公布日：2023.08.08
申請日：2023.07.10
分類號：C02F11/00(2006.01)I;C02F11/06(2006.01)I;C02F11/02(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本發明涉及一種底泥修復劑及底泥修復方法，屬于水、廢水、污水或污泥的處理領域。底泥修復劑包括氧化劑、生物促進劑和除磷劑，且表面均包覆有緩釋層；氧化劑包括如下質量百分含量的組分：過氧化鈣80-85%、辛烯基琥珀酸淀粉酯10-15%、生物炭粉1-5%和沸石粉1-5%；生物促進劑包括如下質量百分含量的組分：氨基酸35-40%、維生素礦物質15-20%、嘧啶15-20%、嘌呤15-20%、辛烯基琥珀酸淀粉酯5-10%、生物炭粉1-5%和沸石粉1-5%；除磷劑包括如下質量百分含量的組分：改性鎂橄欖石粉80-90%和辛烯基琥珀酸淀粉酯10-20%。該底泥修復劑可以降低水中COD含量，且具有緩釋作用。
權利要求書
1.一種底泥修復劑，其特征在于，包括氧化劑、生物促進劑和除磷劑；所述氧化劑、所述生物促進劑和所述除磷劑的表面均包覆有緩釋層；所述氧化劑包括如下質量百分含量的組分：過氧化鈣80-85％、辛烯基琥珀酸淀粉酯10-15％、生物炭粉1-5％和沸石粉1-5％；所述生物促進劑包括如下質量百分含量的組分：氨基酸35-40％、維生素礦物質15-20％、嘧啶15-20％、嘌呤15-20％、辛烯基琥珀酸淀粉酯5-10％、生物炭粉1-5％和沸石粉1-5％；所述除磷劑包括如下質量百分含量的組分：改性鎂橄欖石粉80-90％和辛烯基琥珀酸淀粉酯10-20％；所述緩釋層由海藻酸鈉、硬脂酸和氯化鈣組成；所述改性鎂橄欖石粉為鐵元素和鑭元素改性鎂橄欖石粉；所述改性鎂橄欖石粉的制備方法包括：將煅燒后的鎂橄欖石粉、鐵鹽、鑭鹽混合，得到混合物，接著在60℃-100℃下采用堿性物質調節所述混合物的pH值至10-11，分離固體，洗滌至中性，經干燥、研磨得到所述改性鎂橄欖石粉。
2.根據權利要求1所述的底泥修復劑，其特征在于，所述煅燒后的鎂橄欖石粉的煅燒溫度為500-600℃，煅燒時間為30-40min。
3.根據權利要求1所述的底泥修復劑，其特征在于，所述氧化劑的制備方法包括：將過氧化鈣、辛烯基琥珀酸淀粉酯、生物炭粉和沸石粉混合后制成顆粒，在顆粒上依次噴涂海藻酸鈉水溶液和硬脂酸水溶液，然后浸泡在氯化鈣水溶液中，在顆粒表面形成緩釋層，得到具有緩釋性的氧化劑。
4.根據權利要求1所述的底泥修復劑，其特征在于，所述生物促進劑的制備方法包括：將氨基酸、維生素礦物質、嘧啶、嘌呤、辛烯基琥珀酸淀粉酯、生物炭粉和沸石粉混合后制成顆粒，在顆粒上依次噴涂海藻酸鈉水溶液和硬脂酸水溶液，然后浸泡在氯化鈣水溶液中，在顆粒表面形成緩釋層，得到具有緩釋性的生物促進劑。
5.根據權利要求1所述的底泥修復劑，其特征在于，所述除磷劑的制備方法包括：將改性鎂橄欖石粉和辛烯基琥珀酸淀粉酯混合后制成顆粒，在顆粒上依次噴涂海藻酸鈉水溶液和硬脂酸水溶液，然后浸泡在氯化鈣水溶液中，在顆粒表面形成緩釋層，得到具有緩釋性的除磷劑。
