專利名稱：：一種以硅藻土為載體的藍(lán)藻清除劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于水污染治理領(lǐng)域，具體涉及一種水體藻類清除劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：在地區(qū)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的鞭促下，水資源的過度開發(fā)和對環(huán)境保護(hù)的忽視，已使得使我國大部分地區(qū)的水環(huán)境日趨惡化，水體富營養(yǎng)化嚴(yán)重。水體的富營養(yǎng)化又導(dǎo)致水體中藻類的過度繁殖，特別是引起浮游藻類(主要是藍(lán)藻屬)的爆發(fā)而形成水華。近年來，在我國的滇池、太湖、巢湖、洱海等水體中，藍(lán)藻爆發(fā)事件頻頻發(fā)生。大量的水華不但影響水體景觀效果，而且還會產(chǎn)生藻毒素，給水生態(tài)系統(tǒng)、公共衛(wèi)生安全帶來嚴(yán)重威脅。在美國、日本、澳大利亞、巴西等國皆有報道因藻毒素引起魚類、家畜及人中毒死亡的事件發(fā)生。而在我國滇池和太湖中檢測出藻毒素最大濃度值為世界衛(wèi)生組織規(guī)定飲用水藻毒素含量(不超過lng/U的千倍以上，嚴(yán)重危害生物生存和人體健康。目前藍(lán)藻水華的治理主要有三種物理法、化學(xué)法和生物法。物理法主要采取打撈、吸附、沉淀、截流、疏浚、稀釋和污水分流等措施。目前物理法是應(yīng)用得最多也是最有效的方法。常見方式有機(jī)械清除法，如中國專利CN200720128782.2、CN200720039592.3、CN200720071907.2、CN200720040542.7、CN200710191927.8等都設(shè)計了一些機(jī)械打撈藍(lán)藻的裝置，可以更有效的清除水面藍(lán)藻；也有用高能物理法治理，如專利CN02134046.3提出了一種脈沖電場處理藍(lán)藻的方法，專利CN200410051559.3設(shè)計了利用紫外光輻照抑制水中藍(lán)藻生長的方法及系統(tǒng)，專利CN03100009.6則是利用超聲波抑制藻類生長；還有用多孔材料或礦物材料物理吸附，如專利CN01108404.9中的多孔陶粒，專利CN200410050911.1中的石膏、凹凸棒等，還有用沸石、蒙脫石等其它礦物材料吸附治理的。物理法除藍(lán)藻具有效果明顯，見效快，無新污染，但也存在成本高的問題。化學(xué)法是通過篩選和合成化學(xué)藥劑(統(tǒng)稱殺藻劑)來控制水中藻類的繁殖。其機(jī)理一方面通過金屬離子抑制藻類的正常代謝而達(dá)到殺滅藻類的目的，另一方面則通過金屬離子的絮凝作用沉降藻類而達(dá)到去除藻類的目的。目前專利有98117764.6、200710025991.9用雙氧水殺藻，專利CN200710132808.5用Si02、A12(S04)3和Fe2(S04).,復(fù)合物治理，專利CN200410067260.7則用膨潤土、聚合氯化鋁、陽離子型聚丙烯酰胺三種絮凝劑復(fù)配組成的凈水劑去藻，專利CN02155284.3、CN200510049651、CN01134528.4、CN200610040213.2都提到了各種金屬離子除藻劑?；瘜W(xué)法雖然也有效果，但普遍存在不穩(wěn)定、二次污染等問題。生物法主要從生態(tài)的角度，通過生物間的營養(yǎng)競爭和食物鏈關(guān)系來控制藍(lán)藻水華。目前主要采用微生物防治、食藻生物、水生植物抑制等方法。這方面的專利有CN01108743.9、CN200710029516.9、CN200710066321.1、CN200710059556.8、CN200410012928.8、CN200510019644.6等。