專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種以輕質(zhì)礦物為載體的藍(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(lèi)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(guò)度開(kāi)發(fā)和對(duì)環(huán)境保護(hù)的忽視，已使得使我國(guó)大部分地區(qū)的水環(huán)境日趨惡化，水體富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重。水體的富營(yíng)養(yǎng)化又導(dǎo)致水體中藻類(lèi)的過(guò)度繁殖，特別是引起浮游藻類(lèi)(主要是藍(lán)藻屬)的爆發(fā)而形成水華。近年來(lái)，在我國(guó)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(guān)效果，而且還會(huì)產(chǎn)生藻毒素，給水生態(tài)系統(tǒng)、公共衛(wèi)生安全帶來(lái)嚴(yán)重威脅。在美國(guó)、日本、澳大利亞、巴西等國(guó)皆有報(bào)道因藻毒素引起魚(yú)類(lèi)、家畜及人中毒死亡的事件發(fā)生。而在我國(guó)滇池和太湖中檢測(cè)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(guò)lug/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(jiàn)方式有機(jī)械清除法，如專(zhuān)利CN200720128782.2、CN200720039592.3、CN200720071907.2、CN200720040542.7、CN200710191927.8等都設(shè)計(jì)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(zhuān)利CN02134046.3提出了一種脈沖電場(chǎng)處理藍(lán)藻的方法，專(zhuān)利CN200410051559.3設(shè)計(jì)了利用紫外光輻照抑制水中藍(lán)藻生長(zhǎng)的方法及系統(tǒng)，專(zhuān)利CN03100009.6則是利用超聲波抑制藻類(lèi)生長(zhǎng)；還有用多孔材料或礦物材料物理吸附，如專(zhuān)利CN01108404.9中的多孔陶粒，專(zhuān)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(jiàn)效快，無(wú)新污染，但也存在成本高的問(wèn)題?；瘜W(xué)法是通過(guò)篩選和合成化學(xué)藥劑(統(tǒng)稱(chēng)殺藻劑)來(lái)控制水中藻類(lèi)的繁殖。其機(jī)理一方面通過(guò)金屬離子抑制藻類(lèi)的正常代謝而達(dá)到殺滅藻類(lèi)的目的，另一方面則通過(guò)金屬離子的絮凝作用沉降藻類(lèi)而達(dá)到去除藻類(lèi)的目的。目前專(zhuān)利有98117764.6、200710025991.9用雙氧水殺藻，專(zhuān)利CN200710132808.5用Si02、A12(S04)3和Fe2(S04)3復(fù)合物治理，專(zhuān)利CN200410067260.7則用膨潤(rùn)土、聚合氯化鋁、陽(yáng)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(zhuān)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(wèn)題。生物法主要從生態(tài)的角度，通過(guò)生物間的營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)和食物鏈關(guān)系來(lái)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(zhuān)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(jiàn)效慢、對(duì)人體潛在危害性不明朗等缺點(diǎn)。另外有些專(zhuān)利也提出物理法、化學(xué)法加生物法綜合治理藍(lán)藻，如專(zhuān)利CN200410012935.8。由于近年來(lái)藍(lán)藻水華在我國(guó)太湖、滇池、巢湖等各水域年年爆發(fā)，已經(jīng)引起了國(guó)家和地方的高度重視，科技界也對(duì)此大量的研究工作，出現(xiàn)了較多的專(zhuān)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(jiàn)效快、成本低、操作簡(jiǎn)單、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，也是國(guó)家重點(diǎn)支助的研究方向。輕質(zhì)多孔礦物是指以珍珠巖(包括膨脹珍珠巖)、浮石為代表的一類(lèi)疏松多孔狀礦物，它們比重小，比表面積大，吸附能力強(qiáng)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，而且無(wú)毒無(wú)害，是非常優(yōu)異的環(huán)境修復(fù)材料。