[发明专利]一种活化沉积物中提取的胶体颗粒的方法及其应用

说明书

本发明涉及一种活化沉积物中提取的胶体颗粒的方法及其应用，活化方法包括以下步骤：（1）从自然水体的沉积物中提取胶体颗粒作为初始胶体颗粒；（2）加入氧化剂去除有机质，陈化、晶化后再磁化，最终得到磁化胶体颗粒。本发明所获得的磁化胶体颗粒粒径小，比表面积大，具有良好的吸附性能，能吸附富含重金属和有机质的污染水体及微污染水体，故在污水治理和生态水体修复等环保领域具有很大的应用潜力。提取过程简单易行，所需药品及试剂等都比较常见，故该提取方法经济、实用。同时，所提取的胶体颗粒可用于天然胶体颗粒环境行为的研究，能更好地模拟胶体颗粒在水环境中的稳定性及迁移性。

技术领域

本发明属于水污染治理与水环境保护领域，具体涉及一种活化沉积物中提取的胶体颗粒的方法及其在废水净化处理中的应用。

背景技术

近年来，随着工业的发展及技术的进步，产生的胶体或纳米颗粒物逐渐增多。相应地，排入环境中的胶体颗粒也随之增多，这些排入环境的胶体颗粒物最终进入水体，使得水体中含有大量的胶体颗粒。

一方面，胶体颗粒粒径小，不易沉降且长时间悬浮于水体中，造成水体浊度持续升高，降低了水体的娱乐及景观价值。此外，胶体颗粒的较小粒径也使得其易进入生物体的细胞及呼吸道系统，对水生生物繁衍及生态系统平衡可能会带来一定的潜在危害。

另一方面，胶体颗粒粒径小，比表面积大，具有较强的吸附能力，能够吸附水体中重金属污染物质及氮、磷等引起水体富营养化的营养元素。此外，据报道，沉积物是胶体颗粒的天然埋藏场所，含有数量丰富的胶体颗粒。所以，将沉积物中胶体颗粒提取并采用一定的活化处理后，可用于处理含有机质、重金属等污染水体或将其应用于微污染水体的深度净化，在水污染治理及水环境保护方面具有一定的应用潜力，可实现物质的再利用，提高资源的利用率，符合清洁生产及环境保护的目标。

目前我国水体遭受严重的污染问题，如有机质污染、重金属污染及由氮磷引起的富营养化污染等。自然条件下的界面吸附过程具有吸附容量大、吸附速度快等优点，是污染物去除的重要途径。然而，目前所采用的吸附剂主要包括化学吸附剂及微生物吸附剂，化学吸附剂吸附效果好，但是价格昂贵、可选择性低；微生物吸附剂的吸附效果受环境因素影响大、吸附效果不稳定，且投加的外来微生物菌剂对环境的影响需进一步分析。研发具有良好吸附效果的环境友好型吸附剂已成为当前研究者关注的热点问题。

故发展一种活化沉积物中提取的胶体颗粒并将其应用于去除水体中污染物质的方法可达到生态、环境、经济及社会效益的最大化，对于促进环境污染问题的治理及经济节约型社会的创建具有重要的战略意义。

发明内容

本发明提供了一种活化沉积物中提取的胶体颗粒的方法，所活化的胶体颗粒能够应用于受有机质、重金属污染的废水处理及微污染水体的深度净化。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种活化沉积物中提取的胶体颗粒的方法，包括如下步骤：

（1）从自然水体的沉积物中提取胶体颗粒作为初始胶体颗粒；

（2）初始胶体颗粒的活化：

（2-1）为减小胶体颗粒粒径、提高胶体颗粒比表面积及后续吸附性能。取步骤（1）获取的初始胶体颗粒，加入氧化剂并于70~90℃反应1~3 h，反应后溶液进行离心分离处理，得到去除有机质后的胶体颗粒；

（2-2）为提高胶体颗粒的活性并获得特定晶型的胶体颗粒。将所述去除有机质后的胶体颗粒与强碱性溶液混合搅拌，进行陈化反应，陈化温度为50~80℃，陈化时间为3~5h，陈化反应结束后继续进行晶化反应，晶化温度为80~100℃，晶化时间为3~4 h，晶化反应结束后，过滤、洗涤后烘干，得到活化胶体颗粒；