一种由反硝化菌和沉水植物为主体的生物降解浮床的制作方法

本发明属于水体富营养化控制技术领域，特别涉及一种由反硝化菌和沉水植物为主体的生物降解浮床。

背景技术：

着我国经济快速发展、城市急剧扩张和人民生活水平日益提升，一些流经大、中型城市和城镇的河流，其水生生境面临着污染负荷大、底泥污染严重、河道水流不畅、河岸带生态退化以及河道裁弯取直单一化等一系列问题，其中因大量沿河生活污水的排入所引发的河道富营养化问题颇为严重。针对已经发生水质恶化的河道水体，完全依靠水体自发的修复作用和简单的物理修复方式很难迅速恢复水体生态结构，在众多河道污染治理技术中，生态修复措施具有运行成本低廉、原位净化水质、恢复水生生态结构、增强水体自净能力等特点，主要涉及水生植物技术、生物增效技术、微生物制剂技术、生物降解浮床技术等，是目前促进水体生态系统良性协调发展的重要措施。然而在实际应用中发现，生物降解浮床技术可以利用载体材料吸附、植物根系的吸收、截留和吸附等作用去除水体中氮磷等污染物质，具有重要的应用前景。生态浮床的植物在生长过程中生成大面积的植物根系，植物根系错综复杂，并可以形成一道过滤层，当水体从植物的根系经过时，水体中的一些大颗粒物和污染物质可以被该过滤层所拦截下来，达到净化水体的目的。生物降解浮床技术具有投资少、管理方便、适种范围广等优点。目前还缺少由反硝化菌和沉水植物为主体的生物降解浮床。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种由反硝化菌和沉水植物为主体的生物降解浮床，该生物降解浮床由浮床上层、浮床中层、浮床下层、浮床悬挂层、浮床植物和可以吸附磷的材料组成；浮床悬挂层中装填有反硝化菌剂；其中可以吸附磷的材料由如下方法制备：

(1)将88g粒径为2-3cm的沸石加入到50ml质量百分比浓度为10％的硝酸溶液中，在1000r/min条件下搅拌50分钟，过滤除去液体，经500ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置35分钟，得到物质a；

(2)将7.04克zrcl4和6.33克incl3加入到800ml去离子水中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，摇匀后分成等量5份，得到混合液k1、混合液k2、混合液k3、混合液k4、混合液k5；

(3)将140ml摩尔浓度为0.17mol/l的zn(no3)2溶液和60ml摩尔浓度为0.62mol/l的sr(no3)2溶液加入到混合液k1中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液l1，用摩尔浓度为0.01mol/l的盐酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液将混合液l1的ph值调至6.8～7.2，得到混合液m1；

(4)将物质a加入到混合液m1中，在温度为30℃的摇床中摇动15分钟，过滤除去液体得到物质b，物质b经100ml质量百分比浓度为95％的乙醇洗涤后在104℃的干燥箱中放置41分钟，然后置于马弗炉中在490℃条件下焙烧43分钟，得到物质c；

(5)将140ml摩尔浓度为0.27mol/l的zn(no3)2溶液和60ml摩尔浓度为0.52mol/l的sr(no3)2溶液加入到混合液k2中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液l2，用摩尔浓度为0.01mol/l的盐酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液将混合液l2的ph值调至6.8～7.2，得到混合液m2；

(6)将物质c加入到混合液m2中，在温度为30℃的摇床中摇动15分钟，过滤除去液体得到物质d，物质d经100ml质量百分比浓度为95％的乙醇洗涤后在104℃的干燥箱中放置41分钟，然后置于马弗炉中在490℃条件下焙烧43分钟，得到物质e；

(7)将140ml摩尔浓度为0.37mol/l的zn(no3)2溶液和60ml摩尔浓度为0.42mol/l的sr(no3)2溶液加入到混合液k3中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液l3，用摩尔浓度为0.01mol/l的盐酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液将混合液l3的ph值调至6.8～7.2，得到混合液m3；

(8)将物质e加入到混合液m3中，在温度为30℃的摇床中摇动15分钟，过滤除去液体得到物质f，物质f经100ml质量百分比浓度为95％的乙醇洗涤后在104℃的干燥箱中放置41分钟，然后置于马弗炉中在490℃条件下焙烧43分钟，得到物质g；

(9)将140ml摩尔浓度为0.47mol/l的zn(no3)2溶液和60ml摩尔浓度为0.32mol/l的sr(no3)2溶液加入到混合液k4中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液l4，用摩尔浓度为0.01mol/l的盐酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液将混合液l4的ph值调至6.8～7.2，得到混合液m4；

(10)将物质g加入到混合液m4中，在温度为30℃的摇床中摇动15分钟，过滤除去液体得到物质h，物质h经100ml质量百分比浓度为95％的乙醇洗涤后在104℃的干燥箱中放置41分钟，然后置于马弗炉中在490℃条件下焙烧43分钟，得到物质j；

