[发明专利]对硝态氮具有吸附去除功能的生态浮岛材料及其制备工艺

说明书

本发明公开了对硝态氮具有吸附去除功能的生态浮岛材料。活性炭清洗后经壳聚糖、醋酸、磷酸基‑β‑环糊精、二甲基亚砜、异丙醇和4‑(N‑甲基哌啶基)环氧乙烷制备的混合液改性后得到的物质即为对硝态氮具有吸附去除功能的生态浮岛材料。本发明的有益效果是，制得的对硝态氮具有吸附去除功能的生态浮岛材料具有环境友好、对磷吸附效率高等特点。

技术领域

本发明属于污染水体中硝态氮污染治理技术领域，特别涉及一种对硝态氮具有吸附去除功能的生态浮岛材料及其制备工艺。

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、生态浮岛技术等，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，生态浮岛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。生态浮岛技术具有投资少、管理方便、适种范围广等优点。目前还缺少对硝态氮具有吸附去除功能的生态浮岛材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种对硝态氮具有吸附去除功能的生态浮岛材料，其制备方法的具体步骤如下：

(1)将52.09g活性炭加入到250mL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19.66g壳聚糖加入到800mL质量百分比浓度为5％的醋酸溶液中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，摇匀后分成等量4份，得到混合液G1、混合液G2、混合液G3、混合液G4；

(3)将8.32克磷酸基-β-环糊精和50mL二甲基亚砜加入到150mL异丙醇中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，摇匀后分成等量4份，得到混合液H1、混合液H2、混合液H3、混合液H4；

(4)将混合液H1和8mL4-(N-甲基哌啶基)环氧乙烷加入到混合液G1中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液J1；

(5)将物质A加入到混合液J1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，将物质B在105℃的干燥箱中放置35分钟，然后置于马弗炉中在485℃条件下焙烧45分钟，得到物质C；

(6)将混合液H2和7mL4-(N-甲基哌啶基)环氧乙烷加入到混合液G2中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液J2；

(7)将物质C加入到混合液J2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在105℃的干燥箱中放置35分钟，然后置于马弗炉中在485℃条件下焙烧45分钟，得到物质E；

(8)将混合液H3和6mL4-(N-甲基哌啶基)环氧乙烷加入到混合液G3中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液J3；

(9)将物质E加入到混合液J3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在105℃的干燥箱中放置35分钟，然后置于马弗炉中在485℃条件下焙烧45分钟，得到物质G；