[發明專利]一種低成本環境友好的高效除藻組合材料

在審

• 申請號: 201610002039.6
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105668751A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 彭劍峰;李浩;宋永會;姜詩慧;顏秉斐
• 申請（專利權）人: 中國環境科學研究院
• 主分類號: C02F1/56
• 分類號: C02F1/56;C02F1/52;C02F1/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于湖泊、水庫或飲用水源地的水質安全保障技術領域，特別涉及一種低成本環 境友好的高效除藻組合材料的制備及其使用方法。

背景技術

藻類水華污染事故正逐漸成為我國水體污染的重要形式，如何實現水體中藻類水華的低 成本無害化及資源化已成為全世界研究的熱點，具有廣闊的市場潛力。目前國內外常見的除 藻技術主要有人工/機械除藻和化學藥劑除藻兩種方式，其中人工/機械除藻通常采用機械打撈 或人工打撈的方式將藻類與水分離，可避免水體二次污染，這種除藻方式不用在水體中投加 化學藥劑，但需要專業除藻設備，清理時間長，且無法避免藻類水華的再次爆發。現有投加 化學藥劑的方法主要向水體中投加聚合氯化鋁等絮凝劑，該方法適用方便、治理效果高，但 會向水體中引入大量金屬元素，威脅水生態的安全。而隨著對高效除藻技術需求的日益迫切， 天然材料應用于水體中藻類去除也越來越多。國家發明專利(申請號201110192915.3)公開 了一種改性高嶺土藻絮凝劑的制備方法及其應用，該材料采用羥鋁基氯化物和殼聚糖改性的 高嶺土做除藻材料，具有較好的藻類去除效果。但該類改性材料主要利用高分子聚合物的絮 凝作用對藻類進行有效去除，對水體中氮磷去除能力有限，無法削減水體中藻類滋生速度。 國家發明專利(申請號201110194044.9)公開了一種用于湖庫富營養化修復的改性沙土絮凝 材料合成方法，該方法利用天然蟹殼、蝦殼等原材料通過酸堿改性合成藻絮凝材料，其制作 方法簡單且可實現垃圾資源化，具有較好的推廣價值，但該方法仍是利用將機高分子聚合物 固定在土壤顆粒表面，通過高分子聚合物的自身的絮凝作用實現對藻類的去除。此外，天然 蟹殼和蝦殼分布區域及季節受限、回收成本過高，無法在實際突發藻類水華事故應急中應用。

本發明提出從一種天然礦物改性方法，在不添加高分子聚合物情況下，通過酸改性和功 能基團固定使之具備吸附、共沉降藻類顆粒及磷酸鹽的能力。本改性材料不僅可原位投加到 富營養化水體，還也可應用于飲用水廠，是一種非常有前景的藻類去除技術。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種低成本環境友好的高效除藻組合材料 制備及其使用方法。本材料適用于飲用水源地、湖泊及城市景觀水體藻類控制，或用于藻類 水華的應急控制或風險防范。

本發明所采用的技術方案是高效除藻組合材料包括天然礦物改性材料和去除助劑兩種。 天然礦物改性材料制備方法為：1)天然礦物經粉碎、洗滌后，放置于0.2-5M的酸溶液中活 化20min，過濾水洗至中性；2)活化后天然礦物按液固比1∶5-1∶50加入氯化鑭溶液，混合并 固定化金屬離子；3)改性后天然礦物自然風干或高溫烘干后，磨碎到100～200目；去除助劑 制備方法為：采用殼聚糖、聚合氯化鋁等大分子材料加稀酸溶液定容至0.2～5g/L。

所述的一種低成本環境友好的高效除藻組合材料可直接原位投加到富營養化的湖泊、水 庫、飲用水源地或景觀水體中；也可投加到待處理水中，投加點可以為泵站取水口，或飲用 水廠混合單元之前的任意一個可投加液體藥劑的位置。

所述的一種低成本環境友好的高效除藻組合材料采取原位投加時，如水體中藻類水華密 度低或藻類多處于減速生長期和內源呼吸期時，天然礦物改性材料投加量為0.05-1.5kg/m²， 實現藻類高效沉淀去除；如藻類密度較高或處于對數生長期時，天然礦物改性材料投加量為 1.5-3.5kg/m²，并按1.5-2.5∶1比例投加去除助劑提升藻類去除效果。

所述的一種低成本環境友好的高效除藻組合材料，針對高藻類水體需同時投加天然礦物 改性材料和去除助劑時，投加天然礦物改性材料后攪拌混合2～10min后再投加去除助劑。

所述的一種低成本環境友好的高效除藻天然礦物材料可以采用沸石、活性炭、粘土、硅 藻土、云母粉、高嶺土、海泡石或硅藻土等的一種或幾種，混合比例應根據藻類類型及水體 中營養物濃度調整。

所述的一種低成本環境友好的高效除藻組合材料，當用該材料削減水體突發藻類爆發風 險時，天然礦物改性材料投加量需根據可接受水華事故風險概率計算，通常為水華事故時投 加量的30％～60％。。