降低湖库清淤对周边水体污染的装置和方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010693237.8 (22)申请日 2020.07.17 (71)申请人 长沙理工大学 地址 410114 湖南省长沙市天心区万家丽 南路二段960号 (72)发明人 武海鹏张华刚余关龙杜春艳 陈婧屈新宇 (74)专利代理机构 湖南兆弘专利事务所(普通 合伙) 43008 代理人 何文红 (51)Int.Cl. C02F 1/28(2006.01) B01J 20/20(2006.01) B01J 20/30(2006.01) C02F 101/20(2006.01) 。

2、C02F 101/10(2006.01) C02F 101/16(2006.01) C02F 101/30(2006.01) C02F 101/38(2006.01) (54)发明名称 一种降低湖库清淤对周边水体污染的装置 和方法 (57)摘要 本发明公开了一种降低湖库清淤对周边水 体污染的装置和方法， 该装置包括用于围绕在湖 库清淤区域周围水体中的网状挂件， 网状挂件上 挂有若干个网袋， 网袋中装有改性生物炭， 改性 生物炭是由生物炭经酸处理、 碱处理和金属盐改 性后制备得到。 本发明装置， 能够有效改善湖库 清淤区域周围水体的水质， 从而有效的降低了湖 库清淤对周围水体水质的影响， 能够广。

3、泛用于湖 库清淤区域污染水体的原位治理， 可实现对水体 中多种污染物(如氮、 磷、 有机污染物)的有效去 除， 具有工艺简单、 操作方便、 成本低廉、 处理效 果好等优点， 对于有效降低湖库清淤对周围水体 的污染具有十分重要的意义。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 111807451 A 2020.10.23 CN 111807451 A 1.一种降低湖库清淤对周边水体污染的装置， 其特征在于， 包括用于围绕在湖库清淤 区域周围水体中的网状挂件(2)； 所述网状挂件(2)上挂有若干个网袋(4)， 所述网袋(4)中 装有改性生物炭； 所述改性生物炭是由生物炭经酸处理、 碱处理和金属盐。

4、改性后制备得到。 2.根据权利要求1所述的降低湖库清淤对周边水体污染的装置， 其特征在于， 所述网状 挂件(2)以环形布设方式围绕在湖库清淤区域周围水体中， 网状挂件(2)的布设层数为至少 一层， 间隔距离为1.0m6.0m； 或， 所述网状挂件(2)以放射形布设方式围绕在湖库清淤区域周围水体中， 网状挂件 (2)靠近清淤处一端的间隔距离为1.0m3.0m， 远离清淤处一端的间隔距离为3.0m 10.0m。 3.根据权利要求2所述的降低湖库清淤对周边水体污染的装置， 其特征在于， 所述网状 挂件(2)为尼龙网。 4.根据权利要求13中任一项所述的降低湖库清淤对周边水体污染的装置， 其特征在 于。

5、， 所述装置还包括布设在湖库清淤区域周围水体水面上的漂浮物(1)， 所述漂浮物(1)连 接在网状挂件(2)的上部。 5.根据权利要求4所述的降低湖库清淤对周边水体污染的装置， 其特征在于， 所述漂浮 物(1)的数量为至少两个， 所述漂浮物(1)之间通过绳子(5)串联在一起； 所述绳子(5)固定 在湖库两岸的固定桩上并横跨在湖库上方或通过锚固定在水中。 6.根据权利要求5所述的降低湖库清淤对周边水体污染的装置， 其特征在于， 所述漂浮 物(1)为浮筒、 浮管、 浮球中的至少一种； 所述绳子(5)为缆绳和/或尼龙绳。 7.根据权利要求13中任一项所述的降低湖库清淤对周边水体污染的装置， 其特征在 。

6、于， 所述网状挂件(2)的下部设有网坠(3)； 所述网状挂件(2)上还连接有用于固定网状挂件 (2)于水体中的锚； 所述网袋(4)可拆卸式的挂在网状挂件(2)的两侧， 呈对称布置； 所述网 袋(4)在网状挂件2上的投影面积占网状挂件(2)平面面积的525； 所述网袋(4)的网 孔直径为0.1mm2.0mm。 8.根据权利要求13中任一项所述的降低湖库清淤对周边水体污染的装置， 其特征在 于， 所述改性生物炭的制备方法， 包括以下步骤： S1、 将生物炭进行酸处理和碱处理； S2、 将步骤S1中得到的生物炭置于改性溶液中进行超声震荡， 得到改性生物炭； 所述改 性溶液为铝盐溶液、 铁盐溶液、 铝。

7、铁盐溶液中的至少一种。 9.根据权利要求8所述的降低湖库清淤对周边水体污染的装置， 其特征在于， 步骤S1 中， 对生物炭的酸处理和碱处理为： S1-1、 采用酸溶液对生物炭进行洗涤， 时间为1h6h； 所述酸溶液为盐酸溶液、 硫酸溶 液、 硝酸溶液中的至少一种； 所述酸溶液的浓度为0.5mol/L2.5mol/L； 所述生物炭的制备 包括以下步骤： 将生物质材料在厌氧或缺氧条件下进行热解， 所得产物粉碎成粒径为2.0mm 5.0mm的颗粒， 得到生物炭； 所述生物质材料为农业秸秆、 畜禽粪便、 林草枝叶、 木屑、 活性 污泥中的至少一种； S1-2、 采用水对步骤S1-1中得到的生物炭进行洗。

8、涤； S1-3、 采用碱溶液对步骤S1-2中得到的生物炭进行洗涤， 时间为1h6h； 所述碱溶液为 氢氧化钠溶液、 氢氧化钾溶液中的至少一种； 所述碱溶液的浓度为0.5mol/L2.5mol/L； 权利要求书 1/2 页 2 CN 111807451 A 2 S1-4、 采用水对步骤S1-3中得到的生物炭进行洗涤； 步骤S2中， 所述超声震荡的时间为1h4h； 所述改性溶液的饱和度80； 所述铝盐溶 液为氯化铝溶液、 硫酸铝溶液、 聚合铝盐溶液中的至少一种； 所述聚合铝盐溶液为聚氯化铝 溶液和/或聚合硫酸铝溶液； 所述铁盐溶液为氯化铁溶液、 氯化亚铁溶液、 硫酸铁溶液、 硫酸 亚铁溶液或聚合铁。

9、盐溶液中的至少一种； 所述聚合铁盐溶液为聚氯化铁溶液、 聚合硫酸铁 溶液、 聚亚铁溶液、 聚氯硫酸铁溶液中的至少一种； 所述铝铁盐溶液为聚合铝铁盐溶液； 所 述聚合铝铁盐溶液为聚氯化铝铁溶液和/或聚合硫酸氯化铝铁溶液。 10.一种降低湖库清淤对周边水体污染的方法， 其特征在于， 所述方法为采用权利要求 19中任一项所述的装置对湖库清淤引起的周边水体污染进行原位治理。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111807451 A 3 一种降低湖库清淤对周边水体污染的装置和方法 技术领域 0001 本发明属于水环境治理领域， 涉及一种降低湖库清淤对周边水体污染的装置和方 法。 背景技术 0002 随着。

10、我国经济的快速发展， 湖泊、 水库等水体受到了不同程度的污染和破坏。 水体 底泥(也称淤泥)主要源自于地表径流所携带的泥沙、 陆生动植物残体、 污染物， 以及水生动 植物残体等， 在水环境各因子共同作用下沉淀形成。 底泥不仅会淤塞湖库， 降低湖库调蓄洪 水的能力， 还会向水体释放营养盐、 重金属及有机污染物， 成为水体的内源污染， 给水生态 安全带来严重威胁。 0003 清淤是解决水体内源污染的有效措施。 但是， 清淤产生底泥扰动， 常常引起底泥中 的营养盐、 污染物释放到水体中， 造成周边水域水质恶化， 引发水体污染和用水危机， 这已 成为制约清淤工程及黑臭水体修复的瓶颈。 0004 为减轻。

11、清淤过程中底泥扰动引起的周边水体水质恶化， 目前主要采用环保绞吸式 清淤， 该方法能够在一定程度上减少底泥泄露和扩散， 对底泥的扰动相对较小， 从而降低清 淤对周边水体的污染； 但该方法对底泥的扰动不能完全避免， 仍会引起周边水体的污染， 而 且该方法相对其他清淤方法成本高， 对水位有要求， 只能疏浚薄的底泥层。 0005 另外， 作为农业大国， 我国每年都会产生大量的农业秸秆和畜禽粪便， 但目前农业 秸秆多被闲置浪费或者就地焚烧， 不仅容易造成土地肥力下降， 而且产生了严重的环境问 题。 如每年农业收获季节， 秸秆的大量焚烧， 引起空气质量急剧下降， 同时烟雾笼罩机场及 高速公路， 导致机场。

12、及高速公路关闭， 给社会生产、 生活带来诸多不利影响； 畜禽粪便也多 随意排放， 引发了一系列的环境和卫生问题。 农业秸秆和畜禽粪便的高效处置及资源化利 用也因此成为社会各界关注的焦点。 0006 随着科技的发展， 科研人员成功地利用生物质材料缺氧热解制备了具有高吸附效 率的廉价的生物炭， 其吸附能力是活性炭的23倍。 应用于水体污染控制既解决了水体污 染的问题， 又实现了生物质废物的资源化利用。 而农业秸秆和畜禽粪便是一种优质的生物 质材料， 这为解决上述问题提供了可能。 生物炭对多种污染物具有较好的吸附效率， 但对磷 的吸附效率有待进一步提高。 同时， 为了提高生物炭对磷的吸附效率， 目前。

13、采用的新技术为 生物炭原材料中加入铝盐或铁盐后高温热解， 这种技术虽然在一定程度上提高了生物炭的 吸附效率(特别是对磷的吸附效率)， 但生物质材料炭化前微孔结构有限， 负载金属离子的 能力不强； 同时， 为了提高生物炭吸附能力， 一般都会进行酸或碱活化， 而现有该技术制备 的生物炭在酸或碱活化后， 负载的部分金属离子会发生置换、 沉淀、 解吸等反应而脱离生物 炭， 从而降低了金属离子负载量和吸附功效。 因此， 如何获得一种金属离子负载量高、 吸附 性能好的改性生物炭， 对于有效降低湖库清淤对周边水体的污染具有十分重要的意义。 说明书 1/8 页 4 CN 111807451 A 4 发明内容 。

14、0007 本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足， 提供一种能够有效降低湖库清 淤对周边水体污染的装置和方法。 0008 为解决上述技术问题， 本发明采用以下技术方案： 0009 一种降低湖库清淤对周边水体污染的装置， 包括用于围绕在湖库清淤区域周围水 体中的网状挂件； 所述网状挂件上挂有若干个网袋， 所述网袋中装有改性生物炭； 所述改性 生物炭是由生物炭经酸处理、 碱处理和金属盐改性后制备得到。 0010 上述的降低湖库清淤对周边水体污染的装置， 进一步改进的， 所述网状挂件以环 形布设方式围绕在湖库清淤区域周围水体中， 网状挂件的布设层数为至少一层， 间隔距离 为1.0m6.0m。 0。

15、011 上述的降低湖库清淤对周边水体污染的装置， 进一步改进的， 所述网状挂件以放 射形布设方式围绕在湖库清淤区域周围水体中， 网状挂件靠近清淤处一端的间隔距离为 1.0m3.0m， 远离清淤处一端的间隔距离为3.0m10.0m。 0012 上述的降低湖库清淤对周边水体污染的装置， 进一步改进的， 所述网状挂件为尼 龙网。 0013 上述的降低湖库清淤对周边水体污染的装置， 进一步改进的， 所述装置还包括布 设在湖库清淤区域周围水体水面上的漂浮物， 所述漂浮物连接在网状挂件的上部。 0014 上述的降低湖库清淤对周边水体污染的装置， 进一步改进的， 所述漂浮物的数量 为至少两个， 所述漂浮物之。

16、间通过绳子串联在一起； 所述绳子固定在湖库两岸的固定桩上 并横跨在湖库上方或通过锚固定在水中。 0015 上述的降低湖库清淤对周边水体污染的装置， 进一步改进的， 所述漂浮物为浮筒、 浮管、 浮球中的至少一种； 所述绳子为缆绳和/或尼龙绳。 0016 上述的降低湖库清淤对周边水体污染的装置， 进一步改进的， 所述网状挂件的下 部设有网坠； 所述网状挂件上还连接有用于固定网状挂件于水体中的锚； 所述网袋可拆卸 式的挂在网状挂件的两侧， 呈对称布置； 所述网袋在网状挂件2上的投影面积占网状挂件平 面面积的525； 所述网袋的网孔直径为0.1mm2.0mm。 0017 上述的降低湖库清淤对周边水体污。

17、染的装置， 进一步改进的， 所述改性生物炭的 制备方法， 包括以下步骤： 0018 S1、 将生物炭进行酸处理和碱处理； 0019 S2、 将步骤S1中得到的生物炭置于改性溶液中进行超声震荡， 得到改性生物炭； 所 述改性溶液为铝盐溶液、 铁盐溶液、 铝铁盐溶液中的至少一种。 0020 上述的降低湖库清淤对周边水体污染的装置， 进一步改进的， 步骤S1中， 对生物炭 的酸处理和碱处理为： 0021 S1-1、 采用酸溶液对生物炭进行洗涤， 时间为1h6h； 所述酸溶液为盐酸溶液、 硫 酸溶液、 硝酸溶液中的至少一种； 所述酸溶液的浓度为0.5mol/L2.5mol/L； 所述生物炭的 制备包括。

18、以下步骤： 将生物质材料在厌氧或缺氧条件下进行热解， 所得产物粉碎成粒径为 2.0mm5.0mm的颗粒， 得到生物炭； 所述生物质材料为农业秸秆、 畜禽粪便、 林草枝叶、 木 屑、 活性污泥中的至少一种； 0022 S1-2、 采用水对步骤S1-1中得到的生物炭进行洗涤； 说明书 2/8 页 5 CN 111807451 A 5 0023 S1-3、 采用碱溶液对步骤S1-2中得到的生物炭进行洗涤， 时间为1h6h； 所述碱溶 液为氢氧化钠溶液、 氢氧化钾溶液中的至少一种； 所述碱溶液的浓度为0.5mol/L2.5mol/ L； 0024 S1-4、 采用水对步骤S1-3中得到的生物炭进行洗涤。

19、。 0025 上述的降低湖库清淤对周边水体污染的装置， 进一步改进的， 步骤S2中， 所述超声 震荡的时间为1h4h； 所述改性溶液的饱和度80； 所述铝盐溶液为氯化铝溶液、 硫酸铝 溶液、 聚合铝盐溶液中的至少一种； 所述聚合铝盐溶液为聚氯化铝溶液和/或聚合硫酸铝溶 液； 所述铁盐溶液为氯化铁溶液、 氯化亚铁溶液、 硫酸铁溶液、 硫酸亚铁溶液或聚合铁盐溶 液中的至少一种； 所述聚合铁盐溶液为聚氯化铁溶液、 聚合硫酸铁溶液、 聚亚铁溶液、 聚氯 硫酸铁溶液中的至少一种； 所述铝铁盐溶液为聚合铝铁盐溶液； 所述聚合铝铁盐溶液为聚 氯化铝铁溶液和/或聚合硫酸氯化铝铁溶液。 0026 作为一个总的发。

20、明构思， 本发明还提供了一种降低湖库清淤对周边水体污染的方 法， 所述方法为采用上述的装置对湖库清淤引起的周边水体污染进行原位治理。 0027 与现有技术相比， 本发明的优点在于： 0028 (1)本发明提供了一种降低湖库清淤对周边水体污染的装置， 包括用于围绕在湖 库清淤区域周围水体中的网状挂件； 网状挂件上挂有若干个网袋， 网袋中装有改性生物炭， 其中改性生物炭是由生物炭经酸处理、 碱处理和金属盐改性后制备得到。 本发明中， 采用的 改性生物炭具有金属离子负载量高、 吸附性能好等优点， 对多种污染物(特别是磷、 氮、 有机 污染物)具有较好吸附效果， 通过将其挂载在网状挂件上并将网状挂件布。

21、设在湖库清淤区 域周围水体中， 即可利用改性生物炭吸附湖库清淤区域污染水体中的污染物， 有效去除了 清淤过程中产生的污染物， 实现了湖库清淤区域污染水体的原位治理， 大大的改善了湖库 清淤区域周围水体的水质， 降低了湖库清淤对周围水体的污染。 同时， 本发明中， 采用的改 性生物炭填装在网袋中， 有利于实现生物炭的回收和再利用， 可实现本发明装置的循环使 用， 也有利于降低处理成本， 同时， 也能够避免投加物残留在水体中引发二次污染。 本发明 降低湖库清淤对周边水体污染的装置， 能够有效改善湖库清淤区域周围水体的水质， 从而 有效的降低了湖库清淤对周围水体水质的影响， 有着很高的使用价值和很好。

