【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于水體環(huán)保材料，具體涉及一種改性高嶺土抑藻劑、制備方法及其應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、藍(lán)藻水華頻發(fā)已成為水環(huán)境領(lǐng)域亟待解決的一項(xiàng)世界性難題，藍(lán)藻水華一度被認(rèn)為是水中“癌癥”，治理控制的難度很大，且持續(xù)效果有限，使用無(wú)殺藻能力的除藻劑后絮凝沉降的藍(lán)藻還會(huì)再次復(fù)蘇成災(zāi)。并且，傳統(tǒng)的絮凝除藻劑投加量往往過(guò)大，還具有一定的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，如導(dǎo)致水體中魚(yú)類大量死亡等。
2、當(dāng)前常用的除藻劑很難在大江大湖中發(fā)揮較好的控藻效果，且不適合用于水生生物多樣性豐富、生態(tài)服務(wù)功能突出的水體。因此，研發(fā)成本效果兼具、持續(xù)殺藻效果好、環(huán)境友好程度高的新型除藻劑極為迫切。
3、現(xiàn)階段，在治理藍(lán)藻水華的眾多方法中，改性黏土礦物絮凝除藻法是公認(rèn)的最具潛力的方法之一，并且常被應(yīng)用于大規(guī)模有害藻類的現(xiàn)場(chǎng)治理，成為藻華重要的應(yīng)急辦法。而高嶺土作為典型的天然黏土礦物之一，以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)在水處理方面有著廣闊的應(yīng)用前景。然而，由于天然的高嶺土一般含有大量雜質(zhì)，導(dǎo)致其在實(shí)際應(yīng)用中效果并不理想，因此若是能夠?qū)Ω邘X土進(jìn)行改性以增強(qiáng)其吸附性能，使其能夠更好地用于抑藻凈水過(guò)程中，對(duì)藍(lán)藻水華的防治意義重大。
4、關(guān)于以改性高嶺土為原料來(lái)去除水中常見(jiàn)藻類的技術(shù)方案，以下文獻(xiàn)進(jìn)行過(guò)報(bào)道：
5、有文獻(xiàn)《殼聚糖改性高嶺土去除水中常見(jiàn)藻類的試驗(yàn)研究》披露過(guò)，采用殼聚糖改性高嶺土抑藻，經(jīng)改性的高嶺土對(duì)藻細(xì)胞去除率達(dá)到70％左右，其對(duì)藻細(xì)胞的去除率還是比較有限；且通過(guò)該方法改性高嶺土，依然存在穩(wěn)定性不夠、處理響應(yīng)時(shí)間偏長(zhǎng)、能絮凝沉降藻，但沒(méi)有殺
6、還有文獻(xiàn)披露，利用殼聚糖聚銨鹽改性河沙去除藻類的做法，但河沙的組成結(jié)構(gòu)變化大、組成復(fù)雜，準(zhǔn)確的機(jī)理很難闡釋清楚，實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)性差，規(guī)模化產(chǎn)品的品控難以保證，標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)難度高。
7、因此，需要針對(duì)于上述的方法不足，進(jìn)一步的改進(jìn)，專利技術(shù)一種對(duì)抑藻效果更好、環(huán)境友好程度高的改性高嶺土抑藻劑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)提供了一種通過(guò)殼聚糖聚銨鹽和化感劑聯(lián)合改性高嶺土所獲得的抑藻劑，還提供了上述抑藻劑的制備方法，以及上述抑藻劑在藻華水體治理中的應(yīng)用。由于通過(guò)季銨鹽和化感劑對(duì)高嶺土改性，使得改性高嶺土除藻性能增強(qiáng)，且具有快速絮凝、高效混凝沉淀、可持續(xù)殺藻抑藻等特點(diǎn)。
2、本專利技術(shù)所提供的復(fù)合抑藻劑，其優(yōu)點(diǎn)是，其原料高嶺土來(lái)源豐富且價(jià)格低廉，其本身帶有負(fù)電荷，表面陽(yáng)離子交換量較大，表面具有豐富的羥基等活性基團(tuán)使得其易于改性。其層狀結(jié)構(gòu)和水合作用使水分子易以化學(xué)吸附的方式附著在礦物表面，可促進(jìn)催化反應(yīng)的進(jìn)行，這些都為高嶺土的改性提供了更多的可能。
3、所使用的化感劑在控藻方面具有生態(tài)友好的性能，因此化感控藻被認(rèn)為是一種很有潛力的水華控制方法，尤其在高功能水體如飲用水水源地、自然保護(hù)區(qū)的藍(lán)藻防控中獨(dú)具優(yōu)勢(shì)。
4、本專利技術(shù)所提供的抑藻劑，各原料的用量配比如下：
5、殼聚糖季銨鹽與水的重量體積比為1g:(45～100)ml，化感劑的質(zhì)量體積濃度為5～80mg/l；
6、高嶺土與殼聚糖季銨鹽的重量比為5～40：1。
7、上述抑藻劑通過(guò)以下的制備方法獲得：
8、包括以下的步驟：