生物法具有經(jīng)濟(jì)、效果持續(xù)等優(yōu)點(diǎn)，但也存在見效慢、對人體潛在危害性不明朗等缺點(diǎn)。另外有些專利也提出物理法、化學(xué)法加生物法綜合治理藍(lán)藻，如專利CN200410012935.8。由于近年來藍(lán)藻水華在我國太湖、滇池、巢湖等各水域年年爆發(fā)，已經(jīng)引起了國家和地方的高度重視，科技界也對此大量的研究工作，出現(xiàn)了較多的專利和研究文章。從總體上看，目前控制藍(lán)藻水華最可行的方法還是采用天然礦物復(fù)合材料綜合治理，它具有見效快、成本低、操作簡單、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，也是國家重點(diǎn)支助的研究方向。硅藻土(Si0a2H20)是由海河中的單細(xì)胞低等水生植物硅藻的遺骸經(jīng)過幾百萬年的沉積礦化作用而形成的生物礦物材料，本質(zhì)是無定型的非晶質(zhì)Si02，含有少量的Al20:i、Fe203、CaO、MgO、K20、Na.Z)、&05和有機(jī)質(zhì)，其礦物成分為蛋白石。硅藻土的顏色為白色、灰白色和淺灰褐色等，其微觀形貌也因硅藻細(xì)胞形狀的不同而有圓盤狀、針狀、筒狀、羽狀等。由于其生物成因，具有獨(dú)特的有序排列的微孔結(jié)構(gòu)，孔隙率高、孔體積大、質(zhì)量輕、堆積密度小、比表面積大(50200m7g)、導(dǎo)熱系數(shù)低、吸附性強(qiáng)、活性好等優(yōu)點(diǎn)，并且其分布廣泛，價格低廉，特別是硅藻土顆粒壁殼上的天然的多級有序的微孔結(jié)構(gòu)使其成為優(yōu)異的吸附材料和載體材料。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種以硅藻土為載體的藍(lán)藻清除劑及其制備方法，該方法制備的藍(lán)藻清除劑去除藍(lán)藻效果好、見效快。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種以硅藻土為載體的藍(lán)藻清除劑，其特征在于它由硝酸鈰溶液、氫氧化鈉溶液和顆粒狀硅藻土原料制備而成，氫氧化鈉溶液的加入量是硝酸鈰溶液體積的15%，顆粒狀硅藻土的加入量是硝酸鈰溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的530%;其中，硝酸鈰溶液的質(zhì)量濃度為0.10.5%，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為510%;顆粒狀硅藻土的粒度小于200目、質(zhì)量純度大于80%。上述一種以硅藻土為載體的藍(lán)藻清除劑的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1)將硅藻土原礦進(jìn)行粉碎提純，使硅藻土含量大于80%，粒度小于200目，得顆粒狀硅藻土，備用；2)將硝酸鈰加水配成質(zhì)量濃度為0.10.5%的硝酸鈰溶液，配制質(zhì)量濃度為510%的氫氧化鈉溶液；按質(zhì)量濃度為510%的氫氧化鈉溶液的加入量是質(zhì)量濃度為0.10.5%的硝酸鈰溶液體積的15%，選取硝酸鈰溶液、氫氧化鈉溶液，按顆粒狀硅藻土的加入量是硝酸鈰溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的530%，選取顆粒狀硅藻土，備用；在攪拌下，向硝酸鈰溶液中滴加氫氧化鈉溶液，出現(xiàn)絮狀沉淀后，繼續(xù)攪拌2535min，得絮狀沉淀混合溶液；3)向絮狀沉淀混合溶液中加入顆粒狀硅藻土，攪拌2535min后，離心分離(離心機(jī)轉(zhuǎn)速8001000r/min，離心時間35min)，得沉淀物；將沉淀物烘干(90100'C下烘1015h)，即得到以硅藻土為載體的藍(lán)藻清除劑。