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種以輕質(zhì)礦物為載體的藍(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(jiàn)效快。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種以輕質(zhì)礦物為載體的藍(lán)藻清除劑，其特征在于它由硝酸鑭溶液、氫氧化鈉溶液和塊狀輕質(zhì)多孔礦物原料制備而成，氫氧化鈉溶液的加入量是硝酸鑭溶液體積的15%，塊狀輕質(zhì)多孔礦物的加入量是硝酸鑭溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的510%;其中，硝酸鑭溶液的質(zhì)量濃度為0.20.5%，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為510%;塊狀輕質(zhì)多孔礦物的直徑為0.13cm;輕質(zhì)多孔礦物為浮石、珍珠巖、膨脹珍珠巖中的任意一種或任意二種以上的混合(含任意二種)，任意二種以上混合時(shí)為任意配比。上述一種以輕質(zhì)礦物為載體的藍(lán)藻清除劑的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1)將輕質(zhì)多孔礦物破碎成直徑為0.13cm的塊狀，用質(zhì)量濃度為812%的氫氧化鈉溶液攪拌清洗1.52.5h，然后洗滌至中性，烘千，得塊狀輕質(zhì)多孔礦物，備用；2)將硝酸鑭加水配成質(zhì)量濃度為0.20.5%的硝酸鑭溶液，配制質(zhì)量濃度為510%的氫氧化鈉溶液；按質(zhì)量濃度為5~10%的氫氧化鈉溶液的加入量是質(zhì)量濃度為0.20.5%的硝酸鑭溶液體積的1~5%，選取硝酸鑭溶液、氫氧化鈉溶液，按塊狀輕質(zhì)多孔礦物的加入量是硝酸鑭溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的510%，選取塊狀輕質(zhì)多孔礦物，備用；在攪拌下，向硝酸鑭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塊狀輕質(zhì)多孔礦物，攪拌2535min后，過(guò)濾，將得到的上層顆粒物烘干(90100'C下烘1015h)，即得到以輕質(zhì)礦物為載體的藍(lán)藻清除劑。本發(fā)明的有益效果是1、輕質(zhì)礦物為天然多孔材料，比重小，比表面積大，可浮于水面，具有良好的吸附性能，而且無(wú)毒無(wú)害，價(jià)格便宜。以輕質(zhì)礦物為載體材料，不僅可以吸附清除水體中的污染物，而且便于回收循環(huán)利用，既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保。2、本發(fā)明以輕質(zhì)多孔礦物為載體材料，采用化學(xué)沉淀法在其表面負(fù)載一層鑭的氫氧化物粒子，烘干處理后得到一種藍(lán)藻清除劑。輕質(zhì)礦物表面負(fù)載的鑭的氫氧化物對(duì)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(shí)它對(duì)藍(lán)藻生長(zhǎng)具有良好的抑制作用，可以使沉淀的藍(lán)藻較快死亡。而且鑭性質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)人畜無(wú)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(lèi)迅速絮凝沉淀到底層，自然死亡；同時(shí)還將水體中的其它雜質(zhì)也一起沉淀下來(lái)，使水質(zhì)快速澄清。本發(fā)明去除藍(lán)藻效果顯著，而且見(jiàn)效快，成本低，無(wú)二次污染，同時(shí)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。3、本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，操作方便；適應(yīng)能力強(qiáng)，可以廣泛應(yīng)用到各種遭受藍(lán)藻污染的水域。目前我國(guó)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(lèi)的生產(chǎn)生活，本發(fā)明對(duì)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:—種以輕質(zhì)礦物為載體的藍(lán)藻清除劑，它由硝酸鑭溶液、氫氧化鈉溶液和塊狀膨脹珍珠巖原料制備而成，氫氧化鈉溶液的加入量是硝酸鑭溶液體積的1%，塊狀膨脹珍珠巖的加入量是硝酸鑭溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的5%;其中，硝酸鑭溶液的質(zhì)量濃度為0.2%，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為5%;塊狀膨脹珍珠巖的直徑為0.5cm。