9、s1取殼聚糖季銨鹽溶于水，加熱至60～100℃，并不斷攪拌使之溶解，隨后加入化感劑，繼續(xù)攪拌至充分溶解，得到殼聚糖季銨鹽-化感劑的混合溶液；
10、s2稱取高嶺土加入到s1中制備的殼聚糖季銨鹽-化感劑的混合溶液中，并于60～90℃下繼續(xù)攪拌，形成淤漿后，進(jìn)行超聲處理，超聲的功率為300～1500w、時(shí)長(zhǎng)8～30min，干燥超聲所得的淤漿，冷卻后研磨成粉末，獲得改性高嶺土抑藻劑。
11、本申請(qǐng)通過(guò)有機(jī)絮凝劑殼聚糖季銨鹽(hacc)與化感劑，有針對(duì)性的聯(lián)合對(duì)其改性，賦予其快速絮凝、持續(xù)殺藻抑藻的效果，并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，該抑藻劑具有持續(xù)控藻抑藻的效果，尤其適用于應(yīng)急處理藍(lán)藻水華，能有效防止水華的二次暴發(fā)。
12、本申請(qǐng)中，將hacc和化感物質(zhì)聯(lián)合使用，相較于單一的hacc改性高嶺土，其控藻抑藻效果更加優(yōu)異。
13、本專利技術(shù)的有益效果在于：
14、(1)聯(lián)合使用殼聚糖季銨鹽與化感劑尤其是亞油酸，在特定溫度下對(duì)高嶺土超聲改性，所獲得的改性高嶺土抑藻劑的顆粒狀團(tuán)聚更顯著，且抑藻劑的表面孔隙數(shù)量增加，比表面積及吸附位點(diǎn)數(shù)量增加(如附圖2(a)-(c)所示的改性高嶺土形貌分析可得到上述的結(jié)論)，有利于抑藻劑與更多藻細(xì)胞結(jié)合形成較大絮體，起到良好的抑藻效果；
15、比如，當(dāng)高嶺土:hacc＝12:1，改性高嶺土抑藻劑的投加量為70mg/l，亞油酸濃度為14mg/l時(shí)，實(shí)際測(cè)定去濁率、沉藻率和殺藻率的平均值分別為94.08％、93.60％和93.76％；
16、(2)采用本專利技術(shù)的方法所制備的抑藻劑在抑制藍(lán)藻水華的實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)觀察發(fā)現(xiàn)，其對(duì)于藻絮體活性表現(xiàn)出良好的抑制效果，即本專利技術(shù)的抑藻劑及抑藻方法具有持續(xù)抑藻的特點(diǎn)，這一結(jié)論為抑制藍(lán)藻的二次暴發(fā)提供了可能。
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1.一種改性高嶺土抑藻劑，其特征在于，所述的抑藻劑是采用殼聚糖季銨鹽和化感劑對(duì)高嶺土進(jìn)行改性后獲得的；
2.如權(quán)利要求1所述的一種改性高嶺土抑藻劑，其特征在于，所述的化感劑為植物天然次生代謝產(chǎn)物亞油酸。
3.如權(quán)利要求1所述的一種改性高嶺土抑藻劑，其特征在于，殼聚糖季銨鹽與水的重量體積比為1g:（45~100）mL，化感劑的質(zhì)量體積濃度為5~80?mg/L；
4.如權(quán)利要求1所述的一種改性高嶺土抑藻劑的制備方法，其特征在于，包括以下的步驟：
5.如權(quán)利要求1所述的改性高嶺土抑藻劑在處理藍(lán)藻水華中的應(yīng)用，其特征在于，以每升藻華水體計(jì)，改性高嶺土抑藻劑的添加量為（40~80）mg。
6.如權(quán)利要求1所述的改性高嶺土抑藻劑在處理藍(lán)藻水華污染水體中的應(yīng)用，其特征在于，取改性高嶺土抑藻劑，以每升藍(lán)藻水華計(jì)，在常溫下按投加量為40~80mg的比例投放到待處理水體中，投加時(shí)采用懸濁液噴淋和泵吸攪拌的方式攪拌。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種改性高嶺土抑藻劑，其特征在于，所述的抑藻劑是采用殼聚糖季銨鹽和化感劑對(duì)高嶺土進(jìn)行改性后獲得的；
2.如權(quán)利要求1所述的一種改性高嶺土抑藻劑，其特征在于，所述的化感劑為植物天然次生代謝產(chǎn)物亞油酸。
3.如權(quán)利要求1所述的一種改性高嶺土抑藻劑，其特征在于，殼聚糖季銨鹽與水的重量體積比為1g:（45~100）ml，化感劑的質(zhì)量體積濃度為5~80?mg/l；
4.如權(quán)利要求1所述的一種改性高嶺土...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張萌，張園眼，張威威，馮兵，唐首，李銘書(shū)，王強(qiáng)，姚娜，劉足根，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江西省生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究與規(guī)劃院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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