能夠緩釋磷營養元素與吸附石油烴的漂浮板及制備方法
【專利摘要】本發明公開了能夠緩釋磷營養元素與吸附石油烴的漂浮板及制備方法。將NH4HCO3溶液、Ca(NO3)2溶液、(NH4)2HPO4溶液、NaOH溶液、硝酸溶液、尿素水溶液和乙二胺四乙酸鈣鈉溶液制備成混合液F。將聚β羥基丁酸酯氯仿溶液和聚乙二醇氯仿溶液制備成混合液M。將混合液F滴加到混合液M中，得到混合液O；將蒸餾水噴射入裝有液氮的容器中制作冰球顆粒，篩分后置于模具內壓實；將混合液O澆注到模具中冷凍定型，經脫模及冷凍后得到能夠緩釋磷營養元素與吸附石油烴的漂浮板。本發明制作工藝簡單，制得的漂浮板對石油烴類污染物處理效率高，并且不會對水體生態環境造成二次污染與破壞。
【專利說明】能夠緩釋磷營養元素與吸附石油烴的漂浮板及制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于受石油烴污染水體的處理【技術領域】，特別涉及一種能夠緩釋磷營養元素與吸附石油烴的漂浮板及制備方法。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著世界各國對石油及其制品日漸增長的需求，在海上開采、裝卸、運輸以及利用石油過程中溢油事故時有發生，不但造成大量的原油流失，還對環境造成嚴重污染，日趨嚴重地威脅著水體及陸域的生態環境，對水體環境、自然資源和養殖資源等都有長期的危害，因此，水體溢油污染已經成為人們必須面對的重大環境問題。
[0003]目前國內外處置水體溢油污染的方法主要有物理法、化學法和生物法。化學法在點源污染治理中是比較成熟的技術路線，已經得到廣泛的推廣與應用。但是在水體溢油污染治理中采用化學法，需要在水體中投加化學藥劑，其中投加的化學藥劑一方面可能產生二次污染，另一方面會對水體生態環境產生短期或長期的影響。生物修復技術具有高效、經濟，安全、無二次污染等特點，已成為現場去除水體溢油污染的重要選擇途徑，特別是對機械裝置無法清除的薄油層，同時又限制使用化學藥劑時，運用生物修復可顯出其更大的優越性。物理吸附法是一種處理效率高、成本低、無底泥污染、操作簡單且不會對水體生態環境造成二次污染與破壞的方法，能較好的解決化學法所存在的問題。但是，生物修復技術的周期比較長，物理吸附法面臨吸附飽和后需要對吸附劑進行再處置的問題，若能制備出一種可生物降解的吸附劑，同時在吸附劑上固定石油烴降解菌以提高石油烴的去除率，在吸附飽和后通過接種微生物的作用將吸附劑吸附的石油烴降解，并且最終可生物降解的吸附劑本身也能夠徹底降解，則可以解決這個問題。將物理吸附法和固定微生物進行強化降解相結合，用于處置水體溢油污染將會具有更大的優勢。
[0004]在微生物降解石油烴及吸附劑本身的過程中，需要磷營養元素的參與，通常情況下溢油污染水體中所含有的磷等`營養元素無法滿足微生物的需要，然而具有緩釋磷功能的吸附劑可以滿足這一要求。為了將物理吸附法和固定微生物進行強化降解相結合的技術在水體溢油污染處理中得到進一步的推廣與應用，需要開發出同時具有緩釋磷元素和物理吸附-生物降解石油烴功能的材料，這對于提高水體溢油污染處理效率、降低環境污染具有重要的意義，但目前還缺少該方面的技術與研究報道。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種能夠緩釋磷營養元素與吸附石油烴的漂浮板及制備方法。其具體步驟如下:
[0006](I)將 IOOmL 濃度為 0.35mol/L 的 NH4HCO3 溶液和 IOOmL 濃度為 0.25mol/L 的Ca (NO3) 2溶液，混合均勻后得混合液A ；
[0007](2)將IOOmL濃度為0.35mol/L的(NH4)2HPO4溶液在攪拌的條件下緩慢滴加到200mL混合液A中，得到混合液B ；[0008](3)向混合液B中逐滴加入濃HNO3至澄清，得到混合液C ；
[0009](4)用濃度為0.01mol/L的NaOH溶液和濃度為0.01mol/L的硝酸溶液調節混合液C的pH值為3.5，得到混合液D ；
[0010](5)向混合液D中加入IOOmL濃度為1.2mol/L的尿素水溶液，混合均勻后得到混
合液E ;
[0011](6)向混合液E中加入50mL濃度為0.15mol/L的乙二胺四乙酸鈣鈉溶液，混合均勻后得到混合液F ;
[0012](7)將240mL質量分數為7.5%的聚β羥基丁酸酯氯仿溶液和40mL質量分數為
5.5%的聚乙二醇氯仿溶液充分混合，得到混合液M ;
[0013](8)將60mL混合液F在1000r/min攪拌條件下滴加到混合液M中，然后在1000r/min條件下攪拌8min,得到混合液O ;
[0014](9)將蒸餾水噴射入裝有液氮的容器中快速冷凍制作冰球顆粒，用篩網篩分后選取粒徑尺寸范圍為50~100 μ m的冰球顆粒待用；
[0015](10)將步驟(9)中篩選過的冰球顆粒置于模具模腔內并壓實；
