一种废弃钢渣负载微生物原位修复污染河道的方法

技术领域

本发明涉及河道治理技术领域，具体为一种废弃钢渣负载微生物原位修复污染河道的方法。

背景技术

目前同类技术的最新技术是利用微生物处理受污染的河道。这种方法常用的包括生物滤池、生物膜反应器和湿地等。生物滤池通过自然降解作用将有机物转化为无机物，并利用微生物的降解能力进行处理，生物膜反应器则利用载体上形成的生物膜来增加微生物与污染物间的接触面积，进一步提高降解效果，湿地则利用湿地植物和微生物协同作用，通过吸收、降解和转化等过程来净化水体。

现有技术的缺点有：

1.成本高：传统的生物滤池和生物膜反应器需要大量的土地和设备投入，造成较高的成本；

2.工艺复杂：传统方法中，操作、管理和维护都相对复杂，需要专业人员进行监控和调节；

3.处理效果不稳定：受环境因素的影响，微生物活性易受到温度、氧气含量等因素的影响，导致处理效果不稳定；

4.耐久性差：传统方法中使用的载体易受损，降解效率随时间减少，需要定期更换；

5.异地处理：处理效率低、运输成本高、运输过程存在安全风险和对生态环境的潜在影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种废弃钢渣负载微生物原位修复污染河道的方法，解决了成本高、工艺复杂、处理效果不稳定、耐久性差和异地处理的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种废弃钢渣负载微生物原位修复污染河道的方法，具体包括以下步骤：

S1、钢渣预处理：废弃钢渣经过破碎、筛选和清洗，确保材质统一且干净；

S2、化学处理：对钢渣表面进行酸洗处理，去除杂质或氧化物，并提供更好的固定化条件，增加其表面反应性和接触面积；

S3、活化剂处理：将硅烷偶联剂应用于钢渣表面，以增加菌株与钢渣之间的粘附能力和反应性；

S4、菌株预处理：调整厌氧菌和好氧菌的细胞密度和活性等，以提高固定化效果；

S5、固定化处理：通过浸泡的方法促使活化处理的钢渣与预处理后的菌株发生化学反应，并形成共价键，实现固定化；

S6、固化处理：使用交联剂对负载有菌株的钢渣进行进一步处理，确保固定化结构的稳定性和耐久性；

S7、设计河道处理方案并实施：根据污染河道的情况选择合适的负载微生物组合，并确定处理方式。

优选的，所述S1中，废弃钢渣经过破碎、筛选和清洗，分别通过破碎机、筛选机和清洗机实现。

优选的，所述S2中，在循环内，在向酸洗槽进料之前，即在酸返回槽之前，通过热交换器对其进行加热，通常是蒸汽/酸，该热交换器将其温度控制在65至85℃的范围内。

优选的，所述S3中，偶联剂为硅烷偶联剂KH-570、硅烷偶联剂KH-590、钛酸正丁酯中的一种。

优选的，所述S6中，交联剂为多元醇类、有机硅类、异氰酸酯类、有机过氧化物、环氧类、氮吡啶中的至少一种。

有益效果

本发明提供了一种废弃钢渣负载微生物原位修复污染河道的方法。与现有技术相比具备以下有益效果：该废弃钢渣负载微生物原位修复污染河道的方法，通过提高河道污染治理效率：利用负载厌氧菌和好氧菌的方式，在处理难降解有机物等方面具有明显优势，可以快速降低污染物浓度，提高河道污染治理效率；缩短处理时间：废弃钢渣负载微生物装置处理彻底、周期短，不需要挖掘河道土壤，原位处理污染物，大大缩短了河道治理时间；增强水体恢复能力：考虑到河道水体的自净和恢复能力，增加水体耗氧量并注入好氧菌有助于提升水体的恢复能力，对于长期治理河道污染具有积极的意义；制备方法简单且成本低廉：中负载微生物的钢渣制备方法简单可靠，通过化学处理和固定化处理等步骤，使得微生物能够与废弃钢渣形成稳定共生关系，成本低廉，易于推广和应用。

附图说明

图1为本发明的步骤流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种废弃钢渣负载微生物原位修复污染河道的方法，具体包括以下步骤：

S1、钢渣预处理：废弃钢渣经过破碎、筛选和清洗，确保材质统一且干净；

使用废弃钢渣作为载体，充分利用资源，降低成本，制备方法简单，操作方便，适用于大规模应用。

S2、化学处理：对钢渣表面进行酸洗处理，去除杂质或氧化物，并提供更好的固定化条件，增加其表面反应性和接触面积；

S3、活化剂处理：将硅烷偶联剂应用于钢渣表面，以增加菌株与钢渣之间的粘附能力和反应性；

S4、菌株预处理：调整厌氧菌和好氧菌的细胞密度和活性等，以提高固定化效果；

S5、固定化处理：通过浸泡的方法促使活化处理的钢渣与预处理后的菌株发生化学反应，并形成共价键，实现固定化；

S6、固化处理：使用交联剂对负载有菌株的钢渣进行进一步处理，确保固定化结构的稳定性和耐久性；

通过固定化处理，增加菌株的稳定性和耐久性。

S7、设计河道处理方案并实施：根据污染河道的情况选择合适的负载微生物组合，并确定处理方式。

可灵活选择和组合微生物，根据不同河道情况进行有针对性的处理，提高处理效果。

无需将水体抽离或转移处理，减少了处理过程中的额外工作量和资源消耗，同时减少对周围环境的影响，废弃钢渣负载的微生物装置具有相对轻便的特点，且适应性较强，由于钢渣本身具有一定的强度和稳定性，因此装置可以相对容易地进行搬运和运输，适用于不同地点的使用需求。

该流程能够有效地处理受污染的河道，并且废弃钢渣负载微生物装置的制备方法简单且成本较低，具有潜力推动河道污染治理的技术发展。

本发明中，S1中，废弃钢渣经过破碎、筛选和清洗，分别通过破碎机、筛选机和清洗机实现。

本发明中，S2中，在循环内，在向酸洗槽进料之前，即在酸返回槽之前，通过热交换器对其进行加热，通常是蒸汽/酸，该热交换器将其温度控制在65至85℃的范围内。

本发明中，S3中，偶联剂为硅烷偶联剂KH-570、硅烷偶联剂KH-590、钛酸正丁酯中的一种。

本发明中，S6中，交联剂为多元醇类、有机硅类、异氰酸酯类、有机过氧化物、环氧类、氮吡啶中的至少一种。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。