一种用于治理底泥氮磷的改性膨润土消氮剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及污泥治理技术领域，具体涉及一种用于治理底泥氮磷的改性膨润土消氮剂及其制备方法。


背景技术：

2.研究表明，引发水体富营养化的各类营养物质中，以氮、磷为主要因素，随着截污控源等外源污染控制措施的实施，内源污染的影响越发明显。底泥氮、磷元素的释放，使水体的污染状况不断恶化，所以控制底泥的氮、磷污染尤为重要。
3.公布号cn 114307947 a的发明专利申请公开了一种生态改性膨润土固磷剂制备方法及其应用，所述生态改性膨润土固磷剂制备方法包括以下步骤：对碱性环境下的氯化镧溶液超声，再将其与膨润土按比例混合搅拌后超声，所得混合物倒入球形模具中烧制，通过对球形模具中的混合物充气使得烧制出来的成品为多孔结构，即得生态改性膨润土固磷剂。
4.该发明专利申请能够长效持续吸收水中以及淤泥中的磷材料，对整个体水质净化起到长效作用。但是，该发明专利申请仅依靠多孔材料的吸附作用，前期的处理效率低。


技术实现要素：

5.为了弥补现有技术中存在的不足，本发明提供了一种用于治理底泥氮磷的改性膨润土消氮剂，进行了生态改性，提高了微生物的利用效率及固磷效率。
6.为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
7.一种用于治理底泥氮磷的改性膨润土消氮剂，包括生长有消氮菌的除磷骨架，所述除磷骨架采用氯化镧改性的钙基膨润土。
8.进一步的，所述消氮菌包括有氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌中的一种或多种组合。
9.进一步的，所述除磷骨架的粒径在5～8mm。
10.本发明还提供了上述用于治理底泥氮磷的改性膨润土消氮剂的制备方法，包括以下步骤：
11.s1、将钙基膨润土与氯化镧溶液以质量体积比为1:20进行混合搅拌，再将混合后的浆液进行微波合成反应，然后将反应后的浆液离心、干燥，将干燥产物破碎后得除磷骨架；
12.s2、采集目标淤泥，分离淤泥中具有消氮功能的土著微生物，对分离出来的土著微生物进行培育得消氮菌原液；
13.s3、将所述除磷骨架与所述消氮菌原液以质量体积比为1:5进行混合搅拌，离心脱水后得到改性膨润土消氮剂。
14.进一步的，步骤s1中，氯化镧溶液的浓度为0.1mol/l，混合搅拌时长2h，微波合成反应的条件为，温度80～120℃，开启磁力搅拌，微波5～10min；干燥产物的破碎粒径控制在
5～8mm。
15.进一步的，步骤s2中，土著微生物包括氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌中的一种或多种组合。
16.进一步的，步骤s3中，混合搅拌的条件为，在30℃恒温下进行电磁搅拌，持续30min。
17.相对于现有技术，本发明具有以下有益技术效果：
18.(1)本发明使用的消氮菌原液是由目标淤泥提取的土著微生物组成，避免由于使用外来微生物菌剂带来的潜在生物安全风险。
19.(2)本发明采用改性膨润土作为骨架可将避免或减少微生物的流速，使微生物有效作用在底泥上，提高了微生物的利用效率。
20.(3)本发明采用的膨润土骨架具有独特的双八面体结构和层状组织，使其具有较大的比表面积，对微生物有高度的吸附性。
21.(4)本发明采用微波合成反应法对钙基膨润土进行改性，可有效增大改性膨润土消氮剂的层间距和增加微孔数量，有利于更多的微生物的附着。
具体实施方式
22.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
23.实施例1
24.一种用于治理底泥氮磷的改性膨润土消氮剂，包括生长有消氮菌的除磷骨架，消氮菌包括有氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌中的一种或多种组合；除磷骨架采用氯化镧改性的钙基膨润土，其粒径在5～8mm。
