[发明专利]一种石墨烯改性秸秆材料处理黑臭水的方法

说明书

一种石墨烯改性秸秆材料处理黑臭水的方法，其主要是将洗净干燥后的玉米秸秆切成大小均匀块状，用去离子水洗净后烘干备用；然后浸泡于盐酸溶液中，于50℃‑60℃条件下在恒温水浴锅中反应1‑2h，将秸秆块取出，水洗、干燥，用氧化石墨烯溶液浸泡上述处理好的秸秆材料，48h后洗涤3次，自然风干；用海藻酸钠溶液常温下浸泡无破损的上述石墨烯改性秸秆块，32h后洗涤风干；将制备好的石墨烯秸秆块浸泡在驯化好的污泥中进行曝气处理，待载体表面生成污泥状的生物膜为止，然后将投加挂膜后的石墨烯改性秸秆材料应用于黑臭废水的处理。本发明处理效率高、成本低、操作简单易控、对水质变化稳定性强，载体材料可重复利用。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，特别涉及一种臭黑水的处理方法。

背景技术

黑臭水是水体有机污染的极端状态，具有发黑发臭，有机物腐败、分解、发酵以及难降解的特点。纵观目前黑臭水污染现状，迫切需要行之有效的废水处理技术，而诸如疏浚、截污、直接曝气、絮凝、吸附等传统物理化学法在黑臭水的治理中效果不佳，成本高且易引起二次污染。目前应用较广泛的是生物处理技术，它能将有机物分解转化成稳定的无机物，经济高效，无二次污染，净化处理污水效果上佳，又可以与其他方法结合综合处理污染，极具发展潜力。汪红军等(汪红军,胡菊香,吴生桂,等.生物复合酶污水净化剂处理黑臭水体的研究[J].水利渔业,2007,27(1):68-70)通过生物复合酶治理黑臭水体，酶浓度6mg/L时BOD₅、COD、S^2-、NH₃-N等得到最高降解率，消除了黑臭现象。王玮等(王玮,卢先伟,刘圣阶,等.有效微生物菌群修复污染河流的应用研究[J].浙江水利水电专科学校学报,2008,18(2):41-43)向污染河流中投加高效复合菌EM后，河水中COD、N、P等得到了有效降解，透明度提高，黑臭状态得以解决。

国内外常见的生物处理技术例如活性污泥，膜生物反应器(MBR)，好氧、厌氧生物反应器，滴滤池，酶处理和生物吸附等目前已经取得了很显著的成果，但不可否认它们或多或少也存在成本高、操作复杂、对毒性承受能力弱等不足之处。而固定化微生物技术可以保持菌种的高度密集和生物活性功能，在适宜的条件下还可以增殖，对水中有机化合物进行生物降解和吸附，和其它工艺相比，操作简单、处理效率高、易固液分离、成本也较低，具有巨大的研究价值。

目前常用的固定化载体材料大致分为无机载体和有机载体两类。无机类载体主要包括活性炭、硅藻土等，它们的强度较好，制备操作简单，但是对微生物的吸附并不牢固。有机类主要分为天然高分子材料和人工合成高分子材料两类：前者主要有琼脂、海藻酸钠等，对微生物无毒害作用，但机械强度较低，易被菌体分解，寿命较短；另一类是聚苯乙烯、聚乙烯醇等材料，它们机械性能好、寿命长，但对微生物活性不利。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种处理效率高，成本却很低，操作简单易控，对水质变化稳定性强，载体材料可重复利用，无二次污染的石墨烯改性秸秆材料处理黑臭水的方法。

本发明的方法如下：

(1)石墨烯改性秸秆材料的制备

将洗净干燥后的玉米秸秆切成大小均匀块状，用去离子水洗净后烘干备用；将上述处理好的秸秆块浸泡于0.5mol/L的盐酸溶液中，于50℃-60℃条件下在恒温水浴锅中反应1-2h，将秸秆块取出，用蒸馏水洗至滤液呈中性，于30℃-40℃鼓风干燥箱内干燥；用浓度为2.4mg/mL的氧化石墨烯溶液，在40℃-50℃水浴条件下浸泡上述处理好的秸秆材料，48h后用去离子水洗涤3次，自然风干；用浓度为1.8％的海藻酸钠溶液浸泡无破损的上述石墨烯改性秸秆材料，32h后用去离子水洗涤3次，自然风干；

(2)使用上述石墨烯改性秸秆材料处理黑臭水的方法：