專利名稱：一種磁分離凈化藻華藥劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于廢水處理、污染物凈化領(lǐng)域，特別是涉及一種可通過磁分離技術(shù) 來凈化藻華的藥劑及制備方法。
背景技術(shù)：
我國湖泊受工業(yè)、農(nóng)業(yè)廢水和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)等污染，水的生態(tài)系統(tǒng)遭到了嚴(yán)重 破壞。 一些湖泊因水質(zhì)富營養(yǎng)化程度嚴(yán)重，暴發(fā)大面積水體藻華，出現(xiàn)水質(zhì)發(fā)綠 發(fā)藍(lán)發(fā)臭，不僅影響了水體景觀，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，而且藻毒性構(gòu)成對(duì)水源地 威脅。僅太湖、巢湖、滇池藻華給國家和當(dāng)?shù)卦斐傻慕?jīng)濟(jì)損失每年超過數(shù)十億元，
因此藻類的爆發(fā)已經(jīng)成為一種災(zāi)害。
目前除藻華方法可分為兩類， 一類為消化法:在湖水中循環(huán)消化藻華的方法，
另一類為取出法直接從湖水中取出藻華的方法。
消化法有紫外殺藻、超聲波殺藻、高壓電離、高壓脈沖、交變強(qiáng)磁場(chǎng)等物理 法，化學(xué)殺藻法、絮凝沉淀法等化學(xué)法，生物修復(fù)等生物法。消化法治標(biāo)不治本， 氮、磷和藻華腐植等營養(yǎng)物質(zhì)仍在水體中，處理見效慢、成本高，較難普遍適用 于大面積、突發(fā)性藻華的治理。
取出法有機(jī)械撈藻法、挖泥清淤法、換水法等，屬物理方法和物化方法。
在絮凝沉淀法中，有采用普通化學(xué)絮凝劑(聚鋁、聚鐵等)的，但藥劑本身 易破壞生態(tài)平衡，導(dǎo)致水生生物死亡；另外就是采用改性粘土絮凝沉降藻類。在 采用改性粘土除藻的方法中，中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心在申請(qǐng)?zhí)枮?02155284.3的專利"一種高效藻絮凝劑極其用于治理赤潮和水華的方法"中， 公布了對(duì)應(yīng)的絮凝藥劑的制備方法，主要通過殼聚糖改性粘土來實(shí)現(xiàn)。其藥劑為 環(huán)境友好型，具有用量少、絮凝效果好等優(yōu)點(diǎn)。 '
在取出法中，中國科學(xué)院等離子體物理研究所在申請(qǐng)?zhí)枮?00610038151.1 的專利"復(fù)合型無機(jī)高分子水質(zhì)凈化劑及磁聚清除藻華的方法"中，公布了一種 水質(zhì)凈化劑及藻華取出方法，其水質(zhì)凈化劑為在殼聚糖中添加磁粉，藻華從水體 中取出可通過磁響應(yīng)實(shí)現(xiàn)。
但是，以上的專利提到的絮凝藥劑及其藻華治理方法分別存在一些缺點(diǎn)。如 在02155284. 3專利中，絮凝沉淀物不能采用簡(jiǎn)單的方法取出水體，沉底藻類會(huì) 繼續(xù)繁殖以及藻毒素?zé)o法分解，導(dǎo)致二次污染等；在200610038151. l專利中， 真正起絮凝作用的只是單一殼聚糖，磁粉本身不具備絮凝作用，其絮凝效果欠佳， 沉降速度較慢，要求磁粉用量多，使得水質(zhì)凈化劑用量大，治理成本高。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述治理藻華的藥劑和方法中存在的不足，本發(fā)明提出一種磁分離凈 化藻華藥劑及其制備方法。這種藥劑它能有效地解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，不僅具有 優(yōu)良的絮凝效果，而且使用該藥劑產(chǎn)生的絮體，磁性大，被磁分離的性能好，可 通過大流量的磁分離設(shè)備在2 5s內(nèi)將絮體移出水體，降低水體中的氮、磷等富 營養(yǎng)化物質(zhì)，同時(shí)95%以上藻類本身也被移出水體。 本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
首先，配制濃度為0. 1 0. 15%的殼聚糖溶液，然后將磁粉和粘土加入，通 過高速攪拌或者超聲處理混勻即可。加入磁粉的粒度為20 150微米，粘土的主 要品種為凹凸棒、海泡石、硅藻土等。在每升濃度為0. 1 0. 15%的殼聚糖溶液 中，磁粉的加入量為2 20g，粘土的加入量為10 20g。
以上配制的用于磁分離凈化藻華的藥劑，視藻細(xì)胞大小和藻含量多少，投加 量為3 20卯m。藥劑與藻華可在3 5min內(nèi)快速架橋，形成微磁藻華絮團(tuán)，通 過稀土磁盤強(qiáng)磁，在2 5s內(nèi)將湖水與微磁藻華絮團(tuán)分離，可以大流量快速處理 湖水，藻華去除率大于95%。
