[發明專利]一種用于除藻的混凝劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201210570633.7
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN103043761A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 王利平;章瀅;馮勝;許霞
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術領域

本發明屬于環境保護技術領域，具體涉及用于除藻的新型無機復合混凝劑。

背景技術

混凝是水處理過程中最普遍、最重要的前置單元操作工藝。近年來水體富營養化導致的“水華”日益頻繁，接觸含藻毒素水體對人體危害極大，輕者會引起急性腸胃炎，重者危害生命。水體富營養化主要的表現形式是藻類的迅速繁殖，導致水體溶解氧量下降，水質惡化，魚類及其他生物大量死亡。藻類一般帶負電，具有較高的穩定性，難于實現混凝，同時藻類密度小，沉淀效果差，還會粘附在濾料表面，使濾池堵塞，需要頻繁沖洗濾池，這便縮短了濾池運行周期。在水處理實踐中，對于以湖泊含藻水為水源的水廠，采用常規的單一品種混凝劑存在用量大、操作條件受限制、處理效果不佳等問題。

凹凸棒石粘土是一種富含水鎂鋁的硅酸鹽粘土礦物，由于其具有吸附性好、比表面積大等優點已經被逐漸應用于水處理領域。

公開號為CN101712498A，名稱是“一種用于水源地取水的超聲除藻方法”的專利文獻公開了一種通過超聲波去除藻類的方法，其缺陷是：破壞了藻類細胞體，造成藻毒素的釋放，易產生二次污染，對用水安全有影響。

公開號為CN101244953，名稱為“銅絡合物除藻劑的制備方法”的專利文獻公開了一種以銅的絡合物作為除藻劑的方法，其缺陷是，水中會殘留有銅鹽，而銅鹽對人體會造成傷害，會影響用水安全

公開號為CN102241452A，名稱為“一種除藻方法”的專利文獻公開了一種利用光照除藻的方法，其缺陷是該除藻方法對pH范圍要求苛刻，更適合于實驗室中的研究，而在實際工程應用中對水體pH進行調節是困難的，且影響到水體水質特性，另外，單獨利用光照除藻，除藻周期長。

發明內容

本發明為克服上述現有技術的不足，提出一種制備原料低廉、工藝簡單、安全高效的用于除藻的凹凸棒石粘土-聚硅鐵鋅復合藥劑。

本發明的另一目的是提出上述用于除藻的混凝劑的制備方法。

本發明用于除藻的混凝劑，即凹凸棒石粘土-聚硅鐵鋅復合藥劑，其原料組份是凹凸棒石粘土（簡稱凹土）、水玻璃，FeCl₃，ZnCl₂，稀鹽酸。各組份占總重量百分比為：凹土10％～40％，水玻璃20％～50％，FeCl₃10％～30％，ZnCl₂10％～30％，稀鹽酸10％～20％。

本發明用于除藻的混凝劑的制備方法是：

(1)凹凸棒石粘土的熱改性：在200℃～600℃的溫度下將凹土烘焙1h，用200目篩過篩，干燥備用；

(2)制備聚硅酸溶液：在攪拌條件下，將水玻璃加入到稀鹽酸溶液中，控制反應液的pH為4～6，停止攪拌后靜置聚合，控制聚合溫度在30℃～50℃范圍，制得聚硅酸溶液；

(3)制備聚硅酸鐵鋅溶液：在攪拌條件下將Fe/Zn摩爾比為1/2～2/1的FeCl₃、ZnCl₂加入到聚硅酸溶液中，控制反應的溫度為20℃～35℃、反應時間為50min～70min，制得聚硅鐵鋅；

(4)制備凹凸棒石粘土-聚硅鐵鋅復合藥劑：將改性的凹土和制備的聚硅鐵鋅在30℃～50℃的溫度，4～6的pH，300r/min～600r/min的攪拌強度下復合，制得凹凸棒石粘土-聚硅鐵鋅復合藥劑。

本發明采用了來源廣泛的工業級產品或副產品凹凸棒石粘土、水玻璃，FeCl₃，ZnCl₂，鹽酸等常用的無機原料為制備原料，價格低廉，制備方式簡單易行，且制備過程中不產生廢氣，對環境無危害。將凹凸棒石粘土-聚硅鐵鋅投入含藻水中，通過攪拌作用加強凹凸棒石粘土-聚硅鐵鋅溶液與水體中藻細胞的吸附、電中和、吸附架橋和網捕卷掃作用的結合過程，然后通過混凝沉淀分離出含藻細胞的沉淀物，不會破壞藻細胞體，避免了藻毒素的釋放，具有安全高效的特點，可獲得顯著的社會和經濟效果。

具體實施方式

本發明用于除藻的混凝劑的原料是凹凸棒石粘土、水玻璃，FeCl₃，ZnCl₂，稀鹽酸，由這五者組成，且各組份占總重量百分比為：凹土10％～40％，水玻璃20％～50％，FeCl₃10％～30％，ZnCl₂10％～30％，稀鹽酸10％～20％。