基于協同超凈化水土共治的大流域污染水體生態修復方法技術

本發明專利技術公開了基于協同超凈化水土共治的大流域污染水體生態修復方法，包括金剛石薄膜電極材料構架放入水中，在低壓電場驅動下，釋放出低能電子；低能電子作用于水中絡合吸附在一起的各種基團，使水體中的絡合物成分離散，形成以碳為主要骨架的離散結構；離散結構吸收陽光，發生光催化效應，釋放出高能電子；高能電子使得水分子變為活性氧和氫氣，有機物降解，再與活性氧作用，轉化為二氧化碳和水。本發明專利技術可實現大流域污染水體的改善與生態修復，納米結構金剛石薄膜電極材料由碳元素構成，碳元素本身為大自然中的主體元素，不會污染環境，更加環保。

Ecological restoration method of polluted water body in large watershed based on Collaborative super purification and soil and water treatment

【技術實現步驟摘要】
基于協同超凈化水土共治的大流域污染水體生態修復方法
本專利技術涉及水環境治理
，尤其涉及基于協同超凈化水土共治的大流域污染水體生態修復方法。
技術介紹
水體污染主要是指人類活動排放的污染物進入水體，引起水質下降，利用價值降低或喪失的現象。嚴格來說造成水的污染原因有兩類：一類是人為因素造成的，主要是工業排放的廢水。此外，還包括生活污水、農田排水、降雨淋洗大氣中的污染物以及堆積在大地上的垃圾經降雨淋洗流入水體的污染物等，另外還有自然因素造成的水體污染。而大流域水體流域面積大，水系復雜，不適用傳統的人工濕地、河道曝氣及微生物添加等生態修復方法，所以現提出了基于協同超凈化水土共治的大流域污染水體生態修復方法。
技術實現思路
基于
技術介紹
存在的技術問題，本專利技術提出了基于協同超凈化水土共治的大流域污染水體生態修復方法。本專利技術提出的基于協同超凈化水土共治的大流域污染水體生態修復方法，包括以下步驟：S1：金剛石薄膜電極材料構架放入水中，在低壓電場驅動下，釋放出低能電子；S2：低能電子作用于水中絡合吸附在一起的各種基團，使水體中的絡合物成分離散，形成以碳為主要骨架的離散結構；S3：離散結構吸收陽光，發生光催化效應，釋放出高能電子；S4：高能電子使得水分子變為活性氧和氫氣，有機物降解，再與活性氧作用，轉化為二氧化碳和水。優選地，所述金剛石薄膜電極材料構架為納米結構。優選地，所述金剛石薄膜具有負電子親合能薄膜。優選地，所述金剛石薄膜電極材料表面為多孔結構。優選地，所述金剛石薄膜電極材料每平方厘米表面積的比表面積為1-300000。優選地，所述S2中的絡合物由有機物簇合而成。優選地，所述有機物降解的同時生成新的不同的以碳為主要骨架的離散結構。本專利技術中的有益效果為：1.具有負電子親合能薄膜的納米結構金剛石薄膜電極材料，其表面具有多孔結構，每平方厘米表面積的比表面積在1至300000之間，有利于通過表面向水中注入低能電子，工藝簡單、成本低廉、效率高，可實現大流域污染水體的改善與生態修復。2.一些以碳為主要骨架的離散結構內摻雜有金屬原子、氮和磷原子等，可以使得它的光學能隙減小，具有吸收光子產生激發態電子和空穴的性能，從而可以吸收可見光進行光催化作用，使得自然光進行光催化的利用率更高，另外，有機物降解同時生成的新的以碳為主要骨架的離散結構，同樣具有光催化功能，通過鏈式反應和水體的流動，可以快速傳播到更遠的區域，并形成更多的以碳為主要骨架的離散結構，可以產生大量活性氧，降解更多污染物，從而達到大流域水體快速凈化的目的。3.納米結構金剛石薄膜電極材料由碳元素構成，碳元素本身為大自然中的主體元素，不會污染環境，更加環保，高效利用了巨大的太陽光輻射能量，標準照射下每平方米1千瓦，發生光催化反應，起到超凈化作用。