專利名稱：吸附-生物降解石油烴污染物的可生物降解多孔板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于受溢油污染水體的物理吸附和生物降解處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種吸附-生物降解石油烴污染物的可生物降解多孔板及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著世界各國(guó)對(duì)石油及其制品日漸增長(zhǎng)的需求，在海上開采、裝卸、運(yùn)輸以及利用石油過程中溢油事故時(shí)有發(fā)生，不但造成大量的原油流失，還對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，日趨嚴(yán)重地威脅著水體及陸域的生態(tài)環(huán)境，對(duì)水體環(huán)境、自然資源和養(yǎng)殖資源等都有長(zhǎng)期的危害，因此，水體溢油污染已經(jīng)成為人們必須面對(duì)的重大環(huán)境問題。目前國(guó)內(nèi)外處置水體溢油污染的方法主要有物理法、化學(xué)法和生物法。化學(xué)法在點(diǎn)源污染治理中是比較成熟的技術(shù)路線，已經(jīng)得到廣泛的推廣與應(yīng)用。但是在水體溢油污染治理中采用化學(xué)法，需要在水體中投加化學(xué)藥劑，其中投加的化學(xué)藥劑一方面可能產(chǎn)生二次污染，另一方面會(huì)對(duì)水體生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生短期或長(zhǎng)期的影響。生物修復(fù)技術(shù)具有高效、經(jīng)濟(jì)、安全、無二次污染等特點(diǎn)，已成為現(xiàn)場(chǎng)去除水體溢油污染的重要選擇途徑，特別是對(duì)機(jī)械裝置無法清除的薄油層，同時(shí)又限制使用化學(xué)藥劑時(shí)，運(yùn)用生物修復(fù)可顯出其更大的優(yōu)越性。物理吸附法是一種處理效率高、成本低、無底泥污染、操作簡(jiǎn)單且不會(huì)對(duì)水體生態(tài)環(huán)境造成二次污染與破壞的方法，能較好的解決化學(xué)法所存在的問題。但是，生物修復(fù)技術(shù)的周期比較長(zhǎng)，同時(shí)受是否存在高效石油烴降解菌的限制，物理吸附法面臨吸附飽和后需要對(duì)吸附劑進(jìn)行再處置的問題，若能將物理吸附法和生物降解相結(jié)合則可彌補(bǔ)二者的不足， 用于處置水體溢油污染將會(huì)具有更大的優(yōu)勢(shì)。但是，為了將物理吸附法和生物降解相結(jié)合的技術(shù)在水體溢油污染處理中得到進(jìn)一步的推廣與應(yīng)用，開發(fā)出同時(shí)具有物理吸附和生物降解功能的材料，對(duì)于提高水體溢油污染處理效率、降低環(huán)境污染具有重要的意義，但目前還缺少該方面的技術(shù)與研究報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種吸附-生物降解石油烴污染物的可生物降解多孔板及其制備方法。其具體步驟如下(1)將蒸餾水噴射入裝有液氮的容器中快速冷凍制作近球形冰球顆粒，用篩網(wǎng)篩分后選取粒徑尺寸范圍為50 100 μ m的冰球顆粒待用；(2)將步驟(1)中篩選過的冰球顆粒置于模具模腔內(nèi)并壓實(shí)；(3)配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的聚β羥基丁酸酯氯仿溶液；配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的聚氧乙烯氯仿溶液；按聚β羥基丁酸酯氯仿溶液與聚氧乙烯氯仿溶液的體積比為5 1的比例將二者充分混合，并將該混合液冷卻到_15°C ；(4)將步驟(3)中的混合液澆注到步驟(2)中的模具中，并一同放入液氮中冷凍定型6小時(shí)，取出脫模后獲得固態(tài)混合物；將該固態(tài)混合物真空冷凍干燥去除氯仿和冰球顆粒后得到聚β羥基丁酸酯-聚氧乙烯復(fù)合多孔板；(5)將步驟(4)中的聚β羥基丁酸酯-聚氧乙烯復(fù)合多孔板在石油烴降解菌培養(yǎng)液中培養(yǎng)Mh，將石油烴降解菌吸附固定在聚β羥基丁酸酯-聚氧乙烯復(fù)合多孔板上，其中石油烴降解菌培養(yǎng)液的含菌量為5X101(lCFU/ml，培養(yǎng)液的組成為=NH4NO3 :2. Og-T1jNaCl 10. 5g/L, KH2PO4 2. 5g · Λ FeCl3 :0. IOg · Λ MgSO4 :3. 5g · Λ CaCl2 · 2Η20 :0. 15g · Γ1 ；(6)將步驟(5)中的聚β羥基丁酸酯-聚氧乙烯復(fù)合多孔板取出風(fēng)干，即可得到吸附-生物降解石油烴污染物的可生物降解多孔板。本發(fā)明的有益效果是，制作工藝簡(jiǎn)單，制得的可生物降解多孔板對(duì)石油烴污染物處理效率高，并且不會(huì)對(duì)水體生態(tài)環(huán)境造成二次污染與破壞。