22、的应用前景。 0029 (2)本发明中， 所用改性生物炭的制备方法中， 先将生物炭进行酸处理和碱处理， 洗去生物炭孔隙中的灰分， 增加孔隙度， 有利于增加生物炭吸附能力和负载阳离子(包括金 属离子)的能力， 然后将上述酸碱处理后的生物炭置于改性溶液(铝盐溶液、 铁盐溶液、 铝铁 盐溶液中的至少一种)中， 使铝铁等金属离子负载到生物炭中， 增加生物炭对污染物的吸附 能力， 且在超声震荡中进行金属离子负载， 能够进一步增加金属离子的负载量， 从而显著的 提高了生物炭中金属离子的负载量， 进一步提高了生物炭的吸附性能， 最终制备得到对多 种污染物(如磷、 氮、 有机物等)具有较好吸附效果的改性生物炭。

23、， 解决了现有改性生物炭制 备方法中 “先负载金属离子再酸或碱活化” 造成 “先负载的金属离子发生置换、 沉淀、 解吸等 反应” 而导致的生物炭吸附功能降低的问题。 本发明制备方法制得的改性生物炭具有金属 离子负载量高、 吸附性能好等优点， 可广泛用于吸附环境中的污染物(如磷、 氮、 有机物等)， 能够实现对水体中污染物(如磷、 氮、 有机物等)的高效吸附， 且该改性生物炭经简单的活化 处理后即可继续用于对污染物的吸附， 有着很高的使用价值和应用前景； 同时， 本发明制备 方法还具有工艺简单、 操作方便、 原料易得、 成本低廉等优点， 可实现大规模制备， 适合于工 说明书 3/8 页 6 CN。

24、 111807451 A 6 业化生产， 有利于改性生物炭的推广应用。 0030 (3)本发明中， 所用改性生物炭的制备方法中， 优化了超声震荡的时间为1h4h， 能在保证较低制备成本的前提下进一步提高金属离子的负载量， 这是因为超声震荡时间对 于金属离子的负载具有重要的影响， 若超声震荡时间过短， 则难以在生物炭中负载足量的 金属离子， 从而会导致改性生物炭的吸附性能差， 而超声震荡时间过长， 由于生物炭本身的 活性位点有限因而也并不能显著增加金属离子的负载量， 反而， 过长的震荡时间会增加生 产成本和时间， 导致制备成本较高。 0031 (4)本发明中， 所用改性生物炭的制备方法中， 优化。

25、了改性溶液的饱和度80， 这有利于提高金属离子在生物炭上的负载量。 0032 (5)本发明中， 所用改性生物炭的制备方法中， 采用的生物炭由农业秸秆、 畜禽粪 便、 林草枝叶、 木屑、 活性污泥等富含生物质的生物质材料制备得到， 实现了农业秸秆、 畜禽 粪便、 林草枝叶、 木屑、 活性污泥等生物质材料的资源化利用， 具有原料来源广、 成本低廉等 优点。 0033 (6)本发明提供了一种降低湖库清淤对周边水体污染的方法， 通过将本发明装置 中的网状挂件布设在湖库清淤区域周围水体中， 即可实现对水体中多种污染物(如氮、 磷、 有机污染物)的有效去除， 具有工艺简单、 操作方便、 成本低廉、 处理效。

26、果好等优点， 对于有 效降低湖库清淤对周围水体的污染具有十分重要的意义。 附图说明 0034 为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 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、 完整的描述。 0035 图1为本发明实施例1中降低湖库清淤对周边水体污染的装置示意图。 0036 图2为本发明实施例1中环形布设方式的布设示意图。 0037 图3为本发明实施例2中放射形布设方式的布设示意图。 0038 图例说明： 0039 1、 漂浮物； 2、 网状挂件； 3、 网坠； 4、 网袋； 5、 绳子； 6、 湖库清淤区域。 具体实施方式 0040 以下结合说明书附。

27、图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述， 但并不因此而 限制本发明的保护范围。 0041 实施例1 0042 如图1和2所示， 一种降低湖库清淤对周边水体污染的装置， 包括用于围绕在湖库 清淤区域周围水体中的网状挂件2； 网状挂件2上挂有若干个网袋4， 网袋4中装有改性生物 炭， 其中改性生物炭是由生物炭经酸处理、 碱处理和铁铝盐改性后制备得到。 0043 本实施例中， 网状挂件2以环形布设方式围绕在湖库清淤区域周围水体中， 网状挂 件2的布设层数为5层， 间隔距离为3.0m； 网状挂件2为尼龙网。 0044 本发明中， 采用的网状挂件， 在不使用时， 可将挂件收紧， 便于存放； 在使用时，。

