強絮凝磁聚物治理藻華的方法和除藻劑的製作方法
2023-04-29 15:02:56 1
專利名稱：強絮凝磁聚物治理藻華的方法和除藻劑的製作方法
技術領域：
本發明屬於環境保護領域，具體是一種絮凝磁聚物治理藻華的方法和除藻劑。
背景技術：
近年來，我國的江河湖海水華的發生、發展已引起社會各界的廣泛關注，大面積的水華爆發，嚴重破壞了水生生態系統的平衡與穩定，不僅影響了水體景觀，影響了水產養殖業的發展，而且藻毒性已構成對人類生存環境的威脅。僅赤潮給沿海造成的經濟損失每年達數十億元之多，因此藻類的暴發已經成為一種災害。引起藻華暴發的主要營養元素是水體中的氮、磷，特別是磷起到關鍵性的作用。目前較流行的清除藻類水華方法大致可歸結為物理法、化學法以及生物法。
物理法 物理方法(如高壓電離，高壓脈衝，交變強磁場，紫外線，超聲波等)則是以電能轉化為化學能，改變進入水體或水體物質的分子結構和性質，達到殺傷、殺滅藻類及分解、吸附水體中雜質，達到淨化水系的目的。該優點不破壞水體、無殘留，但物理殺傷是等量關係，殺傷生命體越大，耗量越多，殺傷越多所耗能量越多，水質雜質越多，耗能越多。另外包括機械法或人工打撈水藻以及採取挖泥的方法，前者只能作為簡易的輔助手段，不能從根本上解決問題，而且耗費大量人力物力，效果甚微。
化學法 主要是採用各種化學除藻劑，其效果最顯著，但也最具有危險性，所以使用時要非常慎重，嚴格按照要求的用量操作，否則會造成嚴重後果。因為這些除藻劑的化學成分均為易溶性的銅化合物，或者螯合銅類物質，這些化合物對魚類水草等水族生物產生一定程度的傷害甚至導致死亡，並且有致癌作用，還會產生其他的一些不可預測的不良後遺症。
生物法 生物修復除藻劑是針對處理富營養化水體的十幾種活性微生物和相應的酶，是一種全天然的純生物製劑，對水體中的水生生物以及人類等不產生任何危害及副作用，產品一旦投入水體，產品中的微生物迅速活化與水中的藻類競爭營養源，從而使藻類缺乏營養死亡，沉入水底，越來越多的微生物繼續降解死亡的藻類，直至消滅，使水體變清。但生物法特別是生態修復的方法對於小範圍、固定區域內藻華的防治是重要的方法。但這類方法往往需要事先投入巨大的人造工程，以創造並控制抑制藻華所需水生植物(如沉水植物在透明度低或缺乏適當底泥的水底難以生存)或動物生存的條件，因而見效慢、成本高，較難普遍適用於大面積、突發性藻華的治理。
以上幾種方法，雖然在一定程度上對水華能起到緩解的作用，但它們有一個共同的缺點——除磷效果不明顯，不能解決藻華暴發的關鍵問題，治標不治本。
針對這個問題申請曾發明了一種收集快速且成本低廉的除藻方法，該技術既能有效地吸附絮凝藻類，同時又可以通過外磁場的作用迅速將藻移出水體，而且對水體中氮、磷去除效果非常顯著，可以做到標本兼治，但是該方法絮凝不夠快速，形成的絮體不夠密實，不利於後續磁分離工作進行。
發明內容
申請人在原來的研究工作的基礎上提出了一種新的強絮凝磁聚物治理藻華的方法和除藻劑，該方法不僅成本低，而且具有強絮凝性和快速響應性，滿足磁分離工作的時間需要。
本發明的技術方案如下強絮凝磁聚物治理藻華的方法，其特徵在於是利用聚合氯化鋁鐵的強絮凝性，將聚合氯化鋁鐵和超純磁鐵粉混合成磁性強絮凝劑懸濁液，投入到富含有藻類和氮、磷的水體環境中，快速絮凝藻細胞和吸附氮、磷，並形成大塊密實絮體，利用超純磁鐵礦粉的磁響應性，在外磁場的作用下快速地富集藻細胞，運出水體區域。
所述的強絮凝磁聚物治理藻華的方法，其特徵在於按聚合氯化鋁鐵∶超純磁鐵礦粉∶水＝1-3g∶0.5-1.5g∶4-6ml的比例混合均勻製得磁性強絮凝劑懸濁液；按50-200mg/L的比例將磁性強絮凝劑懸濁液加入到水體環境中，並攪拌。
