一种富营养化水体治理方法与流程

文档序号:13622681阅读:2886来源:国知局

本发明涉及污水处理技术领域,尤其是一种富营养化水体治理方法。



背景技术:

水体富营养化现象的产生主要源于水体氮磷营养盐物质的过量积累,表现为藻类大量繁殖,鱼类大量死亡,水体发臭,在海洋中出现称之为“赤潮”,在江河湖泊中称为“水华”。传统的营养化水体治理方式包括废水处理、底泥疏浚、曝气循环、杀藻剂投加等物理化学方法及生物学控制方法,但都存在投资及技术难度较大、破坏湖泊、河流自然生态系统等问题。

随着现代农业的发展,植物秸秆数量大幅增加,我国农作物秸秆年产量约7亿t标煤。同时,随着我国产业结构的不断调整,生活中使用秸秆大幅度减少,导致大量农用秸秆剩余而被田间焚烧或随地丢弃。目前,我国秸秆的常规利用途径包括:秸秆还田、能源利用、饲料利用、工业利用等。因此,开发新技术,提高农业秸秆的有效利用率,实现废弃物资源化利用,对改善资源紧缺问题和保护生态环境具有深远的意义。

以烟草秸秆为例,全国烟区每年约产生烟草秸秆4500kt,总体利用率很低,多数被露天焚烧,既浪费资源又污染环境。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是:本发明提出一种利用烟草秸秆为原料,制备出新型吸附剂,利用该新型吸附剂作为富营养化水体的吸附材料,解决湖泊、河流等水体的富营养化和烟草秸秆利用率低、污染环境等问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明是按如下步骤实施的;

(1)把烟草秸秆收割、晾晒;

(2)把晾晒后的烟草秸秆粉碎、过60~100目筛;

(3)将筛分后的烟草秸秆洗涤、烘干后放入箱式气氛炉中,设置升温速率为10~20℃/min,通入氮气保护、塑造厌氧环境,设置热解温度为500~700℃,设置热解时间为2~4h,之后冷却至室温,得到烟草秸秆炭;

(4)把烟草秸秆炭粉碎、过60~100目筛,洗涤至中性;

(5)把洗涤后的烟草秸秆炭浸入到质量浓度10~40%的硫酸铝和质量浓度为50~70%二甲基二烯丙基氯化铵混合溶液中,在30~60℃条件下搅拌20分钟;

(6)向步骤(5)的混合溶液中加入质量浓度10~40%的硝酸铈铵溶液,在30~60℃条件下搅拌5分钟;

(7)步骤(6)的混合溶液在n2环境下和在30~60℃条件下搅拌20~40分钟;

(8)步骤(7)的混合溶液在20~25℃条件下静置30~60分钟;

(9)对步骤(8)的烟草秸秆炭过滤;

(10)把过滤后的烟草秸秆炭用乙醇和蒸馏水洗涤;

(11)把洗涤后的烟草秸秆炭在温度60~80℃条件下烘干、过60~80目筛,得到改性烟草秸秆炭;

(12)取富营养化水体的底泥,经脱水、烘干、粉碎、过60~80目筛;

(13)把筛分后的底泥与改性烟草秸秆炭按体积比1:3的比例混合,得到新型吸附剂;

(13)把新型吸附剂均匀布撒到富营养化水体中;

(14)在枯水季节开挖水体底泥,一部分底泥留作制作新型吸附剂,大部分运往填埋场填埋,或焚烧处理。

本发明的有益效果是利用烟草秸秆和富营养化水体的底泥为原料,制备出新型吸附剂,该新型吸附剂对氮、磷离子具有良好的吸附、交换和沉降性能,利用该新型吸附剂可对富营养化水体进行治理,同时也可解决烟草秸秆的资源化利用问题。

具体实施方式

本发明利用烟草秸秆和富营养化水体的底泥为原料制备出新型吸附剂,既治理了污染水体,也寻求烟草秸秆的有效利用,同时可减少焚烧烟草秸秆对环境体的污染。

实施例1

(1)把烟草秸秆收割、晾晒;

(2)把晾晒后的烟草秸秆粉碎、过60目筛;

(3)将筛分后的烟草秸秆洗涤、烘干后放入箱式气氛炉中,设置升温速率为10℃·min-1,通入氮气塑造厌氧环境,设置热解温度为550℃,设置热解时间为3h,之后冷却至室温,得到烟草秸秆炭;

(4)把烟草秸秆炭粉碎、过60目筛,洗涤至中性;

(5)把洗涤后的烟草秸秆炭浸入到质量浓度10%的硫酸铝和质量浓度为50%二甲基二烯丙基氯化铵混合溶液中,在30℃条件下搅拌20分钟;

