一种陶基金属阳离子钝化球及其制备方法与流程

本申请涉及地表水以及底泥污染修复，更具体地说，它涉及一种陶基金属阳离子钝化球及其制备方法。

背景技术：

1、随着经济的快速发展，致使水污染的问题逐渐严重，由于生活污水、工业废水等因素导致的河道污染问题日益严峻，受污染的河道水体中的污染物可以通过物理沉降、泥沙悬浮等作用进入底泥，导致底泥污染。河道本身通过沉水植物、底泥微生物等具备了显著的自我修复功能。

2、但是由于长期受到外源污染，底泥中存储了大量的垃圾及污染物，水质逐渐不透光，底泥逐渐劣质，从而导致河道失去了自我修复性能，加剧了底泥生态环境的破坏程度。

技术实现思路

1、为了降低水体以及底泥的污染程度，本申请提供一种陶基金属阳离子钝化球及其制备方法。

2、第一方面，本申请提供一种陶基金属阳离子钝化球，采用如下的技术方案：

3、一种陶基金属阳离子钝化球，所述钝化球包括以下重量份的原料：骨料50-60份，粉剂10-20份，粘合剂3-5份；所述骨料为石灰岩、灰岩、炉渣、沸石中的至少一种。

4、通过采用上述技术方案，以石灰岩、灰岩、炉渣、沸石为主的骨料和粉剂相结合，能够钝化重金属阳离子，减少水体以及底泥中的有机物、重金属阳离子和总磷等污染物的含量，同时可以帮助沉水植物定植，为根系微生物提供大量附着位点，同时，骨料中还含有丰富的常量、微量元素，改善沉积物的微环境，促进沉水植物的生长。粘合剂能够促使骨料、粉剂能够牢固的粘合在一起，提高钝化球在水体和底泥中钝化作用的稳定性和持久性。

5、优选的，所述骨料和粉剂的质量比为(4-6)：1。

6、优选的，所述粘合剂为瓜尔胶、黄原胶、果胶中的一种。

7、通过采用上述技术方案，瓜尔胶、黄原胶、果胶作为粘合剂，天然无污染，无毒副作用，从而减少水体中外源污染物的增加。

8、优选的，所述粉剂为凹凸棒土。

9、通过采用上述技术方案，凹凸棒土能够通过吸附作用降低磷污染物和悬浮物的含量，缓解水体的富营养化。同时凹凸棒土较大的比表面积和高孔隙率能够为金属离子提供更多的物理位点，通过物理吸附、静电作用和阳离子交换作用，将金属离子进行固定，同时凹凸棒土可以提高水体中的ph，降低金属溶解度，进一步促进金属沉淀，降低金属含量。

10、优选的，所述钝化球颗粒平均直径为5-30mm。

11、优选的，所述钝化球原料还包括植物促进剂0.5-1份，所述植物促进剂包括以下重量份的原料：膨润土20-30份，氨基酸3-5份，蛭石3-5份，维生素矿物质3-5份。

12、通过采用上述技术方案，以膨润土为基体，与氨基酸、蛭石和维生素矿物质相结合形成的植物促进剂，能够改善水体以及底泥体系中微生物环境，促进沉水植物的生长，从而增强水体和底泥体系中的自修复能力，减少河道水体以及底泥体系的污染。氨基酸能够促进沉水植物生长，从而增强水体以及底泥的自修复性能。蛭石属于粘土矿物，具有较好的阳离子交换能力和吸附性能，能够铁、钙常量元素以及微量元素锰、锌等，促进沉水植物的生长。同时蛭石表面的多孔结构，在水体和底泥中具有缓慢释放氧的效果，进一步促进微生物的新陈代谢和生长。

13、优选的，所述植物促进剂的表面包覆一层缓释材料；所述缓释材料包括以下重量份的原料：海藻酸钠5-8份，氯化钙5-8份，淀粉5-8份，壳聚糖3-5份。

14、通过采用上述技术方案，海藻酸钠、壳聚糖能够与氯化钙交联形成大分子网络结构，能够将植物促进剂成膜保护，从而日达到缓释的效果，延长植物促进剂提升沉水植物的作用。淀粉具有一定的粘结效果，从而增强了缓释材料和植物促进剂之间的粘接力，促使缓释材料牢固的结合在植物促进剂的表面。壳聚糖吸附在植物促进剂的表面还可以吸附有机磷、腐殖酸等有机污染物，从而降低水体中的有机物含量。