25.一种用于治理底泥氮磷的改性膨润土消氮剂的制备方法，包括以下步骤：
26.s1、将钙基膨润土与氯化镧溶液(0.1mol/l)以质量体积比为1:20进行混合搅拌2h，再将混合后的浆液置于微波合成反应仪中，将温度设置为80～120℃，开启磁力搅拌，微波5～10min后取出；
27.然后将反应后的浆液离心后，将沉积物放入恒温鼓风干燥箱，在100℃条件下烘干8h；最后将干燥产物通过破碎机进行破碎、筛分，破碎粒径控制在5～8mm，制得除磷骨架。
28.s2、采集目标淤泥，分离淤泥中具有消氮功能的土著微生物(包括氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌中的一种或多种组合)，对分离出来的土著微生物进行培育得消氮菌原液。
29.s3、将除磷骨架与消氮菌原液以质量体积比为1:5的比例在30℃的恒温下进行电磁搅拌，持续30min，离心脱水后得到改性膨润土消氮剂，用密封袋包装存放于室温备用。
30.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种用于治理底泥氮磷的改性膨润土消氮剂，其特征在于：包括生长有消氮菌的除磷骨架，所述除磷骨架采用氯化镧改性的钙基膨润土。2.根据权利要求1所述的用于治理底泥氮磷的改性膨润土消氮剂，其特征在于：所述消氮菌包括有氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌中的一种或多种组合。3.根据权利要求2所述的用于治理底泥氮磷的改性膨润土消氮剂，其特征在于：所述除磷骨架的粒径在5～8mm。4.一种用于治理底泥氮磷的改性膨润土消氮剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、将钙基膨润土与氯化镧溶液以质量体积比为1:20进行混合搅拌，再将混合后的浆液进行微波合成反应，然后将反应后的浆液离心、干燥，将干燥产物破碎后得除磷骨架；s2、采集目标淤泥，分离淤泥中具有消氮功能的土著微生物，对分离出来的土著微生物进行培育得消氮菌原液；s3、将所述除磷骨架与所述消氮菌原液以质量体积比为1:5进行混合搅拌，离心脱水后得到改性膨润土消氮剂。5.根据权利要求4所述的用于治理底泥氮磷的改性膨润土消氮剂的制备方法，其特征在于：步骤s1中，氯化镧溶液的浓度为0.1mol/l，混合搅拌时长2h，微波合成反应的条件为，温度80～120℃，开启磁力搅拌，微波5～10min；干燥产物的破碎粒径控制在5～8mm。6.根据权利要求5所述的用于治理底泥氮磷的改性膨润土消氮剂的制备方法，其特征在于：步骤s2中，土著微生物包括氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌中的一种或多种组合。7.根据权利要求6所述的用于治理底泥氮磷的改性膨润土消氮剂的制备方法，其特征在于：步骤s3中，混合搅拌的条件为，在30℃恒温下进行电磁搅拌，持续30min。

技术总结
本发明提供了一种用于治理底泥氮磷的改性膨润土消氮剂及其制备方法，其中，改性膨润土消氮剂，包括生长有消氮菌的除磷骨架，所述除磷骨架采用氯化镧改性的钙基膨润土。制备方法为：S1、将钙基膨润土与氯化镧溶液以质量体积比为1:20进行混合搅拌，再将混合后的浆液进行微波合成反应，然后将反应后的浆液离心、干燥，将干燥产物破碎后得除磷骨架；S2、采集目标淤泥，分离淤泥中具有消氮功能的土著微生物，对分离出来的土著微生物进行培育得消氮菌原液；S3、将所述除磷骨架与所述消氮菌原液以质量体积比为1:5进行混合搅拌，离心脱水后得到改性膨润土消氮剂。本发明提供的用于治理底泥氮磷的改性膨润土消氮剂，进行了生态改性，提高了微生物的利用效率及固磷效率。高了微生物的利用效率及固磷效率。


技术研发人员：蔡萍 陈衍东 莫焕耀 莫慧珍 莫宾 刘虹
受保护的技术使用者：广东古匠环保科技有限公司
技术研发日：2022.12.15
技术公布日：2023/3/10