本發(fā)明的有益效果是1、硅藻土為天然多孔材料，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無毒無害，價格便宜，而且孔隙率高，比表面積大，具有良好的吸附性能，可以較好的吸附清除水體中的藻類和其它雜質(zhì)。本發(fā)明以硅藻土為載體材料，采用化學(xué)沉淀法在其表面負(fù)載一層鈰的氫氧化物粒子，烘干處理后得到一種藍(lán)藻清除劑；硅藻土表面負(fù)載的鈰的氫氧化物對藍(lán)藻具有很好的絮凝作用，絮凝速度快，可以使藍(lán)藻快速沉淀到底部；同時它對藍(lán)藻生長具有良好的抑制作用，可以使沉淀的藍(lán)藻較快死亡；而且鈰性質(zhì)穩(wěn)定，對人畜無害。將本發(fā)明的藍(lán)藻清除劑投入污染水域中，它可以使水體中的藍(lán)藻等藻類迅速絮凝沉淀到底層，自然死亡；同時還將水體中的其它雜質(zhì)也一起沉淀下來，使水質(zhì)快速澄清。本發(fā)明去除藍(lán)藻效果顯著，而且見效快，成本低，無二次污染，同時改善水質(zhì)，十分有利于遭受藍(lán)藻水華污染水域的綜合治理。2、本發(fā)明工藝簡單，生產(chǎn)成本低，操作方便；適應(yīng)能力強(qiáng)，可以應(yīng)用到各種遭受藍(lán)藻污染的水域。目前我國許多湖泊中都遭受藍(lán)藻水華污染的困擾，嚴(yán)重影響人類的生產(chǎn)生活，本發(fā)明對于治理藍(lán)藻污染、改善水質(zhì)具有良好的效果，應(yīng)用前景廣闊，意義十分重大。具體實(shí)施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明不僅僅局限于下面的實(shí)施例；具體實(shí)施例并不意味著限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1:一種以硅藻土為載體的藍(lán)藻清除劑，它由硝酸鈰溶液、氫氧化鈉溶液和顆粒狀硅藻土原料制備而成，氫氧化鈉溶液的加入量是硝酸鈰溶液體積的1%，顆粒狀硅藻土的加入量是硝酸鈰溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的5%;其中，硝酸鈰溶液的質(zhì)量濃度為0.1%，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為5%;顆粒狀硅藻土的粒度小于200目、質(zhì)量純度為81%。上述一種以硅藻土為載體的藍(lán)藻清除劑的制備方法，它包括如下步驟-1)將硅藻土原礦進(jìn)行粉碎提純(除去其中大部分的石英、長石等雜質(zhì))，使硅藻土含量為81%(質(zhì)量純度為81%)，粒度小于200目，得顆粒狀硅藻土，備用；2)將硝酸鈰加水配成質(zhì)量濃度為0.1%的硝酸鈰溶液，用水配制質(zhì)量濃度為5%的氫氧化鈉溶液；按質(zhì)量濃度為5%的氫氧化鈉溶液的加入量是質(zhì)量濃度為0.1%的硝酸鈰溶液體積的1%，選取硝酸鈰溶液、氫氧化鈉溶液，按顆粒狀硅藻土的加入量是硝酸鈰溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的5%，選取顆粒狀硅藻土，備用；在磁力攪拌下，向硝酸鈰溶液中緩慢滴加氫氧化鈉溶液，出現(xiàn)微絮狀沉淀后，繼續(xù)攪拌25min，得絮狀沉淀混合溶液；3)再向絮狀沉淀混合溶液中加入顆粒狀硅藻土，攪拌25min后，離心分離(離心機(jī)轉(zhuǎn)速800r/min，離心時間5min),得沉淀物；將沉淀物烘干(9(TC下烘15h)，即得到以硅藻土為載體的藍(lán)藻清除劑。