28、 可 将网状挂件打开成面状围绕在湖库清淤区域周围水体中， 从而能够扩大装置的治理面积， 有利于提高治理效果和治理效率。 说明书 4/8 页 7 CN 111807451 A 7 0045 本实施例中， 降低湖库清淤对周边水体污染的装置还包括布设在湖库清淤区域周 围水体水面上的漂浮物1， 漂浮物1连接在网状挂件2的上部。 0046 本实施例中， 漂浮物1的数量为至少两个， 可根据实际处理情况进行适当调整， 每 隔5m设定一个， 漂浮物1之间通过绳子5串联在一起。 绳子5通过锚固定在水中。 本发明中， 在 网状挂件2的上部连接漂浮物1， 并将漂浮物1之间通过固定在湖库水中的绳子串联在一起。 004。

29、7 本实施例中， 漂浮物1为浮球， 还可以为浮筒、 浮管； 绳子5为缆绳， 还可以为尼龙 绳。 0048 本实施例中， 网状挂件2的下部设有网坠3(市售渔网网坠)， 用于将网状挂件铺展 在水体中， 其带来的好处是保证网状挂件在水中始终处于展开状态， 从而保证装有生物炭 的网袋均匀分布在网状挂件的截面上。 0049 本实施例中， 网状挂件2上还连接有用于固定网状挂件2于水体中的锚； 本发明中， 通过利用锚的固定作用将网状挂件2固定在水体中， 也有利于网状挂件2铺展在水体中。 0050 本实施例中， 网袋4可拆卸式的挂在网状挂件2两侧， 呈对称布置； 网袋4的数量可 根据实际湖库清淤区域周围水体的。

30、深度、 污染情况常规选择。 本实施例中， 网袋4在网状挂 件2上的投影面积占网状挂件2平面面积的10。 本发明中， 网袋通过挂钩可拆卸式的挂在 网状挂件的交叉部上， 这有利于改性生物炭合理、 均匀的布设在湖库清淤区域周围水体中， 也有利于提高治理效果和治理效率。 0051 本实施例中， 网袋4的网孔直径为1.0mm。 本发明中， 采用网孔直径为0.1mm2.0mm 的网袋， 其目的是在保证改性生物炭与湖库清淤区域污染水体中污染物的有效接触的前提 下， 将改性生物炭填装在网袋内， 能够减少改性生物炭进入到湖库清淤区域周围水体中的 数量， 从而避免因吸附了污染物的改性生物炭重新进入水体中而造成的二。

31、次污染。 0052 本实施例中， 采用的改性生物炭的制备方法， 包括以下步骤： 0053 (1)制备生物炭： 0054 将玉米秸秆在缺氧条件下加热至300热解2h， 粉碎成粒径为2.0mm5.0mm的颗 粒， 得到生物炭。 0055 (2)对生物炭进行酸处理和碱处理： 0056 (2.1)采用1.0mol/L的盐酸溶液对步骤(1)中制得的生物炭进行洗涤， 时间为2h。 0057 (2.2)采用水对步骤(2.1)中得到的生物炭进行洗涤， 时间为20min。 0058 (2.3)采用1.0mol/L的氢氧化钠溶液对步骤(2.2)中得到的生物炭进行洗涤， 时间 为2h。 0059 (2.4)采用水对。

32、步骤(2.3)中得到的生物炭进行洗涤， 时间为20min。 0060 (3)对酸碱处理后的生物炭进行改性： 0061 将步骤(2)中得到的生物炭置于饱和度为85的聚氯化铝铁溶液中， 超声震荡2h， 得到改性生物炭。 0062 一种利用上述本实施例1中的装置降低湖库清淤对周边水体污染的方法， 采用实 施例1中的装置对湖库清淤引起的周边水体污染进行原位治理， 包括以下步骤： 0063 如图2所示， 将实施例1的装置中的网状挂件2打开形成面状， 以环形布设方式围绕 在湖库清淤区域周围水体中， 固定， 完成对湖库清淤引起的周边水体污染的原位治理。 0064 为了对比本发明装置的治理效果， 制备了其他的。