15、优选的，缓释材料包覆植物促进剂的方法，包括以下具体步骤：预先将膨润土、氨基酸、蛭石、维生素矿物质混合，形成植物促进剂颗粒，将海藻酸钠、壳聚糖和水混合，形成缓释混合液，然后将淀粉与水混合，形成淀粉混合液，然后在植物促进剂颗粒的表面依次喷洒淀粉混合液和缓释混合液，最后浸泡在氯化钙水溶液中，干燥后即完成缓释材料对植物促进剂的包覆。

16、第二方面，本申请提供一种陶基金属阳离子钝化球的制备方法，采用如下的技术方案：

17、一种陶基金属阳离子钝化球的制备方法，包括以下具体步骤：将粘合剂与水混合，形成粘合剂水溶液，将粘合剂与骨料混合后，再加入粉剂，混搅拌均匀后，干燥，制得陶基金属阳离子钝化球。

18、优选的，所述粘合剂与水的重量比为(1-3):(99-97)。

19、通过采用上述技术方案，制备的金属阳离子钝化球具有能够较好的钝化重金属阳离子，降低水体以及底泥中的有机物、总磷等污染物，同时促进沉水植物的生长，降低水体以及底泥体系的污染程度，提高水体底泥体系的自修复能力。

20、综上所述，本申请具有以下有益效果：

21、1、由于本申请采用以石灰岩、灰岩、炉渣、沸石作为骨料，与粉剂结合添加到水体中，能够钝化重金属阳离子，减少水体以及底泥中有机物、重金属和总磷等污染物的含量，减少水体以及底泥环境的污染程度。

22、2、本申请中采用膨润土与氨基酸、蛭石、维生素矿物质相结合，形成植物促进剂，改善水体以及底泥体系中微生物的环境，促进沉水植物的生长。

技术特征：

1.一种陶基金属阳离子钝化球，其特征在于，所述钝化球包括以下重量份的原料：骨料50-60份，粉剂10-20份，粘合剂3-5份；所述骨料为石灰岩、灰岩、炉渣、沸石中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的陶基金属阳离子钝化球，其特征在于：所述骨料和粉剂的质量比为（4-6）：1。

3.根据权利要求1所述的陶基金属阳离子钝化球，其特征在于：所述粘合剂为瓜尔胶、黄原胶、果胶中的一种。

4.根据权利要求1所述的陶基金属阳离子钝化球，其特征在于：所述粉剂为凹凸棒土。

5.根据权利要求1所述的陶基金属阳离子钝化球，其特征在于：所述钝化球颗粒平均直径为5-30mm。

6.根据权利要求1所述的陶基金属阳离子钝化球，其特征在于：所述钝化球原料还包括植物促进剂0.5-1份，所述植物促进剂包括以下重量份的原料：膨润土20-30份，氨基酸3-5份，蛭石 3-5份，维生素矿物质3-5份。

7.根据权利要求6所述的陶基金属阳离子钝化球，其特征在于：所述植物促进剂的表面包覆一层缓释材料；所述缓释材料包括以下重量份的原料：海藻酸钠5-8份，氯化钙5-8份，淀粉5-8份，壳聚糖3-5份。

8.根据权利要求7所述的陶基金属阳离子钝化球，其特征在于：缓释材料包覆植物促进剂的方法，包括以下具体步骤：预先将膨润土、氨基酸、蛭石、维生素矿物质混合，形成植物促进剂颗粒，将海藻酸钠、壳聚糖和水混合，形成缓释混合液，然后将淀粉与水混合，形成淀粉混合液，然后在植物促进剂颗粒的表面依次喷洒淀粉混合液和缓释混合液，最后浸泡在氯化钙水溶液中，干燥后即完成缓释材料对植物促进剂的包覆。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的陶基金属阳离子钝化球的制备方法，其特征在于：包括以下具体步骤：

10.根据权利要求9所述的陶基金属阳离子钝化球的制备方法，其特征在于：所述粘合剂与水的重量比为（1-3）:(99-97)。

技术总结本申请涉及地表水以及底泥污染修复技术领域，具体公开了一种陶基金属阳离子钝化球及其制备方法。一种陶基金属阳离子钝化球，所述钝化球包括以下重量份的原料：骨料50‑60份，粉剂10‑20份，粘合剂3‑5份；所述骨料为石灰岩、灰岩、炉渣、沸石中的至少一种。本申请的一种陶基金属阳离子钝化球通过骨料和粉剂的协同作用，减少水体中重金属阳离子、有机物和总磷等污染物的含量，促进沉水植物的生长，提高水体以及底泥体系的自修复性能。技术研发人员：李鸿儒,刘子睿,李斗,何龙斌,贾紫永受保护的技术使用者：中交第三航务工程局有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5