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種吸附-生物降解石油烴污染物的可生物降解多孔板及其制備方法。將蒸餾水噴射入裝有液氮的容器中快速冷凍制作近球形冰球顆粒，用篩網(wǎng)篩分后選取粒徑尺寸范圍為50 100 μ m的冰球顆粒置于模具模腔內(nèi)并壓實(shí)；將質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為10%的聚β羥基丁酸酯氯仿溶液和聚氧乙烯氯仿溶液按體積比為5 1的比例充分混合后冷卻到_15°C ；然后將混合液澆注到裝有冰球顆粒的模具中，并放入液氮中冷凍定型，6小時(shí)后取出脫?？色@得固態(tài)混合物；將該固態(tài)混合物真空冷凍干燥去除氯仿和冰球顆粒后得到聚 β羥基丁酸酯-聚氧乙烯復(fù)合多孔板；將該多孔板在石油烴降解菌培養(yǎng)液中培養(yǎng)24h后取出風(fēng)干，即可得到吸附-生物降解石油烴污染物的可生物降解多孔板。下面是運(yùn)用本發(fā)明方法制得的吸附-生物降解石油烴污染物的可生物降解多孔板對(duì)溢油污染水體中的石油烴進(jìn)行了吸附和生物降解試驗(yàn)，進(jìn)一步說明本發(fā)明。實(shí)施例運(yùn)用本發(fā)明方法制得的吸附-生物降解石油烴污染物的可生物降解多孔板對(duì)溢油污染水體中的石油烴進(jìn)行了吸附和生物降解試驗(yàn)，結(jié)果表明該多孔板能夠?qū)λw中的石油烴進(jìn)行有效的吸附和生物降解當(dāng)污染水體中石油烴的初始濃度為54. 6mg/L時(shí)，1天后能水體中石油烴的濃度降低到0. 01mg/L，35天后多孔板中石油烴濃度未檢出。
權(quán)利要求
1. 一種吸附-生物降解石油烴污染物的可生物降解多孔板制備方法，其特征在于，該方法的具體步驟如下(1)將蒸餾水噴射入裝有液氮的容器中快速冷凍制作近球形冰球顆粒，用篩網(wǎng)篩分后選取粒徑尺寸范圍為50 100 μ m的冰球顆粒待用；(2)將步驟(1)中篩選過的冰球顆粒置于模具模腔內(nèi)并壓實(shí)；(3)配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的聚β羥基丁酸酯氯仿溶液；配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的聚氧乙烯氯仿溶液；按聚β羥基丁酸酯氯仿溶液與聚氧乙烯氯仿溶液的體積比為5 1的比例將二者充分混合，并將該混合液冷卻到-15°C ；(4)將步驟C3)中的混合液澆注到步驟( 中的模具中，并一同放入液氮中冷凍定型6 小時(shí)，取出脫模后獲得固態(tài)混合物；將該固態(tài)混合物真空冷凍干燥去除氯仿和冰球顆粒后得到聚β羥基丁酸酯-聚氧乙烯復(fù)合多孔板；(5)將步驟中的聚β羥基丁酸酯-聚氧乙烯復(fù)合多孔板在石油烴降解菌培養(yǎng)液中培養(yǎng)Mh，將石油烴降解菌吸附固定在聚β羥基丁酸酯-聚氧乙烯復(fù)合多孔板上，其中石油烴降解菌培養(yǎng)液的含菌量為5Χ 101(lCFU/ml，培養(yǎng)液的組成為=NH4NO3 :2. Og · L—1，NaCl 10. 5g/L, KH2PO4 2. 5g · Λ FeCl3 :0. IOg · Λ MgSO4 :3. 5g · Λ CaCl2 · 2Η20 :0. 15g · Γ1 ；(6)將步驟(5)中的聚β羥基丁酸酯-聚氧乙烯復(fù)合多孔板取出風(fēng)干，即可得到吸附-生物降解石油烴污染物的可生物降解多孔板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種吸附-生物降解石油烴污染物的可生物降解多孔板及其制備方法。將蒸餾水噴射入裝有液氮的容器中快速冷凍制作近球形冰球顆粒，用篩網(wǎng)篩分后置于模具模腔內(nèi)并壓實(shí)；將質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為10％的聚β羥基丁酸酯氯仿溶液和聚氧乙烯氯仿溶液按體積比為5∶1的比例充分混合，冷卻后澆注到裝有冰球顆粒的模具中冷凍定型，然后經(jīng)脫模及真空冷凍干燥去除氯仿和冰球顆粒后得到聚β羥基丁酸酯-聚氧乙烯復(fù)合多孔板；將該多孔板在石油烴降解菌培養(yǎng)液中培養(yǎng)24h后取出風(fēng)干，即可得到吸附-生物降解石油烴污染物的可生物降解多孔板。本發(fā)明制作工藝簡(jiǎn)單，制得的多孔板對(duì)石油烴污染物處理效率高，并且不會(huì)對(duì)水體生態(tài)環(huán)境造成二次污染與破壞。
文檔編號(hào)C02F3/34GK102408160SQ201110291348
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者丁愛中, 李帥冉, 王鴻婷, 程莉蓉, 豆俊峰, 鄭蕾, 馬夢(mèng)嬌 申請(qǐng)人:北京師范大學(xué)