6.根據權利要求3-5中任一項所述的底泥修復劑，其特征在于，所述海藻酸鈉水溶液中海藻酸鈉的質量濃度為1-4％，所述硬脂酸水溶液中硬脂酸的質量濃度為5-8％，所述氯化鈣水溶液中氯化鈣的質量濃度為10-30％。
7.一種底泥修復方法，其特征在于，將權利要求1-6任一項所述的底泥修復劑投入到水體底泥中與水體底泥混合，所述水體底泥包括開放式或相對封閉式的河道水體底泥，開放式河道投加量為1000-3000g/m2，相對封閉式河道投加量為500-1000g/m2。
發明內容
（一）要解決的技術問題
鑒于現有技術的上述缺點、不足，本發明提供一種底泥修復劑及底泥修復方法，其解決了底泥修復時單純使用氧化劑而引起水中COD升高，以及釋放時間段，不能滿足水體中好氧微生物代謝活動對DO的要求的技術問題。
（二）技術方案
為了達到上述目的，本發明采用的主要技術方案包括：
第一方面，本發明實施例提供一種底泥修復劑，包括氧化劑、生物促進劑和除磷劑；所述氧化劑、所述生物促進劑和所述除磷劑的表面均包覆有緩釋層；
所述氧化劑包括如下質量百分含量的組分：過氧化鈣80-85%、辛烯基琥珀酸淀粉酯10-15%、生物炭粉1-5%和沸石粉1-5%；
所述生物促進劑包括如下質量百分含量的組分：氨基酸35-40%、維生素礦物質15-20%、嘧啶15-20%、嘌呤15-20%、辛烯基琥珀酸淀粉酯5-10%、生物炭粉1-5%和沸石粉1-5%；
所述除磷劑包括如下質量百分含量的組分：改性鎂橄欖石粉80-90%和辛烯基琥珀酸淀粉酯10-20%。
優選地，所述氧化劑包括如下質量百分含量的組分：過氧化鈣80%、辛烯基琥珀酸淀粉酯10%、生物炭粉5%和沸石粉5%；
優選地，所述生物促進劑包括如下質量百分含量的組分：氨基酸35%、維生素礦物質15%、嘧啶15%、嘌呤15%、辛烯基琥珀酸淀粉酯10%、生物炭粉5%和沸石粉5%；
優選地，所述除磷劑包括如下質量百分含量的組分：改性鎂橄欖石粉80%和辛烯基琥珀酸淀粉酯20%。
可選地，所述生物炭粉、沸石粉、改性鎂橄欖石粉的粒度為80-100目。
優選地，所述維生素礦物質由復合維生素和礦物質組成，所述礦物質為磷、鈉、鉀、鎂、鈣和鐵的混合物；所述復合維生素包括30-35wt%的維生素A和65-70wt%的維生素B。
對于底泥有機物的去除，大多數氧化劑一方面釋放時間很短，另一方面單純使用會促進底泥向水中釋放COD，本發明構建了緩釋型的氧化劑且配合復合緩釋生物促生劑同步降解底泥向水中釋放的COD。
對于底泥總磷固定，大多數改性材料是靠純吸附作用去除磷酸鹽，作用時間有限，本發明構建了緩釋除磷劑，延長作用有效的時間，提升除磷性能。
優選地，所述氨基酸為丙氨酸、賴氨酸、谷氨酸中的至少一種。
優選地，所述嘌呤為腺嘌呤；所述嘧啶為胞嘧啶和胸腺嘧啶中的至少一種。
可選地，所述緩釋層由海藻酸鈉、硬脂酸和氯化鈣組成。
