除抗生素中的应用 | |
| CN112194236A (zh) | 一种利用生物炭-氧化铜复合材料活化过一硫酸盐处理含盐难降解废水的方法 | |
| CN103803711A (zh) | 一种固定化微生物处理氨氮废水的方法 | |
| CN103623680B (zh) | 低温有机恶臭气体处理系统 | |
| CN113321345A (zh) | 一种基于污泥基生物炭的可同时回收水体中磷和去除抗生素的方法 | |
| US5407576A (en) | Process for the purification of waste water | |
| CN110776080A (zh) | 一种含微量铁的复合类芬顿试剂及其降解有机污染物的方法 | |
| CN113371941A (zh) | 一种微生物炭载金属氨氮氧化臭氧催化剂在降解高浓度氨氮废水中的应用 | |
| CN107265788A (zh) | 一种工业废水、废气处理系统 | |
| Ma et al. | Efficient pollutant removal from deodorization wastewater during sludge composting using MBR-CANON process | |
| CN114433161B (zh) | 一种高效活化单过硫酸盐的复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN103224304B (zh) | 一种去除污泥发酵液中氮磷以提高有机酸回用效果的方法 | |
| CN105731750B (zh) | 一种混合基质生物淋滤去除污泥重金属的方法 | |
| Wang et al. | Review of biochar as a novel carrier for anammox process: Material, performance and mechanisms | |
| CN108751581B (zh) | 一种垃圾渗滤液生化出水的处理工艺 | |
| CN114249411A (zh) | 一种生物炭耦合过氧乙酸深度处理垃圾渗滤液中有机微污染物的方法 | |
| Jiang et al. | A novel combined treatment for pyridine waste gas using liquid absorption, catalytic ozonation, and sulfur autotrophic denitrification (LA-CO-SAD) | |
| JP4554833B2 (ja) | 排水中の硝酸性窒素除去装置及び方法 | |
| Yang et al. | A review of emerged constructed wetlands based on biochar filler: Wastewater purification and carbon sequestration/greenhouse gas reduction | |
| Huang et al. | In-situ sludge reduction based on Mn2+-catalytic ozonation conditioning: Feasibility study and microbial mechanisms | |
| WO2009081555A1 (ja) | 有機性廃液の処理方法及び再生燃料炭 | |
| CN109289502B (zh) | 一种强化生物法处理挥发性有机物的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220906 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |