[發明專利]一種除藻劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310630209.1
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103601278A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 左勝鵬;萬堃;周守標
• 申請（專利權）人: 安徽師范大學
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 孫向民;董彬

技術領域

本發明涉及一種基于改性蛭石的除藻劑，用于制備該除藻劑的方法，以及該除藻劑的應用。

背景技術

隨著水體富營養化的加劇，水體中的藻類污染越來越嚴重，因此，去除水體中的藻類是當今一個比較熱門的課題。現有技術中主要的除藻方法有除藻方法有：化學除藻法、物理方法、生物控藻法、物理化學法。

化學除藻法包括化學藥劑直接滅殺法和絮凝沉淀法，其中，化學藥劑除藻一般是通過抑制藻細胞的生理功能，破壞藻細胞的結構，使藻細胞滅活甚至解體，從而達到殺死藻類的目的。使用無機除藻劑除藻時，效果明顯，但二次污染嚴重。有機除藻劑藥效持久、抑藻專一性高、易于自然降解，但速效性差，用量較大，合成成本較高，在應急除藻的應用中較困難，目前只能用于小型水體藻華的預防和控制。另外，被殺死的藻類殘留在水體中，營養物質重新釋放，無法解決富營養化的根源問題。

物理方法主要采取換水、過濾、活性炭吸附、氣浮、遮光等直接或間接措施除藻以及對藻細胞進行生理滅活的直流電擊、超聲波處理。物理方法除藻通常存在費時、代價高、操作困難等一系列缺陷，且不能從根本上解決水體富營養化的問題。

生物方法主要集中在采用栽種一些水生高等植物對湖泊內源營養鹽的控制、放養水生動物、利用植物化感作用和微生物抑藻。通過在水中種植高等植物、放養水生生物和植物化感抑藻具有高生態安全性和低成本的特點，但見效慢，作用周期長，而微生物抑藻見效快，但其生態安全性有待于商榷。

物理化學方法主要采取絮凝沉淀、加藥氣浮等措施。絮凝沉淀法是目前應用最廣泛的水處理方法之一，指在絮凝劑的作用下，使水中的膠體和藻體凝聚成絮凝體、沉淀沉降，然后予以分離去除。除藻常用的絮凝劑一般有無機高分子絮凝劑（天然黏土、鋁鹽、鐵鹽、聚合氯化鋁等）、有機高分子絮凝劑（殼聚糖、改性淀粉等）、微生物絮凝劑。鋁鹽和鐵鹽無機絮凝劑絮凝性能受水體的pH影響較大。聚合氯化鋁對藻細胞有較好的絮凝效果，鋁易生物富集，次生危害嚴重。鐵鹽易增加水體色度。微生物絮凝劑具高效、無毒、易生物降解等獨特的優點，但目前大多處于菌種的篩選階段，且成本很高，無法適應于工業化生產的需要。

較為典型的絮凝劑為天然黏土絮凝除藻，利用天然黏土可以與藻細胞結合并形成絮體沉降至水體底部，在這個過程中或直接殺死藻細胞、或吸附營養鹽、或影響其光合作用使藻細胞失去耐以生長的條件等間接除藻。天然黏土礦物除藻在成本、對環境和非赤潮或水華生物影響等方面優于其他除藻方法，但因溶膠性質差，迅速凝聚、沉淀藻類的能力低，需大量撒播，給大面積治理藻類污染帶來原料和淤渣量過大的問題。

相對于天然黏土絮凝劑，改性黏土絮凝除藻效果更好，改性黏土絮凝除藻以天然黏土礦物為基礎，對其進行各種改性，以提高黏土絮凝除藻的能力。是使用殼聚糖對黏土進行包覆改性,目的是利用殼聚糖改變黏土顆粒表面特性和電性，提高黏土絮凝去除藻細胞的能力。改性和復合黏土除藻能顯著提高黏土的除藻效率且降低黏土的用量，但是改性后的黏土通常會給環境產生一些有毒有害的物質。

現有技術中較為成熟的改性黏土絮凝劑是使用殼聚糖對天然黏土進行包覆改性,目的是利用殼聚糖改變黏土顆粒表面特性和電性,提高黏土絮凝去除藻細胞的能力。使用殼聚糖改性后的黏土除藻效果好且對環境的影響低，但當在治理水華時往往要投加大量的黏土，而殼聚糖的價格相對較高，這就使得成本偏高，這是現有技術中亟需解決的問題。

發明內容

本發明的目的為了克服現有的除藻劑成本大、污染嚴重以及除藻效率低的缺陷，提供了一種除藻劑、用于制備該除藻劑的方法和該除藻劑在凈化水質過程中的應用。

為了實現上述目的，本發明提供了一種除藻劑，其中，該除藻劑含有HCl、淀粉、膨脹蛭石和水，相對于100重量份的所述膨脹蛭石，HCl的含量為7-13重量份，所述膨脹蛭石的含量為7-13重量份，所述淀粉的粒徑小于100μm。

本發明還提供了一種除藻劑的制備方法，其中，該方法包括將HCl、淀粉、膨脹蛭石和水進行混合，相對于100重量份的所述膨脹蛭石，HCl的用量為7-13重量份，淀粉的用量為7-13重量份，所述膨脹蛭石的粒徑小于100μm。

本發明還提供了所述的除藻劑在凈化水質的過程中的應用；優選地，待處理水體與除藻劑的用量的體積比為100：2-5，更優選為100：2.5-3.5。

本發明使用對環境影響較小的淀粉為改性劑，對廉價的膨脹蛭石進行包覆改性，得到一種可以有效絮凝除藻的藥劑。使用這種藥劑有很高的除藻效率、成本相對較低、對環境的影響小、無二次污染、投放簡單，而且在絮凝除藻的同時，對去除水體中的營養鹽的作用非常的明顯。