(6)向步骤(5)的混合溶液中加入质量浓度10%的硝酸铈铵溶液,在30℃条件下搅拌5分钟;

(7)步骤(6)的混合溶液在n2环境下和在30℃条件下搅拌20分钟;

(8)步骤(7)的混合溶液在20℃条件下静置30分钟;

(9)对步骤(8)的烟草秸秆炭过滤;

(10)把过滤后的烟草秸秆炭用乙醇和蒸馏水洗涤;

(11)把洗涤后的烟草秸秆炭在温度60℃条件下烘干、过60目筛,得到改性烟草秸秆炭;

(12)取富营养化水体的底泥,经脱水、烘干、粉碎、过60目筛;

(13)把筛分后的底泥与改性烟草秸秆炭按体积比1:3的比例混合,得到新型吸附剂;

(13)把新型吸附剂均匀布撒到富营养化水体中;

(14)在枯水季节开挖水体底泥,一部分底泥留作制作新型吸附剂,大部分运往填埋场填埋,或焚烧处理。

实施例2

(1)把烟草秸秆收割、晾晒;

(2)把晾晒后的烟草秸秆粉碎、过80目筛;

(3)将筛分后的烟草秸秆洗涤、烘干后放入箱式气氛炉中,设置升温速率为15℃·min-1,通入氮气保护塑造厌氧环境,设置热解温度为600℃,设置热解时间为3h,之后冷却至室温,得到烟草秸秆炭;

(4)把烟草秸秆炭粉碎、过80目筛,洗涤至中性;

(5)把洗涤后的烟草秸秆炭浸入到质量浓度30%的硫酸铝和质量浓度为60%二甲基二烯丙基氯化铵混合溶液中,在50℃条件下搅拌20分钟;

(6)向步骤(5)的混合溶液中加入质量浓度30%的硝酸铈铵溶液,在50℃条件下搅拌5分钟;

(7)步骤(6)的混合溶液在n2环境下和在50℃条件下搅拌30分钟;

(8)步骤(7)的混合溶液在25℃条件下静置50分钟;

(9)对步骤(8)的烟草秸秆炭过滤;

(10)把过滤后的烟草秸秆炭用乙醇和蒸馏水洗涤;

(11)把洗涤后的烟草秸秆炭在温度70℃条件下烘干、过80目筛,得到改性烟草秸秆炭;

(12)取富营养化水体的底泥,经脱水、烘干、粉碎、过80目筛;

(13)把筛分后的底泥与改性烟草秸秆炭按体积比1:3的比例混合,得到新型吸附剂;

(13)把新型吸附剂均匀布撒到富营养化水体中;

(14)在枯水季节开挖水体底泥,一部分底泥留作制作新型吸附剂,大部分运往填埋场填埋,或焚烧处理。

实施例3

(1)把烟草秸秆收割、晾晒;

(2)把晾晒后的烟草秸秆粉碎、过80目筛;

(3)将筛分后的烟草秸秆洗涤、烘干后放入箱式气氛炉中,设置升温速率为20℃·min-1,通入氮气保护塑造厌氧环境,设置热解温度为700℃,设置热解时间为2h,之后冷却至室温,得到烟草秸秆炭;

(4)把烟草秸秆炭粉碎、过80目筛,洗涤至中性;

(5)把洗涤后的烟草秸秆炭浸入到质量浓度40%的硫酸铝和质量浓度为60%二甲基二烯丙基氯化铵混合溶液中,在60℃条件下搅拌20分钟;

(6)向步骤(5)的混合溶液中加入质量浓度40%的硝酸铈铵溶液,在30℃条件下搅拌5分钟;

(7)步骤(6)的混合溶液在n2环境下和在60℃条件下搅拌40分钟;

(8)步骤(7)的混合溶液在25℃条件下静置60分钟;

(9)对步骤(8)的烟草秸秆炭过滤;

(10)把过滤后的烟草秸秆炭用乙醇和蒸馏水洗涤;

(11)把洗涤后的烟草秸秆炭在温度60℃条件下烘干、过80目筛,得到改性烟草秸秆炭;

(12)取富营养化水体的底泥,经脱水、烘干、粉碎、过80目筛;

(13)把筛分后的底泥与改性烟草秸秆炭按体积比1:3的比例混合,得到新型吸附剂;

(13)把新型吸附剂均匀布撒到富营养化水体中;

(14)在枯水季节开挖水体底泥,一部分底泥留作制作新型吸附剂,大部分运往填埋场填埋,或焚烧处理。

以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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