附圖說明圖1為本專利技術提出的基于協同超凈化水土共治的大流域污染水體生態修復方法的流程示意圖。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。參照圖1，基于協同超凈化水土共治的大流域污染水體生態修復方法，包括以下步驟：具有負電子親合能薄膜的納米結構金剛石薄膜電極材料構架放入水中，電極材料的表面具有多孔結構，每平方厘米表面積的比表面積在1至300000之間，納米結構金剛石薄膜電極材料在低壓電場驅動下，釋放出低能電子；低能電子作用于水中絡合吸附在一起的各種基團，使水體中的有機物簇合而成的絡合物成分離散，形成大量的以碳為主要骨架的離散結構；一些以碳為主要骨架的離散結構內內摻雜有金屬原子、氮和磷原子等，能夠使得它的光學能隙減小，從而具有吸收光子產生激發態電子和空穴的性能，可以有效吸收陽光而發生光催化效應，使自然光進行光催化的利用率更高；以碳為主要骨架的離散結構的光催化效應釋放出高能電子，使水分子變為活性氧和和氫氣，氫氣離開水面，活性氧溶解在水體中，提高活性氧濃度；有機物中的鍵態斷裂降解，進一步與活性氧作用，轉化為二氧化碳和水；有機物降解的同時形成新的不同的以碳為主要骨架的離散結構，它同樣具有光催化功能，通過鏈式反應和水體的流動，快速傳播到更遠的區域，并形成更多的以碳為主要骨架的離散結構，產生大量活性氧；本專利技術中，作用對象大流域水體的面積為0.5-500平方公里；快速恢復水體自凈功能時間為1-6個月，污染水體中項目期內化學需氧量(COD)去除率達10-98％，總氮(TN)去除率達10-98％，氨氮(NH3-N)去除率達10-99％，總磷(TP)去除率達10-98％，溶解氧(DO)提升至飽和溶解氧以上，底泥厚度削減5-50％。以上所述，僅為本專利技術較佳的具體實施方式，但本專利技術的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
的技術人員在本專利技術揭露的技術范圍內，根據本專利技術的技術方案及其專利技術構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本專利技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.基于協同超凈化水土共治的大流域污染水體生態修復方法，包括以下步驟：/nS1：金剛石薄膜電極材料構架放入水中，在低壓電場驅動下，釋放出低能電子；/nS2：低能電子作用于水中絡合吸附在一起的各種基團，使水體中的絡合物成分離散，形成以碳為主要骨架的離散結構；/nS3：離散結構吸收陽光，發生光催化效應，釋放出高能電子；/nS4：高能電子使得水分子變為活性氧和氫氣，有機物降解，再與活性氧作用，轉化為二氧化碳和水。/n

【技術特征摘要】
1.基于協同超凈化水土共治的大流域污染水體生態修復方法，包括以下步驟：
S1：金剛石薄膜電極材料構架放入水中，在低壓電場驅動下，釋放出低能電子；
S2：低能電子作用于水中絡合吸附在一起的各種基團，使水體中的絡合物成分離散，形成以碳為主要骨架的離散結構；
S3：離散結構吸收陽光，發生光催化效應，釋放出高能電子；
S4：高能電子使得水分子變為活性氧和氫氣，有機物降解，再與活性氧作用，轉化為二氧化碳和水。


2.根據權利要求1所述的基于協同超凈化水土共治的大流域污染水體生態修復方法，其特征在于，所述金剛石薄膜電極材料構架為納米結構。


3.根據權利要求2所述的基于協同超凈化水土共治的大流域污染水體生態修復方法，其特征在于...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張習武，周濤，張亞非，
申請(專利權)人：上海金鐸禹辰水環境工程有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31