本發(fā)明的磁分離凈化藻華藥劑，其特點(diǎn)是
1. 絮凝效果好，沉降速度快。加入的粘土和磁粉可作為核，有輔助絮凝的 作用，通過殼聚糖的電性中和脫穩(wěn)和架橋作用，其絮凝效果優(yōu)于單一殼 聚糖，加上粘土和磁粉的絮凝核的重力作用，沉降速度快。
2. 磁粉量少，磁分離性能優(yōu)良。加入的磁粉量少，但粒度適宜于稀土磁場(chǎng) 分離。帶磁性的絮體可直接采用已經(jīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的大流量磁分離設(shè)備
(如稀土磁盤分離凈化廢水設(shè)備)進(jìn)行分離，解決了含藻絮體的移出水
體的問題。
3.成本較普通磁性殼聚糖絮凝劑低廉。加入一定量的粘土，可作為絮凝核 加速沉降，減少了殼聚糖的使用量，降低了藥劑成本。 本發(fā)明的磁分離凈化藻華藥劑，其制備方法簡(jiǎn)單易行，具有絮凝效果好，沉 降速度快，形成的磁性藻華絮體可以通過已有的磁分離設(shè)備直接處理，是一種目 前比較理想的用于處理藻華的藥劑。


無。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)作進(jìn)一步的說明。 例l:稱取工業(yè)級(jí)水溶性殼聚糖lg，加水稀釋至l(X)Oml，攪拌5分鐘，得 均質(zhì)O. 1%殼聚糖溶液。分別稱取海泡石10g，粒度為100微米的磁粉5g，加入 配好的殼聚糖溶液中，高速攪拌10min，然后置于超聲水浴中處理lmin，即得本 發(fā)明的磁分離凈化藻華藥劑。
例2:稱取普通工業(yè)級(jí)殼聚糖1.5g，加入一定量的稀鹽酸，調(diào)整pH二3，殼 聚糖溶解后，加水稀釋至1000ml，攪拌均勻，得O. 15%殼聚糖溶液。分別稱取 凹凸棒石20g，粒度為50微米的磁粉10g，加入到配制好的殼聚糖溶液中，高速 攪拌10min，然后置于超聲水浴中處理lmin，即得本發(fā)明的磁分離凈化藻華藥劑。
權(quán)利要求
1.一種磁分離凈化藻華藥劑及其制備方法，其特征在于利用粘土及磁粉改性 天然高分子聚合物殼聚糖制成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁分離凈化藻華藥劑，其特征在于所述粘土為海泡 石、蒙脫石、凹凸棒、硅藻土中的一種或幾種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁分離凈化藻華藥劑，其特征在于所述磁粉為Fe304 粉、Fe203粉、磁鐵礦粉中的一種或幾種，粒徑為20 150微米，未預(yù)磁化。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁分離凈化藻華藥劑及其制備方法，其特征在于在 向殼聚糖溶液中加入粘土及磁粉后，先高速攪拌10min，然后通過超聲水浴 處理lmin混勻制得。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁分離凈化藻華藥劑及其制備方法，其特征在于殼 聚糖與粘土的重量比為1:5 1:20，殼聚糖與磁粉的重量比為1:2 1:20。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁分離凈化藻華藥劑及其制備方法，其特征在于投 加藻華藥劑后形成的磁性絮體，在被移出水體時(shí)，磁分離設(shè)備的磁場(chǎng)強(qiáng)度在 1000Gs 5000Gs之間，藻華凈化率在95%以上。
全文摘要
一種磁分離凈化藻華藥劑及其制備方法，它主要通過在殼聚糖溶液中添加一定比例的粘土和磁粉，通過攪拌及超聲處理混勻?qū)崿F(xiàn)。藥劑中的殼聚糖起主要絮凝作用，粘土及磁粉起輔助絮凝作用和加速沉淀作用，藥劑投加量小，在3min中內(nèi)通過電性中和和架橋，形成藻華絮體。另外，通過加入的磁粉，使形成的絮體帶有磁性，可通過現(xiàn)有的工業(yè)化大流量磁分離設(shè)備，在2～5s內(nèi)快速將絮體移出水體，藻華去除率可達(dá)95％以上。
文檔編號(hào)C02F1/52GK101362613SQ20071004972
公開日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2007年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月10日
發(fā)明者倪明亮, 勉 周, 彪 安 申請(qǐng)人:四川德美環(huán)境技術(shù)有限責(zé)任公司