上述一種以輕質(zhì)礦物為載體的藍(lán)藻清除劑的制備方法，它包括如下步驟1)將膨脹珍珠巖破碎成直徑為0.5cm的塊狀，用質(zhì)量濃度為8%的氫氧化鈉溶液攪拌清洗2.5h,然后洗滌至中性，烘干，得塊狀膨脹珍珠巖，備用；2)將硝酸鑭加水配成質(zhì)量濃度為0.2%的硝酸鑭溶液，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0.2%的硝酸鑭溶液體積的1%，選取硝酸鑭溶液、氫氧化鈉溶液，按塊狀膨脹珍珠巖的加入量是硝酸鑭溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的5%，選取塊狀膨脹珍珠巖，備用；在磁力攪拌下，向硝酸鑭溶液中滴加氫氧化鈉溶液，出現(xiàn)絮狀沉淀后，繼續(xù)攪拌25min，得絮狀沉淀混合溶液；3)向絮狀沉淀混合溶液中加入塊狀膨脹珍珠巖，攪拌25min后，過(guò)濾分離，將過(guò)濾得到的上層顆粒物烘干(9(TC下烘15h)，即得到以輕質(zhì)礦物為載體的藍(lán)藻清除劑。實(shí)施例2:一種以輕質(zhì)礦物為載體的藍(lán)藻清除劑，它由硝酸鑭溶液、氫氧化鈉溶液和塊狀浮石原料制備而成，氫氧化鈉溶液的加入量是硝酸鑭溶液體積的5%，塊狀浮石的加入量是硝酸鑭溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的10%;其中，硝酸鑭溶液的質(zhì)量濃度為0.5%，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為10%;塊狀浮石的直徑為3cm。上述一種以輕質(zhì)礦物為載體的藍(lán)藻清除劑的制備方法，它包括如下步驟1)將浮石破碎成直徑為3cm的塊狀，用質(zhì)量濃度為12%的氫氧化鈉溶液攪拌清洗1.5h，然后洗滌至中性，烘干，得塊狀浮石，備用；2)將硝酸鑭加水配成質(zhì)量濃度為0.5%的硝酸鑭溶液，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%的硝酸鑭溶液體積的5%，選取硝酸鑭溶液、氫氧化鈉溶液，按塊狀浮石的加入量是硝酸鑭溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的10%,選取塊狀浮石，備用；在磁力攪拌下，向硝酸鑭溶液中滴加氫氧化鈉溶液，出現(xiàn)絮狀沉淀后，繼續(xù)攪拌35min，得絮狀沉淀混合溶液；3)向絮狀沉淀混合溶液中加入塊狀浮石，攪拌35min后，過(guò)濾，將過(guò)濾得到的上層顆粒物烘干(lOO'C下烘lOh)，即得到以輕質(zhì)礦物為載體的藍(lán)藻清除劑。實(shí)施例3:一種以輕質(zhì)礦物為載體的藍(lán)藻清除劑，它由硝酸鑭溶液、氫氧化鈉溶液和塊狀珍珠巖原料制備而成，氫氧化鈉溶液的加入量是硝酸鑭溶液體積的4%，塊狀珍珠巖的加入量是硝酸鑭溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的8%;其中，硝酸鑭溶液的質(zhì)量濃度為0.4%，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為8%;塊狀珍珠巖的直徑為lcm。上述一種以輕質(zhì)礦物為載體的藍(lán)藻清除劑的制備方法，它包括如下步驟1)將珍珠巖破碎成直徑為lcin的塊狀，用質(zhì)量濃度為10%的氫氧化鈉溶液攪拌清洗2.0h，然后洗滌至中性，烘干，得塊狀珍珠巖，備用；2)將硝酸鑭加水配成質(zhì)量濃度為0.4%的硝酸鑭溶液，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0.4%的硝酸鑭溶液體積的4%，選取硝酸鑭溶液、氫氧化鈉溶液，按塊狀珍珠巖的加入量是硝酸鑭溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的8%，選取塊狀珍珠巖，備用在磁力攪拌下，向硝酸鑭溶液中滴加氫氧化鈉溶液，出現(xiàn)絮狀沉淀后，繼續(xù)攪拌30min，得絮狀沉淀混合溶液；3)向絮狀沉淀混合溶液中加入塊狀珍珠巖，攪拌30min后，過(guò)濾分離，將得到的上層顆粒物烘干(95'C下烘12h)，即得到以輕質(zhì)礦物為載體的藍(lán)藻清除劑。實(shí)施例4:一種以輕質(zhì)礦物為載體的藍(lán)藻清除劑，它由硝酸鑭溶液、氫氧化鈉溶液和塊狀輕質(zhì)多孔礦物原料制備而成，氫氧化鈉溶液的加入量是硝酸鑭溶液體積的2%，塊狀輕質(zhì)多孔礦物的加入量是硝酸鑭溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的9%;其中，硝酸鑭溶液的質(zhì)量濃度為0.3%，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為9%;塊狀輕質(zhì)多孔礦物的直徑為0.lcm;輕質(zhì)多孔礦物為浮石和珍珠巖，浮石和珍珠巖的質(zhì)量各占1/2。上述一種以輕質(zhì)礦物為載體的藍(lán)藻清除劑的制備方法，它包括如下步驟1)按浮石、珍珠巖的質(zhì)量各占1/2，將浮石、珍珠巖分別破碎成直徑為O.lcm的塊狀，用質(zhì)量濃度為10。/。