[發明專利]利用氮摻雜二氧化鈦強化藻類混凝同時在可見光下降解含藻底泥的方法

有效

• 申請號: 201710352078.3
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107140719B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 裴海燕;金巖;張莎莎
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F11/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 董潔

本發明公開了一種利用氮摻雜二氧化鈦強化藻類混凝同時在可見光下降解含藻底泥的方法，屬于飲用水處理領域。包括：（1）：向含藻水中加入除藻混凝劑進行攪拌完成混凝；（2）：靜置沉淀后，含藻絮體沉降到底部，上清液中藻類被去除；（3）：棄掉上清液，保留底部含藻底泥，放置在可見光下照射并攪拌，一定時間后，藻類以及藻毒素被降解。本發明能減少混凝劑使用量，增強混凝效果，并且能降解底泥中的藻類以及微囊藻毒素，適用處理高藻密度水源及高藻密度底泥。

技術領域

本發明涉及飲用水處理領域，特別涉及一種利用氮摻雜二氧化鈦(N-TiO₂)強化藻類混凝同時在可見光下降解含藻底泥的方法。

背景技術

近年來，我國淡水湖泊水庫富營養化現象日益嚴重，藻類大量繁殖，形成水華，嚴重影響原水水質。藻類的大量繁殖改變了水體的理化環境，透明度降低，水體散發腥臭味，溶解氧減少，不僅影響了養殖水域生態系統、供水、旅游業及生態景觀，還嚴重干擾了人類的正常生活。

在飲用水工藝中，藻類的去除主要依靠混凝過程。然而，由于藻類具有一定的漂浮性，其產生的絮體不易沉降，從而降低了藻類的去除效率，也增加了后續處理工藝的負擔。此外，沉降至底泥中的藻細胞中，存在一些害藻類，如銅綠微囊藻(Microcystisaeruginosa)，能夠釋放微囊藻毒素，影響人類健康。當排放含有藻毒素的排泥水時，會造成水體的二次污染。因此，如何強化藻類混凝，增強除藻效率并且有效降解含藻底泥，使排泥水無害化排放是當前亟需解決的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種提高混凝除藻效率，同時能在可見光下降解含藻底泥并使排泥水無害化排放的除藻方法。

為解決上述技術問題，本發明提供技術方案如下：

本發明提供一種同時處理水體和底泥中藻類的方法，包括以下步驟：

步驟(1)：向含藻水中加入除藻混凝劑進行攪拌完成混凝；

其中，所述除藻混凝劑，是由如下重量份組分組成：50～400重量份的N-TiO₂粉末、7.5重量份聚合氯化鋁鐵；

步驟(2)：靜置沉淀后，含藻絮體沉降到底部，上清液中藻類被去除；

步驟(3)：棄掉上清液，保留底部含藻底泥，放置在可見光下照射并攪拌，一定時間后，藻類以及藻毒素被降解。

其中，所述N-TiO₂粉末是通過以下方法制備得到的：12～18重量份的鈦酸丁酯、18～22重量份的無水乙醇、0.05～0.5重量份的尿素與28～35重量份的稀硝酸溶液在80～100℃下加熱3～5小時，之后在400℃～500℃下煅燒3～5小時，得到的白色粉末即為N-TiO₂。

其中，所述除藻混凝劑的制備方法，按照設定重量份稱取N-TiO₂粉末和聚合氯化鋁鐵，混合均勻后即得除藻混凝劑。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

本發明中，所述除藻混凝劑采用N-TiO₂粉末和聚合氯化鋁鐵進行復配，將單獨采用聚合氯化鋁鐵混凝劑的使用量減少了50％，顯著降低了混凝劑使用量并增強了除藻效率。此外，N-TiO₂粉末對環境影響小，不會對水體造成二次污染，混凝劑用量的減少也降低了水體中重金屬的含量，避免了重金屬污染，進一步提高了水質。混凝完成后，N-TiO₂粉末隨含藻絮體沉降至底泥中，對含藻底泥進行可見光照射同時攪拌，可在12h內降解破裂所有藻類，并在48h內對藻類釋放的藻毒素降解率達到85％以上。減少了底泥量，同時提高了排泥水水質，使其能夠安全排放或進一步回收利用。

附圖說明