專利名稱：對石油烴具有吸附和生物降解功能的多孔顆粒及其制備方法
對石油烴具有吸附和生物降解功能的多孔顆粒及其制備方法技術領域
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領域，特別涉及一種對石油烴具有吸附和生物降解功能的多孔顆粒及其制備方法。
背景技術：
近年來，隨著世界各國對石油及其制品日漸增長的需求，在海上開采、裝卸、運輸以及利用石油過程中溢油事故時有發(fā)生，不但造成大量的原油流失，還對環(huán)境造成嚴重污染，日趨嚴重地威脅著水體及陸域的生態(tài)環(huán)境，對水體環(huán)境、自然資源和養(yǎng)殖資源等都有長期的危害，因此，水體溢油污染已經(jīng)成為人們必須面對的重大環(huán)境問題。
目前國內外處置水體溢油污染的方法主要有物理法、化學法和生物法?；瘜W法在點源污染治理中是比較成熟的技術路線，已經(jīng)得到廣泛的推廣與應用。但是在水體溢油污染治理中采用化學法，需要在水體中投加化學藥劑，其中投加的化學藥劑一方面可能產(chǎn)生二次污染，另一方面會對水體生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生短期或長期的影響。生物修復技術具有高效、經(jīng)濟、安全、無二次污染等特點，已成為現(xiàn)場去除水體溢油污染的重要選擇途徑，特別是對機械裝置無法清除的薄油層，同時又限制使用化學藥劑時，運用生物修復可顯出其更大的優(yōu)越性。物理吸附法是一種處理效率高、成本低、無底泥污染、操作簡單且不會對水體生態(tài)環(huán)境造成二次污染與破壞的方法，能較好的解決化學法所存在的問題。但是，生物修復技術的周期比較長，同時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吸附劑進行再處置的問題，若能將物理吸附法和生物降解相結合則可彌補二者的不足， 用于處置水體溢油污染將會具有更大的優(yōu)勢。
但是，為了將物理吸附法和生物降解相結合的技術在水體溢油污染處理中得到進一步的推廣與應用，開發(fā)出同時具有物理吸附和生物降解功能的材料，對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與研究報道。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的提供一種對石油烴具有吸附和生物降解功能的多孔顆粒及其制備方法。其具體步驟如下
(1)配制質量分數(shù)為8%的聚β羥基丁酸酯氯仿溶液；配制質量分數(shù)為8%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4 1的比例將二者充分混合得到混合溶液；
(2)按體積比為1 4的比例將去離子水在lOOOr/min攪拌條件下滴加到步驟(1) 中混合溶液中，然后在lOOOr/min條件下攪拌^iin ；
(3)按體積比為1 1的比例將步驟(2)中的混合液在400r/min攪拌條件下滴加到質量分數(shù)為3%的聚乙烯醇溶液，然后在400r/min條件下攪拌^iin ；
(4)按體積比為2 1的比例將質量分數(shù)為0.4%的聚乙烯醇溶液加入到步驟(3)中的混合液中，在400r/min條件下攪拌7 他，使溶劑充分揮發(fā)而引起聚β羥基丁酸酯-聚氧乙烯發(fā)生聚合反應，在轉速為6000r/min條件下進行離心分離，然后用去離子水洗滌3次，冷凍干燥得聚β羥基丁酸酯-聚氧乙烯復合多孔顆粒；
(5)將步驟(4)中的聚β羥基丁酸酯-聚氧乙烯復合多孔顆粒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-聚氧乙烯復合多孔顆粒上， 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 · L—1， NaCl 10. 5g/L, KH2PO4 :2. 5g · Γ1, FeCl3 :0. IOg · I/1，MgSO4 :3. 5g · I/1，CaCl2 · 2H20 0. 15g · L-1 ；
(6)將步驟(5)中的聚β羥基丁酸酯-聚氧乙烯復合多孔顆粒取出風干，即可得到對石油烴具有吸附和生物降解功能的多孔顆粒。
本發(fā)明的有益效果是，制作工藝簡單，制得的多孔顆粒對石油烴污染物處理效率高，并且不會對水體生態(tài)環(huán)境造成二次污染與破壞。
具體實施方式