的氫氧化鈉溶液攪拌清洗2.0h，然后洗滌至中性，烘干，得塊狀輕質(zhì)多孔礦物，備用；2)將硝酸鑭加水配成質(zhì)量濃度為0.3%的硝酸鑭溶液，用水配制質(zhì)量濃度為9%的氫氧化鈉溶液；按質(zhì)量濃度為9%的氫氧化鈉溶液的加入量是質(zhì)量濃度為0.3%的硝酸鑭溶液體積的2%，選取硝酸鑭溶液、氫氧化鈉溶液，按塊狀輕質(zhì)多孔礦物的加入量是硝酸鑭溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的將，選取塊狀輕質(zhì)多孔礦物，備用；在磁力攪拌下，向硝酸鑭溶液中滴加氫氧化鈉溶液，出現(xiàn)絮狀沉淀后，繼續(xù)攪拌30min,得絮狀沉淀混合溶液；3)向絮狀沉淀混合溶液中加入塊狀輕質(zhì)多孔礦物，攪拌30min后，過(guò)濾，將過(guò)濾得到的上層顆粒物烘干(9(TC下烘10h)，即得到以輕質(zhì)礦物為載體的藍(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0.5g，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(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表l:表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>可以看到，用本發(fā)明處理過(guò)的藍(lán)藻湖水，20min后葉綠素去除率就高達(dá)95.47y。，濁度下降了83.25%，藻數(shù)去除率也高達(dá)90.19%，而且上層湖水明顯澄清，肉眼觀(guān)察無(wú)藍(lán)藻；60min后，葉綠素去除率98.16%，濁度下降了89.01%，藻數(shù)去除率高達(dá)91.63%，上層湖水幾乎澄清透明，肉眼觀(guān)察無(wú)雜質(zhì)。由此可見(jiàn)，本發(fā)明制備的藍(lán)藻清除劑去除藍(lán)藻效果顯著，見(jiàn)效快。權(quán)利要求1.一種以輕質(zhì)礦物為載體的藍(lán)藻清除劑，其特征在于它由硝酸鑭溶液、氫氧化鈉溶液和塊狀輕質(zhì)多孔礦物原料制備而成，氫氧化鈉溶液的加入量是硝酸鑭溶液體積的1～5％，塊狀輕質(zhì)多孔礦物的加入量是硝酸鑭溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的5～10％；其中，硝酸鑭溶液的質(zhì)量濃度為0.2～0.5％，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為5～10％；塊狀輕質(zhì)多孔礦物的直徑為0.1～3cm；輕質(zhì)多孔礦物為浮石、珍珠巖、膨脹珍珠巖中的任意一種或任意二種以上的混合，任意二種以上混合時(shí)為任意配比。2.如權(quán)利要求l所述的一種以輕質(zhì)礦物為載體的藍(lán)藻清除劑的制備方法，其特征在于它包括如下歩驟1)將輕質(zhì)多孔礦物破碎成直徑為0.13cm的塊狀，用質(zhì)量濃度為812%的氫氧化鈉溶液攪拌清洗1.52.5h，然后洗滌至中性，烘干，得塊狀輕質(zhì)多孔礦物，備用；2)將硝酸鑭加水配成質(zhì)量濃度為0.20.5%的硝酸鑭溶液，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0.20.5%的硝酸鑭溶液體積的15%，選取硝酸鑭溶液、氫氧化鈉溶液，按塊狀輕質(zhì)多孔礦物的加入量是硝酸鑭溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的510%，選取塊狀輕質(zhì)多孔礦物，備用；在攪拌下，向硝酸鑭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塊狀輕質(zhì)多孔礦物，攪拌2535min后，過(guò)濾，將得到的上層顆粒物烘干，即得到以輕質(zhì)礦物為載體的藍(lán)藻清除劑。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種以輕質(zhì)礦物為載體的藍(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(lèi)清除劑及其制備方法。一種以輕質(zhì)礦物為載體的藍(lán)藻清除劑，其特征在于它由硝酸鑭溶液、氫氧化鈉溶液和塊狀輕質(zhì)多孔礦物原料制備而成，氫氧化鈉溶液的加入量是硝酸鑭溶液體積的1～5％，塊狀輕質(zhì)多孔礦物的加入量是硝酸鑭溶液和氫氧化鈉溶液總質(zhì)量的5～10％；其中，硝酸鑭溶液的質(zhì)量濃度為0.2～0.5％，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為5～10％；塊狀輕質(zhì)多孔礦物的直徑為0.1～3cm；輕質(zhì)多孔礦物為浮石、珍珠巖、膨脹珍珠巖中的任意一種或任意二種以上的混合，任意二種以上混合時(shí)為任意配比。該方法制備的藍(lán)藻清除劑去除藍(lán)藻效果好、見(jiàn)效快、成本低、無(wú)二次污染。文檔編號(hào)C02F1/52GK101381140SQ200810197249公開(kāi)日2009年3月11日申請(qǐng)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,濤汪,海書(shū)杰,肖國(guó)琪,郭愛(ài)鋒,韓利雄申請(qǐng)人:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)