[0016](11)將混合液O澆注到步驟(10)得到的模具中，并一同放入液氮中冷凍定型6小時，取出脫模后獲得固態混合物；將該固態混合物真空冷凍干燥去除氯仿和冰球顆粒后即可得到能夠緩釋磷營養元素與吸附石油烴的漂浮板。
[0017]本發明的有益效果是，制作工藝簡單，制得的能夠緩釋磷營養元素與吸附石油烴的漂浮板對石油烴污染物處理效率高，并且不會對水體生態環境造成二次污染與破壞。
【具體實施方式】
[0018]本發明提供一種能夠緩釋磷營養元素與吸附石油烴的漂浮板及制備方法，下面以一個實施例來說明本發明。
[0019]實施例1.[0020]將IOOmL 濃度為 0.35mol/L 的 NH4HCO3 溶液和 IOOmL 濃度為 0.25mol/L 的 Ca (NO3) 2溶液，混合均勻后得混合液A ;將IOOmL濃度為0.35mol/L的(NH4)2HPO4溶液在攪拌的條件下緩慢滴加到200mL混合液A中，得到混合液B ；向混合液B中逐滴加入濃HNO3至澄清，得到混合液C ;用濃度為0.01mol/L的NaOH溶液和濃度為0.01mol/L的硝酸溶液調節混合液C的pH值為3.5，得到混合液D ；向混合液D中加入IOOmL濃度為1.2mol/L的尿素水溶液，混合均勻后得到混合液E ；向混合液E中加入50mL濃度為0.15mol/L的乙二胺四乙酸鈣鈉溶液，混合均勻后得到混合液F ；
[0021 ] 將240mL質量分數為7.5%的聚β羥基丁酸酯氯仿溶液和40mL質量分數為5.5%的聚乙二醇氯仿溶液充分混合，得到混合液M ;將60mL混合液F在lOOOr/min攪拌條件下滴加到混合液M中，然后在1000r/min條件下攪拌8min，得到混合液O ;
[0022]將蒸餾水噴射入裝有液氮的容器中快速冷凍制作冰球顆粒，用篩網篩分后選取粒徑尺寸范圍為50~100 μ m的冰球顆粒置于模具模腔內并壓實；將混合液O澆注到模具中，并一同放入液氮中冷凍定型6小時，取出脫模后獲得固態混合物；將該固態混合物真空冷凍干燥去除氯仿和冰球顆粒后即可得到能夠緩釋磷營養元素與吸附石油烴的漂浮板。
[0023]下面是運用本發明方法制得的能夠緩釋磷營養元素與吸附石油烴的漂浮板對石油烴污染水體中的石油烴進行了吸附和生物降解試驗，進一步說明本發明。
[0024]運用本發明方法制得的能夠緩釋磷營養元素與吸附石油烴的漂浮板對石油烴污染水體中的石油烴進行了吸附和生物降解試驗，結果表明該漂浮板能夠對水體中的石油烴進行有效的吸附和生物降解:當污染水體中石油烴的初始濃度為86.4mg/L時，向500mL的水體中加入12g漂浮板，加入石油烴降解菌，使溶液的含菌量為5X107CFU/ml，10小時后水體中石油烴的濃度降低到0.01mg/L, 110天后漂浮板中石油烴濃度未檢出，210天后漂浮板的質量降 低44%。
【權利要求】
1.一種能夠緩釋磷營養元素與吸附石油烴的漂浮板及制備方法，其特征在于，該方法的具體步驟如下:
(1)將IOOmL 濃度為 0.35mol/L 的 NH4HCO3 溶液和 IOOmL 濃度為 0.25mol/L 的 Ca (NO3) 2溶液，混合均勻后得混合液A ； (2)將IOOmL濃度為0.35mol/L的(NH4)2HPO4溶液在攪拌的條件下緩慢滴加到200mL混合液A中，得到混合液B; (3)向混合液B中逐滴加入濃HNO3至澄清，得到混合液C； (4)用濃度為0.0ImoI/L的NaOH溶液和濃度為0.01mol/L的硝酸溶液調節混合液C的pH值為3.5，得到混合液D ; (5)向混合液D中加入IOOmL濃度為1.2mol/L的尿素水溶液,混合均勻后得到混合液E ； (6)向混合液E中加入50mL濃度為0.15mol/L的乙二胺四乙酸鈣鈉溶液，混合均勻后得到混合液F ； (7)將240mL質量分數為7.5%的聚β羥基丁酸酯氯仿溶液和40mL質量分數為5.5%的聚乙二醇氯仿溶液充分 混合，得到混合液M ; (8)將60mL混合液F在1000r/min攪拌條件下滴加到混合液M中，然后在1000r/min條件下攪拌8min,得到混合液O ; (9)將蒸餾水噴射入裝有液氮的容器中快速冷凍制作冰球顆粒，用篩網篩分后選取粒徑尺寸范圍為50~100 μ m的冰球顆粒待用； (10)將步驟(9)中篩選過的冰球顆粒置于模具模腔內并壓實； (11)將混合液O澆注到步驟(10)得到的模具中，并一同放入液氮中冷凍定型6小時，取出脫模后獲得固態混合物；將該固態混合物真空冷凍干燥去除氯仿和冰球顆粒后即可得到能夠緩釋磷營養元素與吸附石油烴的漂浮板。
【文檔編號】C02F1/28GK103613163SQ201310686385
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月12日 優先權日:2013年12月12日
【發明者】豆俊峰, 袁靜, 丁愛中, 許新宜, 單明軍 申請人:北京師范大學