本發(fā)明提供一種對石油烴具有吸附和生物降解功能的多孔顆粒及其制備方法。 將160mL質量分數(shù)為8%的聚β羥基丁酸酯氯仿溶液與40mL聚氧乙烯氯仿溶液充分混合得到200mL混合溶液；將50mL去離子水在攪拌條件下滴加到上述200mL混合溶液中得到250mL混合溶液，然后在lOOOr/min條件下攪拌^iin ；將得到的250mL混合液滴加到 250mL質量分數(shù)為3%的聚乙烯醇溶液中得到500mL混合溶液，然后在400r/min條件下攪拌^iin ；將IOOOmL質量分數(shù)為0. 4%的聚乙烯醇溶液加入到上述500mL的混合液中，在 400r/min條件下攪拌7 他，使溶劑充分揮發(fā)而引起聚β羥基丁酸酯-聚氧乙烯發(fā)生聚合反應，然后在轉速為eOOOr/min條件下進行離心分離，用去離子水洗滌3次，冷凍干燥得聚β羥基丁酸酯-聚氧乙烯復合多孔顆粒；將得到的多孔顆粒在含菌量為5X101(lCFU/mL 的石油烴降解菌培養(yǎng)液中培養(yǎng)24h后取出風干，即可得到對石油烴具有吸附和生物降解功能的多孔顆粒。
下面是運用本發(fā)明方法制得的對石油烴具有吸附和生物降解功能的多孔顆粒對溢油污染水體中的石油烴進行了吸附和生物降解試驗，進一步說明本發(fā)明。
實施例
運用本發(fā)明方法制得的對石油烴具有吸附和生物降解功能的多孔顆粒對溢油污染水體中的石油烴進行了吸附和生物降解試驗，結果表明該多孔顆粒能夠對水體中的石油烴進行有效的吸附和生物降解當污染水體中石油烴的初始濃度為66. 7mg/L時，12小時后能水體中石油烴的濃度降低到0. Olmg/L, 14天后多孔顆粒中石油烴濃度未檢出。
權利要求
1. 一種對石油烴具有吸附和生物降解功能的多孔顆粒制備方法，其特征在于，該方法的具體步驟如下(1)配制質量分數(shù)為8%的聚β羥基丁酸酯氯仿溶液；配制質量分數(shù)為8%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4 1的比例將二者充分混合得到混合溶液；(2)按體積比為1 4的比例將去離子水在lOOOr/min攪拌條件下滴加到步驟⑴中混合溶液中，然后在lOOOr/min條件下攪拌^iin ；(3)按體積比為1 1的比例將步驟(2)中的混合液在400r/min攪拌條件下滴加到質量分數(shù)為3%的聚乙烯醇溶液，然后在400r/min條件下攪拌^iin ；(4)按體積比為2 1的比例將質量分數(shù)為0.4%的聚乙烯醇溶液加入到步驟(3)中的混合液中，在400r/min條件下攪拌7 他，使溶劑充分揮發(fā)而引起聚β羥基丁酸酯-聚氧乙烯發(fā)生聚合反應，在轉速為eOOOr/min條件下進行離心分離，然后用去離子水洗滌3次， 冷凍干燥得聚β羥基丁酸酯-聚氧乙烯復合多孔顆粒；(5)將步驟(4)中的聚β羥基丁酸酯-聚氧乙烯復合多孔顆粒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-聚氧乙烯復合多孔顆粒上，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-聚氧乙烯復合多孔顆粒取出風干，即可得到對石油烴具有吸附和生物降解功能的多孔顆粒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對石油烴具有吸附和生物降解功能的多孔顆粒及其制備方法。將質量分數(shù)均為8％的聚β羥基丁酸酯氯仿溶液與聚氧乙烯氯仿溶液按4∶1的比例混合；按1∶4的比例將去離子水滴加到上述混合溶液中并攪拌4min；按1∶1的比例將得到的混合液滴加到質量分數(shù)為3％的聚乙烯醇溶液中并攪拌4min；按2∶1的比例將質量分數(shù)為0.4％的聚乙烯醇溶液加入到上述混合液中并攪拌7～8h后離心分離，用去離子水洗滌3次后冷凍干燥得到多孔顆粒；將多孔顆粒在石油烴降解菌培養(yǎng)液中培養(yǎng)24h后取出風干即可。本發(fā)明制作工藝簡單，制得的多孔板對石油烴污染物處理效率高，并且不會對水體生態(tài)環(huán)境造成二次污染與破壞。
文檔編號C02F3/34GK102500340SQ201110291350
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權日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, 馬夢嬌 申請人:北京師范大學