专利名称：对石油烃具有吸附和生物降解功能的多孔颗粒及其制备方法
对石油烃具有吸附和生物降解功能的多孔颗粒及其制备方法技术领域
本发明属于受溢油污染水体的物理吸附和生物降解处理技术领域，特别涉及一种对石油烃具有吸附和生物降解功能的多孔颗粒及其制备方法。
背景技术：
近年来，随着世界各国对石油及其制品日渐增长的需求，在海上开采、装卸、运输以及利用石油过程中溢油事故时有发生，不但造成大量的原油流失，还对环境造成严重污染，日趋严重地威胁着水体及陆域的生态环境，对水体环境、自然资源和养殖资源等都有长期的危害，因此，水体溢油污染已经成为人们必须面对的重大环境问题。
目前国内外处置水体溢油污染的方法主要有物理法、化学法和生物法。化学法在点源污染治理中是比较成熟的技术路线，已经得到广泛的推广与应用。但是在水体溢油污染治理中采用化学法，需要在水体中投加化学药剂，其中投加的化学药剂一方面可能产生二次污染，另一方面会对水体生态环境产生短期或长期的影响。生物修复技术具有高效、经济、安全、无二次污染等特点，已成为现场去除水体溢油污染的重要选择途径，特别是对机械装置无法清除的薄油层，同时又限制使用化学药剂时，运用生物修复可显出其更大的优越性。物理吸附法是一种处理效率高、成本低、无底泥污染、操作简单且不会对水体生态环境造成二次污染与破坏的方法，能较好的解决化学法所存在的问题。但是，生物修复技术的周期比较长，同时受是否存在高效石油烃降解菌的限制，物理吸附法面临吸附饱和后需要对吸附剂进行再处置的问题，若能将物理吸附法和生物降解相结合则可弥补二者的不足， 用于处置水体溢油污染将会具有更大的优势。
但是，为了将物理吸附法和生物降解相结合的技术在水体溢油污染处理中得到进一步的推广与应用，开发出同时具有物理吸附和生物降解功能的材料，对于提高水体溢油污染处理效率、降低环境污染具有重要的意义，但目前还缺少该方面的技术与研究报道。发明内容
本发明的目的提供一种对石油烃具有吸附和生物降解功能的多孔颗粒及其制备方法。其具体步骤如下
(1)配制质量分数为8%的聚β羟基丁酸酯氯仿溶液；配制质量分数为8%的聚氧乙烯氯仿溶液；按聚β羟基丁酸酯氯仿溶液与聚氧乙烯氯仿溶液的体积比为4 1的比例将二者充分混合得到混合溶液；
(2)按体积比为1 4的比例将去离子水在lOOOr/min搅拌条件下滴加到步骤(1) 中混合溶液中，然后在lOOOr/min条件下搅拌^iin ；
(3)按体积比为1 1的比例将步骤(2)中的混合液在400r/min搅拌条件下滴加到质量分数为3%的聚乙烯醇溶液，然后在400r/min条件下搅拌^iin ；
(4)按体积比为2 1的比例将质量分数为0.4%的聚乙烯醇溶液加入到步骤(3)中的混合液中，在400r/min条件下搅拌7 他，使溶剂充分挥发而引起聚β羟基丁酸酯-聚氧乙烯发生聚合反应，在转速为6000r/min条件下进行离心分离，然后用去离子水洗涤3次，冷冻干燥得聚β羟基丁酸酯-聚氧乙烯复合多孔颗粒；
(5)将步骤(4)中的聚β羟基丁酸酯-聚氧乙烯复合多孔颗粒在石油烃降解菌培养液中培养Mh，将石油烃降解菌吸附固定在聚β羟基丁酸酯-聚氧乙烯复合多孔颗粒上， 其中石油烃降解菌培养液的含菌量为5X101(lCFU/ml，培养液的组成为=NH4NO3 :2. Og · L—1， NaCl 10. 5g/L, KH2PO4 :2. 5g · Γ1, FeCl3 :0. IOg · I/1，MgSO4 :3. 5g · I/1，CaCl2 · 2H20 0. 15g · L-1 ；
(6)将步骤(5)中的聚β羟基丁酸酯-聚氧乙烯复合多孔颗粒取出风干，即可得到对石油烃具有吸附和生物降解功能的多孔颗粒。
本发明的有益效果是，制作工艺简单，制得的多孔颗粒对石油烃污染物处理效率高，并且不会对水体生态环境造成二次污染与破坏。
具体实施方式