緩釋層中，海藻酸鈉與氯化鈣交聯形成大分子網絡結構，具有卓越的包埋特性，可以將氧化劑、生物促進劑、除磷劑包埋在其內部。硬脂酸起到粘結劑的作用，增加了緩釋層與內部材料的粘合度。
可選地，所述改性鎂橄欖石粉為鐵元素和鑭元素改性鎂橄欖石粉。
可選地，所述改性鎂橄欖石粉的制備方法包括：將煅燒后的鎂橄欖石粉、鐵鹽、鑭鹽混合，得到混合物，接著在60℃-100℃下采用堿性物質調節所述混合物的pH值至10-11，分離固體，洗滌至中性，經干燥、研磨得到所述改性鎂橄欖石粉。
可選地，所述煅燒后的鎂橄欖石粉的煅燒溫度為500-600℃，煅燒時間為30-40min。
優選地，所述鐵鹽包括氯化鐵。
優選地，所述鑭鹽包括氯化鑭。
可選地，所述鐵鹽和所述鑭鹽的摩爾比為3-5:1，所述鐵鹽和所述鑭鹽在煅燒后的鎂橄欖石粉中的總濃度為1-5mg/L。
可選地，所述堿性物質包括氫氧化鈉。
可選地，所述氧化劑的制備方法包括：將過氧化鈣、辛烯基琥珀酸淀粉酯、生物炭粉和沸石粉混合后制成顆粒，在顆粒上依次噴涂海藻酸鈉水溶液和硬脂酸水溶液，然后浸泡在氯化鈣水溶液中，在顆粒表面形成緩釋層，得到具有緩釋性的氧化劑。
可選地，所述生物促進劑的制備方法包括：將氨基酸、維生素礦物質、嘧啶、嘌呤、辛烯基琥珀酸淀粉酯、生物炭粉和沸石粉混合后制成顆粒，在顆粒上依次噴涂海藻酸鈉水溶液和硬脂酸水溶液，然后浸泡在氯化鈣水溶液中，在顆粒表面形成緩釋層，得到具有緩釋性的生物促進劑。
可選地，所述除磷劑的制備方法包括：將改性鎂橄欖石粉和辛烯基琥珀酸淀粉酯混合后制成顆粒，在顆粒上依次噴涂海藻酸鈉水溶液和硬脂酸水溶液，然后浸泡在氯化鈣水溶液中，在顆粒表面形成緩釋層，得到具有緩釋性的除磷劑。
可選地，所述海藻酸鈉水溶液中海藻酸鈉的質量濃度為1-4%，所述硬脂酸水溶液中硬脂酸的質量濃度為5-8%，所述氯化鈣水溶液中氯化鈣的質量濃度為10-30%。
優選地，所述海藻酸鈉水溶液中海藻酸鈉的質量濃度為2%，所述硬脂酸水溶液中硬脂酸的質量濃度為5%，所述氯化鈣水溶液中氯化鈣的質量濃度為20%。
第二方面，本發明實施例提供一種底泥修復方法，將底泥修復劑投入到水體底泥中與水體底泥混合，所述水體底泥包括開放式或相對封閉式的河道水體底泥，開放式河道投加量為1000-3000g/m2，相對封閉式河道投加量為500-1000g/m2。
（三）有益效果
本發明的有益效果是：本發明的一種底泥修復劑及底泥修復方法，本發明通過生物促進劑和氧化劑聯用，避免了單純使用化學氧化劑可去除底泥有機物但會引起水中COD升高的問題，并且本發明的底泥修復劑具有緩釋作用，可以持續緩慢地修復黑臭底泥。具有緩釋作用的除磷劑也可以延長去除磷酸鹽的有效時間，提升除磷性能。
本發明的底泥修復劑中的氧化劑、生物促進劑和除磷劑三者之間具有協同作用。氧化劑為微生物利用生物促進劑提供了一個好的微環境，氧化劑可提高氧化還原電位，促進生物促進劑提升微生物作用；同時，氧化劑可改變磷形態，促進除磷劑提升除磷劑作用。三者相輔相成起到修復底泥的作用，同時又互相不損害且互相無毒。
（發明人：韓元;蔡然;彭劍峰;王征戍;瞿文風;徐進）