(11)将140ml摩尔浓度为0.57mol/l的zn(no3)2溶液和60ml摩尔浓度为0.22mol/l的sr(no3)2溶液加入到混合液k5中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液l5，用摩尔浓度为0.01mol/l的盐酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液将混合液l4的ph值调至6.8～7.2，得到混合液m5；

(12)将物质j加入到混合液m5中，在温度为30℃的摇床中摇动15分钟，过滤除去液体得到物质k，物质k经100ml质量百分比浓度为95％的乙醇洗涤后在104℃的干燥箱中放置41分钟，然后置于马弗炉中在490℃条件下焙烧43分钟，得到的物质即为可以吸附磷的材料。

本发明的有益效果是，制得的由反硝化菌和沉水植物为主体的生物降解浮床具有适应性强、处理吸附效率高等特点。

附图说明

图1为由反硝化菌和沉水植物为主体的生物降解浮床，该生物降解浮床由浮床上层、浮床中层、浮床下层、浮床悬挂层、浮床植物和可以吸附磷的材料组成。

具体实施方式

本发明提供了一种由反硝化菌和沉水植物为主体的生物降解浮床，下面通过一个实例来说明其实施过程。

实施例1.

该生物降解浮床由浮床上层、浮床中层、浮床下层、浮床悬挂层、浮床植物和可以吸附磷的材料组成；浮床悬挂层中装填有反硝化菌剂；其中可以吸附磷的材料由如下方法制备：

(1)将88g粒径为2-3cm的沸石加入到50ml质量百分比浓度为10％的硝酸溶液中，在1000r/min条件下搅拌50分钟，过滤除去液体，经500ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置35分钟，得到物质a；

(2)将7.04克zrcl4和6.33克incl3加入到800ml去离子水中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，摇匀后分成等量5份，得到混合液k1、混合液k2、混合液k3、混合液k4、混合液k5；

(3)将140ml摩尔浓度为0.17mol/l的zn(no3)2溶液和60ml摩尔浓度为0.62mol/l的sr(no3)2溶液加入到混合液k1中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液l1，用摩尔浓度为0.01mol/l的盐酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液将混合液l1的ph值调至6.8～7.2，得到混合液m1；

(4)将物质a加入到混合液m1中，在温度为30℃的摇床中摇动15分钟，过滤除去液体得到物质b，物质b经100ml质量百分比浓度为95％的乙醇洗涤后在104℃的干燥箱中放置41分钟，然后置于马弗炉中在490℃条件下焙烧43分钟，得到物质c；

(5)将140ml摩尔浓度为0.27mol/l的zn(no3)2溶液和60ml摩尔浓度为0.52mol/l的sr(no3)2溶液加入到混合液k2中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液l2，用摩尔浓度为0.01mol/l的盐酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液将混合液l2的ph值调至6.8～7.2，得到混合液m2；

(6)将物质c加入到混合液m2中，在温度为30℃的摇床中摇动15分钟，过滤除去液体得到物质d，物质d经100ml质量百分比浓度为95％的乙醇洗涤后在104℃的干燥箱中放置41分钟，然后置于马弗炉中在490℃条件下焙烧43分钟，得到物质e；

(7)将140ml摩尔浓度为0.37mol/l的zn(no3)2溶液和60ml摩尔浓度为0.42mol/l的sr(no3)2溶液加入到混合液k3中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液l3，用摩尔浓度为0.01mol/l的盐酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液将混合液l3的ph值调至6.8～7.2，得到混合液m3；

(8)将物质e加入到混合液m3中，在温度为30℃的摇床中摇动15分钟，过滤除去液体得到物质f，物质f经100ml质量百分比浓度为95％的乙醇洗涤后在104℃的干燥箱中放置41分钟，然后置于马弗炉中在490℃条件下焙烧43分钟，得到物质g；

(9)将140ml摩尔浓度为0.47mol/l的zn(no3)2溶液和60ml摩尔浓度为0.32mol/l的sr(no3)2溶液加入到混合液k4中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液l4，用摩尔浓度为0.01mol/l的盐酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液将混合液l4的ph值调至6.8～7.2，得到混合液m4；

(10)将物质g加入到混合液m4中，在温度为30℃的摇床中摇动15分钟，过滤除去液体得到物质h，物质h经100ml质量百分比浓度为95％的乙醇洗涤后在104℃的干燥箱中放置41分钟，然后置于马弗炉中在490℃条件下焙烧43分钟，得到物质j；

(11)将140ml摩尔浓度为0.57mol/l的zn(no3)2溶液和60ml摩尔浓度为0.22mol/l的sr(no3)2溶液加入到混合液k5中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液l5，用摩尔浓度为0.01mol/l的盐酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液将混合液l4的ph值调至6.8～7.2，得到混合液m5；

(12)将物质j加入到混合液m5中，在温度为30℃的摇床中摇动15分钟，过滤除去液体得到物质k，物质k经100ml质量百分比浓度为95％的乙醇洗涤后在104℃的干燥箱中放置41分钟，然后置于马弗炉中在490℃条件下焙烧43分钟，得到的物质即为可以吸附磷的材料。