33、生物炭材料(如对比例1-3)用于 说明书 5/8 页 8 CN 111807451 A 8 替代本发明中的改性生物炭， 从而制成挂载有不同生物炭材料的装置； 同时， 在相同条件 下， 利用这些挂载有不同生物炭材料的装置对湖库水体进行原位治理。 0065 对比例1： 实施例1步骤(2.2)中制备的生物炭。 0066 对比例2： 将实施例1步骤(1)中制备的生物炭直接浸泡在饱和度85的聚氯化铝 铁溶液中， 浸泡30min， 在3MPa超声2h， 离心， 300烧制2h， 得到生物炭。 0067 对比例3： 将实施例1步骤(1)中制备的生物炭直接浸泡在饱和度85的聚氯化铝 铁溶液中， 浸泡30min。

34、， 在3MPa超声2h， 离心， 300烧制2h， 用1.0mol/L的盐酸溶液洗涤2h， 得到生物炭。 0068 空白组： 研究区域不布设任何设施条件下检测自然情况下的水质变化。 0069 分别在清淤区域以及本发明装置布置区域外围分别取样， 测定总氮、 总磷、 溶解 氧、 化学需氧量， 结果如表1所示。 0070 表1实施例1中不同装置对清淤湖库周围水体的治理效果 0071 0072 由表1可知， 实施例1中， 经本发明挂载有改性生物炭的装置处理后湖库清淤区域 周围水体中总氮、 总磷、 化学需氧量的含量分别下降至1.44mg/L、 0.10mg/L和29mg/L， 达到 地表水环境质量标准类。

35、水标准， 且湖库清淤区域周围水体中溶解氧的含量提高到 3.12mg/L； 而挂载有其他生物炭材料的装置并不能有效降低湖库清淤区域污染水体中氮、 磷、 有机污染物的含量， 经它们治理后湖库清淤区域周围水体中的总氮、 总磷、 化学需氧量 的含量仍然较高， 没有达到地表水环境质量标准类水标准。 由此可见， 本发明实施例1中 挂载有改性生物炭的装置中， 利用改性生物炭对多种污染物(特别是磷、 氮、 有机物)的高效 吸附性， 能够将清淤处水体中的氮、 磷、 有机污染物等污染物吸附固定在改性生物炭中， 从 而能够有效去除湖库清淤区域污染水体中的氮、 磷、 有机污染物等污染物， 实现了对湖库清 淤区域污染水。

36、体的原位治理， 大大的改善了湖库清淤区域周围水体的水质， 降低了湖库清 淤对周围水体的污染。 因此， 本发明中， 利用本发明装置原位治理清淤处水体时， 通过将装 置中的网状挂件以环形布设方式围绕在湖库清淤区域周围水体中， 即可实现对湖库清淤区 域污染水体中多种污染物(如氮、 磷、 有机污染物)的有效去除， 由此实现了对湖库清淤区域 污染水体的有效治理， 且具有工艺简单、 操作方便、 成本低廉、 处理效果好等优点， 对于有效 治理降低湖库清淤对周围区域水体的污染具有十分重要的意义。 0073 实施例2： 0074 如图1和3所示， 一种降低湖库清淤对周边水体污染的装置， 包括用于围绕在湖库 清淤。

37、区域周围水体中的网状挂件2； 网状挂件2上挂有若干个网袋4， 网袋4中装有改性生物 说明书 6/8 页 9 CN 111807451 A 9 炭， 其中改性生物炭是由生物炭经酸处理、 碱处理和铁铝盐改性后制备得到。 0075 本实施例中， 网状挂件2以放射形布设方式围绕在湖库清淤区域周围水体中， 网状 挂件2靠近清淤处一端的间隔距离为2.0m， 远离清淤处一端的间隔距离为6.0m， 网状挂件2 的列数为100列； 网状挂件2为尼龙网。 0076 本发明中， 采用的网状挂件， 在不使用时， 可将挂件收紧， 便于存放； 在使用时， 可 将网状挂件打开成面状围绕在湖库清淤区域周围水体中， 从而能够扩。

38、大装置的治理面积， 有利于提高治理效果和治理效率。 0077 本实施例中， 降低湖库清淤对周边水体污染的装置还包括布设在湖库清淤区域周 围水体水面上的漂浮物1， 漂浮物1连接在网状挂件2的上部。 0078 本实施例中， 漂浮物1的数量为至少两个， 可根据实际处理情况进行适当调整， 每 隔5m设定一个， 漂浮物1之间通过绳子5串联在一起； 绳子5通过锚固定在水中。 本发明中， 在 网状挂件2的上部连接漂浮物1， 并将漂浮物1之间通过固定在湖库水中的绳子串联在一起。 0079 本实施例中， 漂浮物1为浮球， 还可以为浮筒、 浮管； 绳子5为缆绳， 还可以为尼龙 绳。 0080 本实施例中， 网状挂。