實(shí)施例2:一種以硅藻土為載體的藍(lán)藻清除劑，它由硝酸鈰溶液、氫氧化鈉溶液和顆粒狀硅藻土原料制備而成，氫氧化鈉溶液的加入量是硝酸鈰溶液體積的5%，顆粒狀硅藻土的加入量是硝酸鈰溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的30%;其中，硝酸鈰溶液的質(zhì)量濃度為0.5%，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為10%;顆粒狀硅藻土的粒度小于200目、質(zhì)量純度為90%。上述一種以硅藻土為載體的藍(lán)藻清除劑的制備方法，它包括如下步驟-1)將硅藻土原礦進(jìn)行粉碎提純(除去其中大部分的石英、長石等雜質(zhì))，使硅藻土含量為90%(質(zhì)量純度為90%)，粒度小于200目，得顆粒狀硅藻土，備用；2)將硝酸鈰加水配成質(zhì)量濃度為0.5%的硝酸鈰溶液，用水配制質(zhì)量濃度為10%的氫氧化鈉溶液；按質(zhì)量濃度為10%的氫氧化鈉溶液的加入量是質(zhì)量濃度為0.5%的硝酸鈰溶液體積的5%，選取硝酸鈰溶液、氫氧化鈉溶液，按顆粒狀硅藻土的加入量是硝酸鈰溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的30%，選取顆粒狀硅藻土，備用；在磁力攪拌下，向硝酸鈰溶液中緩慢滴加氫氧化鈉溶液，出現(xiàn)微絮狀沉淀后，繼續(xù)攪拌35min，得絮狀沉淀混合溶液；3)再向絮狀沉淀混合溶液中加入顆粒狀硅藻土，攪拌35min后，離心分離(離心機(jī)轉(zhuǎn)速1000r/min，離心時間3min)，得沉淀物；將沉淀物烘干(IOO'C下烘10h)，即得到以硅藻七為載體的藍(lán)藻清除劑。實(shí)施例3:一種以硅藻土為載體的藍(lán)藻清除劑，它由硝酸鈰溶液、氫氧化鈉溶液和顆粒狀硅藻土原料制備而成，氫氧化鈉溶液的加入量是始酸鈰溶液體積的3%，顆粒狀硅藻土的加入量是硝酸鈰溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的15%;其中，硝酸鈰溶液的質(zhì)量濃度為0.3%，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為8%;顆粒狀硅藻土的粒度小于200目、質(zhì)量純度為85%。匕述一種以硅藻土為載體的藍(lán)藻清除劑的制備方法，它包括如下步驟1)將硅藻上原礦進(jìn)行粉碎提純(除去其中大部分的石英、長石等雜質(zhì))，使硅藻土含量為85%(質(zhì)量純度為85%)，粒度小于200目，得顆粒狀硅藻土，備用；2)將硝酸鈰加水配成質(zhì)量濃度為0.3%的硝酸鈰溶液，用水配制質(zhì)量濃度為8%的氫氧化鈉溶液；按質(zhì)量濃度為8%的氫氧化鈉溶液的加入量是質(zhì)量濃度為0.3%的硝酸鈰溶液體積的3%，選取硝酸鈰溶液、氫氧化鈉溶液，按顆粒狀硅藻土的加入量是硝酸鈰溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的15%，選取顆粒狀硅藻土，備用；在磁力攪拌下，向硝酸鈰溶液中緩慢滴加氫氧化鈉溶液，出現(xiàn)微絮狀沉淀后，繼續(xù)攪拌30min，得絮狀沉淀混合溶液；3)再向絮狀沉淀混合溶液中加入顆粒狀硅藻土，攪拌30min后，離心分離(離心機(jī)轉(zhuǎn)速900r/min，離心時間4min)，得沉淀物；將沉淀物烘干(95。C下烘12h)，即得到以硅藻土為載體的藍(lán)藻清除劑。效果試驗(yàn)例取實(shí)施例3中得到的藍(lán)藻清除劑lg，加入到250ml帶有大量藍(lán)藻的湖水，攪拌均勻后，靜止存放。每隔20min取上層液體檢測，檢測結(jié)果如表1:表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>可以看到，用本發(fā)明處理過的藍(lán)藻湖水，20min后葉綠素去除率就高達(dá)96.5線，濁度下降了63.35°/。