[發明專利]一種同時對藍藻進行脫毒和脫水的方法有效
| 申請號: | 201410683997.5 | 申請日: | 2014-11-25 |
| 公開(公告)號: | CN104399315A | 公開(公告)日: | 2015-03-11 |
| 發明(設計)人: | 袁興中;肖智華;陳曉紅;李飛;蔣龍波;王侯;吳志斌;曹亮;曾光明 | 申請(專利權)人: | 湖南大學 |
| 主分類號: | B01D37/00 | 分類號: | B01D37/00;B01J19/12 |
| 代理公司: | 湖南兆弘專利事務所 43008 | 代理人: | 趙洪 |
| 地址: | 410082 湖南省長沙*** | 國省代碼: | 湖南;43 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 同時 藍藻 進行 脫毒 脫水 方法 | ||
技術領域
本發明涉及藍藻污染治理技術領域,尤其涉及一種同時對藍藻進行脫毒和脫水的方法。
背景技術
富營養化水體爆發藻類形成水華,是一個全球性問題。近二十幾年來,隨著工農業迅速發展,人口劇增,城鎮化加速,大量未經有效處理的生活污水和工農業生產廢水排入江河湖海,使水環境受到嚴重污染,許多水體的富營養化程度加劇。而水體富營養化導致許多淡水湖泊水華泛濫、海灣赤潮頻發,大量藍藻釋放的有毒物質(藻毒素)、藍藻死亡后釋放的致臭物質和有機物使得局部水質和空氣質量嚴重惡化,嚴重危及漁業和飲用水安全,破壞了景觀水體的水質。目前主要通過打撈以控制藍藻生長,改善水體水質,提升水質生態環境。
打撈藍藻所得的富藻的含水率一般為95%~99%,在藍藻爆發期間,僅太湖每天就有數千噸的藍藻被打撈或過濾處理。打撈出來的藍藻由于含水率過高,給運輸、貯存帶來很大的成本,也給最終處置帶來極大的困難;而且藍藻極易腐爛,腐爛后產生惡臭,給周圍環境帶來諸多不良影響,故必須快速處理藍藻。如果直接將藍藻進行填埋,則占用了日益緊缺的土地資源;由于藍藻含水率較高,亦不適合焚燒處置。而且藍藻中含有大量藍藻毒素,藍藻毒素是細胞內毒素,細胞破裂釋放出來并表現毒性,主要由銅綠微囊藻、魚腥藻、顫藻以及綠色微囊藻等產生,對環境造成很大的影響。
對打撈出水的藍藻進行脫水處理,從而減小藍藻體積,是實現藍藻安全處置和資源化利用的前提條件。目前,國內外對藍藻脫水技術已有一些研究,藍藻脫水方法以機械脫水為主,但在機械脫水前需進行調理,以破壞藍藻的膠體結構、藻水間的親和力,改善脫水性能。目前藍藻脫水普遍采用的調理方法是化學調理,即在藍藻中加入適量混凝劑、助凝劑等化學藥劑,中和藍藻顆粒所帶電荷,減小藍藻顆粒與水分子的親和力,促使藍藻顆粒絮凝,從而改善藍藻的脫水性能。傳統的調理劑包括無機絮凝劑和有機絮凝劑,常用的有三氯化鐵、明磯、聚鐵、聚鋁、PAM、PAC、石灰、粉煤灰、黏土等,這些絮凝劑不僅可以單獨使用,還可聯合使用。就目前的處理效果來看,使用絮凝劑調理后的藍藻經機械脫水得到的藍藻泥餅含水率仍然高達75%~90%,同時這些處理方法不僅添加的絮凝劑的成本較高,而且脫水后的泥餅還不能滿足填埋或焚燒要求,而殘留在藍藻渣中的絮凝劑卻會對周圍環境產生長久的生態風險。采用石灰、粉煤灰等骨架構建體調理藍藻,藍藻渣的含水率可以降到57%~87%,然而骨架構建體的投加量較大,不僅極大地增加了需處理的藍藻渣的體積,也不利于后續的焚燒、填埋等處置。同時也有采用生物瀝浸法(專利申請號:201210437145.9)來促進藍藻的深度脫水,該法耗時長,要經歷48~72h,且脫水程度不高,脫水后的藍藻含水率為70%,而且不能去除藍藻中的毒素。
因此,研究一種對藍藻具有高效快速脫水效果,并且可以去除藍藻中毒素的技術具有重要意義。
發明內容
本發明要解決的技術問題是針對藍藻打撈出水后的富藻水含水率很高不利于后續運輸及最終處置,以及現有藍藻脫水方法存在的使用絮凝劑脫水后含水率仍然偏高,使用粉煤灰、石灰等脫水后需處理的藍藻體積量增加等技術問題,提供一種能耗低、高效快速的同時對藍藻進行脫毒和脫水的方法。
為解決上述技術問題,提供了一種同時對藍藻進行脫毒和脫水的方法,包括以下步驟:
(1)調節藍藻的pH為酸性;
(2)向酸性的藍藻中加入氧化劑,然后進行微波輻射處理;
(3)將步驟(2)中經過微波輻射處理的藍藻進行壓濾脫水,完成對藍藻的處理。
上述的方法中,優選的,在步驟(1)中加入無機酸調節藍藻的pH為酸性。
上述的方法中,優選的,無機酸為濃硫酸、濃硝酸或濃鹽酸。
上述的方法中,優選的,步驟(1)中藍藻的pH為2~5。
上述的方法中,優選的,步驟(2)中氧化劑為過氧化氫或過氧乙酸。
上述的方法中,優選的,步驟(2)中是氧化劑的加入量為1.3~2.5mol/kg。
上述的方法中,優選的,步驟(2)中微波輻射處理的微波溫度為110~130℃,微波處理時間為15~25min。
上述的方法中,優選的,步驟(2)中,在微波輻射處理的過程中對藍藻進行攪拌處理,攪拌處理的速度為40~100r/min。
上述的方法中,優選的,步驟(3)中采用壓濾機進行壓濾脫水,壓濾機的濾布的孔隙孔徑為10~30μm。
上述的方法中,優選的,壓濾機為隔膜壓濾機、板框壓濾機或廂式壓濾機。
本發明的創新點在于:
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