所述的強絮凝磁聚物治理藻華的方法，其特徵在於按聚合氯化鋁鐵∶超純磁鐵礦粉∶水＝2g∶1g∶5ml的比例混合均勻製得磁性強絮凝劑懸濁液；按70-200mg/L的比例將磁性強絮凝劑懸濁液加入到水體環境中，攪拌20秒鐘至50秒鐘之間。
強絮凝磁聚物治理藻華的除藻劑，其特徵在於是含有聚合氯化鋁鐵和超純磁鐵礦粉的水懸濁液。
所述的強絮凝磁聚物治理藻華的除藻劑，其特徵在於其中各組份的配比為，聚合氯化鋁鐵∶超純磁鐵礦粉∶水＝1-3g∶0.5-1.5g∶4-6ml。
本發明原理是一邊利用聚合氯化鋁鐵的強絮凝性快速絮凝藻細胞和吸附氮、磷，並形成大塊密實絮體，一邊利用超純磁鐵礦粉的磁響應性，在外磁場的作用下快速地富集藻細胞，運出湖區，在一定程度上緩解湖泊藻華造成的壓力。所用材料聚合氯化鋁鐵是一種廉價強絮凝材料，容易大規模生產、性能穩定易於回收；超純磁鐵礦粉來源廣、成本低且環境友好。
本發明的優點1.藻細胞去除率達到99％以上、總氮降低約85％、總磷降低93％以上、COD降低約95％、濁度降低96％以上。
2.該方法絮凝快速且絮體密實，滿足磁分離工作的需要。同時，磁性絮凝劑性能穩定，可重複回收利用。
3.發揮磁礦粉與強絮凝劑的協同作用，既有強絮凝性又有強磁響應性，使得藻華、氮、磷、COD等有害物質在磁場作用下被快速移出，杜絕了二次汙染。
具體實施例方式
將聚合氯化鋁鐵∶超純磁鐵礦粉∶水＝2g∶1g∶5ml的比例混合均勻製得磁性強絮凝劑懸濁液。按70-200mg/L的比例將磁性強絮凝劑懸濁液加入到藻液中，常速攪拌20s左右。利用磁粉的磁響應性，在外磁場的作用下快速清除水體中藻類等有害物質。
權利要求
1.強絮凝磁聚物治理藻華的方法，其特徵在於是利用聚合氯化鋁鐵的強絮凝性，將聚合氯化鋁鐵和超純磁鐵粉混合成磁性強絮凝劑懸濁液，投入到富含有藻類和氮、磷的水體環境中，快速絮凝藻細胞和吸附氮、磷，並形成大塊密實絮體，利用超純磁鐵礦粉的磁響應性，在外磁場的作用下快速地富集藻細胞，運出水體區域。
2.根據權利要求1所述的強絮凝磁聚物治理藻華的方法，其特徵在於按聚合氯化鋁鐵∶超純磁鐵礦粉∶水＝1-3g∶0.5-1.5g∶4-6ml的比例混合均勻製得磁性強絮凝劑懸濁液；按50-200mg/L的比例將磁性強絮凝劑懸濁液加入到水體環境中，並攪拌。
3.根據權利要求1所述的強絮凝磁聚物治理藻華的方法，其特徵在於按聚合氯化鋁鐵∶超純磁鐵礦粉∶水＝2g∶1g∶5ml的比例混合均勻製得磁性強絮凝劑懸濁液；按70-200mg/L的比例將磁性強絮凝劑懸濁液加入到水體環境中，攪拌20秒鐘至50秒鐘之間。
4.強絮凝磁聚物治理藻華的除藻劑，其特徵在於是含有聚合氯化鋁鐵和超純磁鐵礦粉的水懸濁液。
5.根據權利要求4所述的強絮凝磁聚物治理藻華的除藻劑，其特徵在於其中各組份的配比為，聚合氯化鋁鐵∶超純磁鐵礦粉∶水＝1-3g∶0.5-1.5g∶4-6ml。
全文摘要
本發明公開了一種強絮凝磁聚物治理藻華的方法和除藻劑，是利用聚合氯化鋁鐵的強絮凝性，將聚合氯化鋁鐵和超純磁鐵粉混合成磁性強絮凝劑懸濁液，投入到富含有藻類和氮、磷的水體環境中，快速絮凝藻細胞和吸附氮、磷，並形成大塊密實絮體，利用超純磁鐵礦粉的磁響應性，在外磁場的作用下快速地富集藻細胞，運出水體區域。該方法絮凝快速且絮體密實，滿足磁分離工作的需要。同時，磁性絮凝劑性能穩定，可重複回收利用。
文檔編號C02F1/48GK101041530SQ20071002026
公開日2007年9月26日 申請日期2007年3月11日 優先權日2007年3月11日
發明者蔡冬清, 丁克儉, 季程晨, 王相勤, 餘增亮, 吳躍進, 李軍 申請人:中國科學院等離子體物理研究所