，藻數(shù)去除率有58.68%,而且上層湖水明顯澄清，肉眼觀察無藍(lán)藻；60min后，葉綠素去除率％.27%，濁度下降了81.52%,藻數(shù)去除率高達(dá)90.80%，上層湖水幾乎澄清透明，肉眼觀察無雜質(zhì)。由此可見，本發(fā)明制備的藍(lán)藻清除劑去除藍(lán)藻效果顯著，見效快。權(quán)利要求1.一種以硅藻土為載體的藍(lán)藻清除劑，其特征在于它由硝酸鈰溶液、氫氧化鈉溶液和顆粒狀硅藻土原料制備而成，氫氧化鈉溶液的加入量是硝酸鈰溶液體積的1～5％，顆粒狀硅藻土的加入量是硝酸鈰溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的5～30％；其中，硝酸鈰溶液的質(zhì)量濃度為0.1～0.5％，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為5～10％；顆粒狀硅藻土的粒度小于200目、質(zhì)量純度大于80％。2.如權(quán)利要求l所述的一種以硅藻土為載體的藍(lán)藻清除劑的制備方法，其特征在于它包括如下歩驟1)將硅藻土原礦進(jìn)行粉碎提純，使硅藻土含量大于80%，粒度小于200目，得顆粒狀硅藻土，備用；2)將硝酸鈰加水配成質(zhì)量濃度為0.10.5%的硝酸鈰溶液，配制質(zhì)量濃度為510%的氫氧化鈉溶液；按質(zhì)量濃度為510%的氫氧化鈉溶液的加入量是質(zhì)量濃度為0.10.5%的硝酸鈰溶液體積的15%，選取硝酸鈰溶液、氫氧化鈉溶液，按顆粒狀硅藻土的加入量是硝酸鈰溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的530%，選取顆粒狀硅藻土，備用；在攪拌下，向硝酸鈰溶液中滴加氫氧化鈉溶液，出現(xiàn)絮狀沉淀后，繼續(xù)攪拌2535min，得絮狀沉淀混合溶液；3)向絮狀沉淀混合溶液中加入顆粒狀硅藻土，攪拌2535min后，離心分離，得沉淀物；將沉淀物烘干，即得到以硅藻土為載體的藍(lán)藻清除劑。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種以硅藻土為載體的藍(lán)藻清除劑的制備方法，其特征在于所述的離心分離為離心機(jī)轉(zhuǎn)速8001000r/min，離心時間35min。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種以硅藻土為載體的藍(lán)藻清除劑的制備方法，其特征在于所述的烘干為90100。C下烘1015h。全文摘要本發(fā)明屬于水污染治理領(lǐng)域，具體涉及一種水體藻類清除劑及其制備方法。一種以硅藻土為載體的藍(lán)藻清除劑，其特征在于它由硝酸鈰溶液、氫氧化鈉溶液和顆粒狀硅藻土原料制備而成，氫氧化鈉溶液的加入量是硝酸鈰溶液體積的1～5％，顆粒狀硅藻土的加入量是硝酸鈰溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的5～30％；其中，硝酸鈰溶液的質(zhì)量濃度為0.1～0.5％，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為5～10％；顆粒狀硅藻土的粒度小于200目、質(zhì)量純度大于80％。該方法制備的藍(lán)藻清除劑去除藍(lán)藻效果好、見效快、成本低、無二次污染。文檔編號C02F1/28GK101381119SQ20081019725公開日2009年3月11日申請日期2008年10月14日優(yōu)先權(quán)日2008年10月14日發(fā)明者嚴(yán)春杰,余洪杰,朱小燕,娟梅,海書杰,肖國琪,韓利雄申請人:云南博尚高嶺科技股份有限公司;中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)