39、件2的下部设有网坠3(市售渔网网坠)， 用于将网状挂件铺展 在水体中， 其带来的好处是保证网状挂件在水中始终处于展开状态， 从而保证装有生物炭 的网袋均匀分布在网状挂件的截面上。 0081 本实施例中， 网状挂件2上还连接有用于固定网状挂件2于水体中的锚； 本发明中， 通过利用锚的固定作用将网状挂件2固定在水体中， 也有利于网状挂件2铺展在水体中。 0082 本实施例中， 网袋4可拆卸式的挂在网状挂件2两侧， 呈对称布置； 网袋4的数量可 根据实际湖库清淤区域周围水体的深度、 污染情况常规选择。 本实施例中， 网袋4的投影面 积占网状挂件2的平面面积的10。 本发明中， 网袋通过挂钩可拆卸式的。

40、挂在网状挂件的交 叉部上， 这有利于改性生物炭合理、 均匀的布设在湖库清淤区域周围水体中， 也有利于提高 治理效果和治理效率。 0083 本实施例中， 网袋4的网孔直径为1.0mm。 本发明中， 采用网孔直径为0.1mm2.0mm 的网袋， 其目的是在保证改性生物炭与湖库清淤区域污染水体中污染物有效接触的前提 下， 将改性生物炭填装在网袋内， 能够减少改性生物炭进入到湖库清淤区域周围水体中的 数量， 从而避免因吸附了污染物的改性生物炭重新进入水体中而造成的二次污染。 0084 本实施例中， 采用的改性生物炭的制备方法： 与实施例1相同。 0085 一种利用上述本实施例2中的装置降低湖库清淤对周。

41、边水体污染的方法， 采用实 施例2中的装置对湖库清淤引起的周边水体污染进行原位治理， 包括以下步骤： 0086 如图3所示， 将实施例2的装置中的网状挂件2打开形成面状， 以放射形布设方式围 绕在湖库清淤区域周围水体中， 固定， 完成对湖库清淤引起的周边水体污染的原位治理。 0087 为了对比本发明装置的治理效果， 制备了其他的生物炭材料(如对比例1-3)用于 替代本发明中的改性生物炭， 从而制成挂载有不同生物炭材料的装置； 同时， 在相同条件 下， 利用这些挂载有不同生物炭材料的装置对湖库水体进行原位治理。 0088 分别在清淤区域以及本发明装置布置区域外围分别取样， 测定总氮、 总磷、 溶。

42、解 氧、 化学需氧量， 结果如表2所示。 0089 表2实施例2中不同装置对清淤湖库周围水体的治理效果 说明书 7/8 页 10 CN 111807451 A 10 0090 0091 由表2可知， 实施例2中， 经本发明挂载有改性生物炭的装置处理后湖库清淤区域 周围水体中总氮、 总磷、 化学需氧量的含量分别下降至1.47mg/L、 0.09mg/L和27mg/L， 达到 地表水环境质量标准类水标准， 且湖库清淤区域周围水体中溶解氧的含量提高到 3.18mg/L； 而挂载有其他生物炭材料的装置并不能有效降低湖库清淤区域污染水体中氮、 磷、 有机污染物的含量， 经它们治理后湖库清淤区域周围水体中。

43、的总氮、 总磷、 化学需氧量 的含量仍然较高， 没有达到地表水环境质量标准类水标准。 由此可见， 发明中， 利用本发 明装置原位治理清淤处水体时， 通过将装置中的网状挂件以放射形布设方式围绕在湖库清 淤区域周围水体中， 即可实现对湖库清淤区域污染水体中多种污染物(如氮、 磷、 有机污染 物)的有效去除， 由此实现了对湖库清淤区域污染水体的有效治理， 对于有效治理湖库清淤 引起的周围水体污染以及降低湖库清淤对周围区域水体的污染具有十分重要的意义。 0092 以上实施例仅是本发明的优选实施方式， 本发明的保护范围并不仅局限于上述实 施例。 凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。 应该指出， 对于本技术领 域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰， 这些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。 说明书 8/8 页 11 CN 111807451 A 11 图1 图2 说明书附图 1/2 页 12 CN 111807451 A 12 图3 说明书附图 2/2 页 13 CN 111807451 A 13 。