本发明提供一种对石油烃具有吸附和生物降解功能的多孔颗粒及其制备方法。 将160mL质量分数为8%的聚β羟基丁酸酯氯仿溶液与40mL聚氧乙烯氯仿溶液充分混合得到200mL混合溶液；将50mL去离子水在搅拌条件下滴加到上述200mL混合溶液中得到250mL混合溶液，然后在lOOOr/min条件下搅拌^iin ；将得到的250mL混合液滴加到 250mL质量分数为3%的聚乙烯醇溶液中得到500mL混合溶液，然后在400r/min条件下搅拌^iin ；将IOOOmL质量分数为0. 4%的聚乙烯醇溶液加入到上述500mL的混合液中，在 400r/min条件下搅拌7 他，使溶剂充分挥发而引起聚β羟基丁酸酯-聚氧乙烯发生聚合反应，然后在转速为eOOOr/min条件下进行离心分离，用去离子水洗涤3次，冷冻干燥得聚β羟基丁酸酯-聚氧乙烯复合多孔颗粒；将得到的多孔颗粒在含菌量为5X101(lCFU/mL 的石油烃降解菌培养液中培养24h后取出风干，即可得到对石油烃具有吸附和生物降解功能的多孔颗粒。
下面是运用本发明方法制得的对石油烃具有吸附和生物降解功能的多孔颗粒对溢油污染水体中的石油烃进行了吸附和生物降解试验，进一步说明本发明。
实施例
运用本发明方法制得的对石油烃具有吸附和生物降解功能的多孔颗粒对溢油污染水体中的石油烃进行了吸附和生物降解试验，结果表明该多孔颗粒能够对水体中的石油烃进行有效的吸附和生物降解当污染水体中石油烃的初始浓度为66. 7mg/L时，12小时后能水体中石油烃的浓度降低到0. Olmg/L, 14天后多孔颗粒中石油烃浓度未检出。
权利要求
1. 一种对石油烃具有吸附和生物降解功能的多孔颗粒制备方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下(1)配制质量分数为8%的聚β羟基丁酸酯氯仿溶液；配制质量分数为8%的聚氧乙烯氯仿溶液；按聚β羟基丁酸酯氯仿溶液与聚氧乙烯氯仿溶液的体积比为4 1的比例将二者充分混合得到混合溶液；(2)按体积比为1 4的比例将去离子水在lOOOr/min搅拌条件下滴加到步骤⑴中混合溶液中，然后在lOOOr/min条件下搅拌^iin ；(3)按体积比为1 1的比例将步骤(2)中的混合液在400r/min搅拌条件下滴加到质量分数为3%的聚乙烯醇溶液，然后在400r/min条件下搅拌^iin ；(4)按体积比为2 1的比例将质量分数为0.4%的聚乙烯醇溶液加入到步骤(3)中的混合液中，在400r/min条件下搅拌7 他，使溶剂充分挥发而引起聚β羟基丁酸酯-聚氧乙烯发生聚合反应，在转速为eOOOr/min条件下进行离心分离，然后用去离子水洗涤3次， 冷冻干燥得聚β羟基丁酸酯-聚氧乙烯复合多孔颗粒；(5)将步骤(4)中的聚β羟基丁酸酯-聚氧乙烯复合多孔颗粒在石油烃降解菌培养液中培养Mh，将石油烃降解菌吸附固定在聚β羟基丁酸酯-聚氧乙烯复合多孔颗粒上，其中石油烃降解菌培养液的含菌量为5X101(lCFU/ml，培养液的组成为=NH4NO3 :2. Og-T1jNaCl 10. 5g/L, KH2PO4 2. 5g · Λ FeCl3 :0. IOg · Λ MgSO4 :3. 5g · Λ CaCl2 · 2Η20 :0. 15g · Γ1 ；(6)将步骤(5)中的聚β羟基丁酸酯-聚氧乙烯复合多孔颗粒取出风干，即可得到对石油烃具有吸附和生物降解功能的多孔颗粒。
全文摘要
本发明公开了一种对石油烃具有吸附和生物降解功能的多孔颗粒及其制备方法。将质量分数均为8％的聚β羟基丁酸酯氯仿溶液与聚氧乙烯氯仿溶液按4∶1的比例混合；按1∶4的比例将去离子水滴加到上述混合溶液中并搅拌4min；按1∶1的比例将得到的混合液滴加到质量分数为3％的聚乙烯醇溶液中并搅拌4min；按2∶1的比例将质量分数为0.4％的聚乙烯醇溶液加入到上述混合液中并搅拌7～8h后离心分离，用去离子水洗涤3次后冷冻干燥得到多孔颗粒；将多孔颗粒在石油烃降解菌培养液中培养24h后取出风干即可。本发明制作工艺简单，制得的多孔板对石油烃污染物处理效率高，并且不会对水体生态环境造成二次污染与破坏。
文档编号C02F3/34GK102500340SQ201110291350
公开日2012年6月20日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者丁爱中, 李帅冉, 王鸿婷, 程莉蓉, 豆俊峰, 郑蕾, 马梦娇 申请人:北京师范大学