公布日：2023.09.29
申請日：2023.06.27
分類號：C02F3/00(2023.01)I;C02F3/32(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I;C02F11/00(2006.01)I;C02F11/02(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;
C02F101/10(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供了一種微生物電化學(xué)浮島裝置和原位修復(fù)河道底泥的方法，屬于河道底泥治理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供的微生物電化學(xué)浮島裝置，包括浮島骨架、空氣陰極以及底泥陽極，所述空氣陰極設(shè)置于所述浮島骨架上，所述空氣陰極通過導(dǎo)線與所述底泥陽極連接，所述導(dǎo)線穿插于固定繩中，且所述固定繩的一端與所述浮島骨架連接；其中，所述空氣陰極和底泥陽極的電極材料由富鐵污泥在缺氧或無氧條件下熱解得到。本發(fā)明提供的微生物電化學(xué)浮島裝置為一種河道底泥原位修復(fù)裝置，可有效降低河道底泥中氮、磷以及有機物的釋放，在修復(fù)河道底泥的同時修復(fù)河道水體，能夠改善河道水質(zhì)，且修復(fù)效率高，對環(huán)境友好。
權(quán)利要求書
1.一種微生物電化學(xué)浮島裝置，包括浮島骨架、空氣陰極以及底泥陽極，所述空氣陰極設(shè)置于所述浮島骨架上，所述空氣陰極通過導(dǎo)線與所述底泥陽極連接，所述導(dǎo)線穿插于固定繩中，且所述固定繩的一端與所述浮島骨架連接；其中，所述空氣陰極和底泥陽極的電極材料由富鐵污泥在缺氧或無氧條件下熱解得到。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物電化學(xué)浮島裝置，其特征在于，所述富鐵污泥中鐵含量為0.8～1.2wt％；所述熱解的溫度為400～800℃，保溫時間為1～4h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微生物電化學(xué)浮島裝置，其特征在于，所述空氣陰極和底泥陽極包括所述電極材料以及包裹在所述電極材料表面的不銹鋼網(wǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物電化學(xué)浮島裝置，其特征在于，所述浮島骨架由骨架制備原料在空氣氛圍中燒制得到；所述骨架制備原料中二氧化硅和氧化鋁的總含量大于80wt％。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微生物電化學(xué)浮島裝置，其特征在于，所述骨架制備原料包括高嶺土、給水污泥、污水污泥、河道底泥、爐渣和粉煤灰中的一種或幾種；所述燒制的溫度為850～1050℃，保溫時間為1～2h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物電化學(xué)浮島裝置，其特征在于，還包括固定錨裝置，所述固定錨裝置與所述固定繩的另一端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物電化學(xué)浮島裝置，其特征在于，所述導(dǎo)線外套設(shè)有保護管，套設(shè)有所述保護管的導(dǎo)線穿插于固定繩中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物電化學(xué)浮島裝置，其特征在于，還包括植物，所述植物種植于所述浮島骨架上。
9.一種原位修復(fù)河道底泥的方法，包括以下步驟：將權(quán)利要求1～8任一項所述微生物電化學(xué)浮島裝置的底泥陽極放置于待修復(fù)河道底泥的表面，且使部分空氣陰極浸沒于待修復(fù)河道水體中，進行原位修復(fù)處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，浸沒于所述待修復(fù)河道水體中的空氣陰極占所述空氣陰極總體積的65～75％。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種微生物電化學(xué)浮島裝置和原位修復(fù)河道底泥的方法，本發(fā)明提供的微生物電化學(xué)浮島裝置可有效降低河道底泥中氮、磷以及有機物的釋放，在修復(fù)河道底泥的同時修復(fù)河道水體，綜合修復(fù)效果好，且修復(fù)效率高。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供了一種微生物電化學(xué)浮島裝置，包括浮島骨架、空氣陰極以及底泥陽極，所述空氣陰極設(shè)置于所述浮島骨架上，所述空氣陰極通過導(dǎo)線與所述底泥陽極連接，所述導(dǎo)線穿插于固定繩中，且所述固定繩的一端與所述浮島骨架連接；其中，所述空氣陰極和底泥陽極的電極材料由富鐵污泥在缺氧或無氧條件下熱解得到。
優(yōu)選地，所述富鐵污泥中鐵含量為0.8～1.2wt％；所述熱解的溫度為400～800℃，保溫時間為1～4h。
優(yōu)選地，所述空氣陰極和底泥陽極包括所述電極材料以及包裹在所述電極材料表面的不銹鋼網(wǎng)。
優(yōu)選地，所述浮島骨架由骨架制備原料在空氣氛圍中燒制得到；所述骨架制備原料中二氧化硅和氧化鋁的總含量大于80wt％。
優(yōu)選地，所述骨架制備原料包括高嶺土、給水污泥、污水污泥、河道底泥、爐渣和粉煤灰中的一種或幾種；所述燒制的溫度為850～1050℃，保溫時間為1～2h。
優(yōu)選地，所述微生物電化學(xué)浮島裝置還包括固定錨裝置，所述固定錨裝置與所述固定繩的另一端連接。
優(yōu)選地，所述導(dǎo)線外套設(shè)有保護管，套設(shè)有所述保護管的導(dǎo)線穿插于固定繩中。
優(yōu)選地，所述微生物電化學(xué)浮島裝置還包括植物，所述植物種植于所述浮島骨架上。
本發(fā)明提供了一種原位修復(fù)河道底泥的方法，包括以下步驟：
將上述技術(shù)方案所述微生物電化學(xué)浮島裝置的底泥陽極放置于待修復(fù)河道底泥的表面，且使部分空氣陰極浸沒于待修復(fù)河道水體中，進行原位修復(fù)處理。
優(yōu)選地，浸沒于所述待修復(fù)河道水體中的空氣陰極占所述空氣陰極總體積的65～75％。
本發(fā)明提供了一種微生物電化學(xué)浮島裝置，包括浮島骨架、空氣陰極以及底泥陽極，所述空氣陰極設(shè)置于所述浮島骨架上，所述空氣陰極通過導(dǎo)線與所述底泥陽極連接，所述導(dǎo)線穿插于固定繩中，且所述固定繩的一端與所述浮島骨架連接；其中，所述空氣陰極和底泥陽極的電極材料由富鐵污泥在缺氧或無氧條件下熱解得到。本發(fā)明提供的微生物電化學(xué)浮島裝置為一種河道底泥原位修復(fù)裝置，可有效降低河道底泥中氮、磷以及有機物的釋放，在修復(fù)河道底泥的同時修復(fù)河道水體，能夠改善河道水質(zhì)，且修復(fù)效率高，對環(huán)境友好。
（發(fā)明人：沈澄;張進;劉萬鵬;施赟;單勝道;張富浩;魏軻君）
