基于納米銀的防護(hù)和治理藍(lán)藻污染的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于納米銀的防護(hù)和治理藍(lán)藻污染的方法，處理步驟為：將納米銀附著在載體上，將帶有納米銀的載體投入藍(lán)藻水域中。本發(fā)明基于納米銀來防護(hù)和治理藍(lán)藻污染，納米銀具有很好的殺菌效果，可用于小區(qū)域和大面積藍(lán)藻防護(hù)和治理。將納米銀載體制作成浮子用于防護(hù)和治理藍(lán)藻污染無環(huán)境排放、是完全的物理殺菌和抗菌；且該防護(hù)和治理方法成本較低，容易操作。
【專利說明】基于納米銀的防護(hù)和治理藍(lán)藻污染的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)和水處理領(lǐng)域，更具體涉及防護(hù)和治理藍(lán)藻污染的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]藍(lán)藻極大的影響了內(nèi)陸湖泊水的質(zhì)量和環(huán)境，目前國內(nèi)和國外的一些內(nèi)陸湖泊由于受到工業(yè)污染的影響，使得藍(lán)藻的生長更加快速和泛濫。為此，每年政府投入了大量的人力，也采取了不同形式的方法來防護(hù)和治理藍(lán)藻，但都沒有有效的措施防護(hù)和治理藍(lán)藻污染。
[0003]納米銀是大小在100納米以內(nèi)的銀金屬顆粒。其顆粒具有極好的抗菌能力。納米銀的殺菌可以安全、無毒性、無抗藥性、持久快速的殺菌，而且殺菌的種類比較多，可達(dá)650余種病菌、病毒。對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌、綠膿桿菌、枯草芽孢、黑曲霉等的殺菌率均達(dá)99.99%以上。同時(shí)安全、無刺激性、有效濃度低、性質(zhì)穩(wěn)定、無腐蝕性、操作簡單，是新型殺菌抗菌劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種基于納米銀的防護(hù)和治理藍(lán)藻污染的方法，具體步驟如下:
[0005]步驟1:用水和酒精將載體清洗后干燥，對干燥的載體進(jìn)行預(yù)處理，使載體表面獲得羥基和羧基，再將載體放入氨基硅烷的無水乙醇溶液中進(jìn)行浸泡，使載體表面獲得氨基;
[0006]步驟2:將經(jīng)過步驟I處理的載體浸潰在銀離子溶液中，使載體表面吸附銀離子；
[0007]步驟3:將經(jīng)過步驟2處理的載體浸潰在還原劑中，使載體表面的銀離子還原成中性納米銀粒子；
[0008]步驟4:將步驟3中獲得的帶有納米銀的載體制作成浮子，投入藍(lán)藻水域中。
[0009]在一些實(shí)施方式中，通過等離子體放電法或酸堿腐蝕法使載體表面獲得羥基和羧基。
[0010]在一些實(shí)施方式中，載體為全棉織物或海綿或尼龍網(wǎng)或氧化鋁片。
[0011]在一些實(shí)施方式中，步驟I中的氨基硅烷的無水乙醇溶液的體積分?jǐn)?shù)為2~10%。
[0012]在一些實(shí)施方式中，全棉織物在氨基硅烷的無水乙醇溶液中浸泡時(shí)間為100~110分鐘。
[0013]在一些實(shí)施方式中，步驟2中的銀離子溶液濃度為0.2~20mmol/L。
[0014]在一些實(shí)施方式中，經(jīng)過步驟I處理的全棉織物在銀離子溶液中浸潰時(shí)間為5~6分鐘。
[0015]在一些實(shí)施方式中，步驟3中的還原劑為硼氫化鈉或水合肼或氨水。
[0016]在一些實(shí)施方式中，步驟3中的還原劑的濃度為8~12mmol/L。
[0017]在一些實(shí)施方式中，步驟2處理的全棉織物在還原劑中浸泡時(shí)間4~5分鐘。[0018]在一些實(shí)施方式中，全棉織物載體上納米銀最低上載量為30微克/平方厘米/克，海綿載體上納米銀最低上載量為20微克/平方厘米/克，尼龍網(wǎng)載體納米銀最低上載量為40微克/平方厘米/克，氧化鋁片載體納米銀最低上載量為20微克/平方厘米/克。
[0019]在一些實(shí)施方式中，步驟4中確定浮子數(shù)量由如下方式確定:
[0020]N=fV/ (svt) [0021]其中，V是水域中水的體積，V是水的流速，s是載體在流速方向的截面積，t是提前投放時(shí)間，f是一個(gè)與水的干凈程度、載體的孔隙率等因素有關(guān)的修正因子，N是投放載體的數(shù)量。
[0022]本發(fā)明將納米銀附著在載體上，將帶有納米銀的載體投入藍(lán)藻水域中，這些納米銀載體在水中起到抑菌和殺菌的作用，抑制藍(lán)藻的生長。納米銀具有很好的殺菌效果，可用于小區(qū)域和大面積藍(lán)藻防護(hù)和治理，殺完菌后可將這些載體回收并再利用。此外，其防護(hù)和治理過程為完全的物理殺菌和抗菌，對環(huán)境不會造成污染。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為實(shí)施例一得到的載體產(chǎn)品的掃描電鏡圖；
[0024]圖2為實(shí)施例一得到的載體產(chǎn)品經(jīng)過50次國家標(biāo)準(zhǔn)洗滌后的掃描電鏡圖；
[0025]圖3為實(shí)施例一得到的載體產(chǎn)品經(jīng)過50次國家標(biāo)準(zhǔn)洗滌后被洗滌下了的納米銀粒子透射電鏡照片；
[0026]圖4為以全棉織物為載體時(shí)載體上納米銀的上載量與硝酸銀溶液的濃度的關(guān)系；
[0027]圖5為本發(fā)明基于納米銀的防護(hù)和治理藍(lán)藻污染的方法的納米銀載體防護(hù)和治理藍(lán)藻工程示意圖；
[0028]圖6為以全棉織物為載體時(shí)納米銀相對濃度對藍(lán)藻抑菌率的影響。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0030]實(shí)例一
[0031]納米銀處理的全棉紡織品:將全棉織物使用純凈水和酒精分別超聲清洗5分鐘，以便清潔其表面的污染物和油污，自然干燥。全棉織物表面本身帶有羥基和羧基。然后將全棉織物放入體積分?jǐn)?shù)為5%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷的無水乙醇溶液中浸泡100分鐘，接著自然干燥，然后將織物后放入6mmol/L的硝酸銀溶液中浸潰5分鐘，接著將全棉織物通過軋輥甩出多余的硝酸銀。然后將經(jīng)過處理的全棉織物放入濃度為lOmmol/L的硼氫化鈉溶液中浸泡反應(yīng)5分鐘，最后用水漂洗，120° C下干燥。完成后就可以在全棉織物的表面便獲得原位生長的中性納米銀粒子。3-氨基丙基三甲氧基硅烷在無水乙醇中水解生成硅醇，娃醇與全棉織物表面的羥基和羧基結(jié)合脫水，從而氨基硅烷牢牢附著在全棉織物的表面上，使得全棉織物表面獲得氨基。由于氨基與銀離子的相互作用使得銀離子通過氨基牢固地附著在全棉織物上。銀離子被還原成銀原子，因氨基帶有高密度的負(fù)電荷，增加了載體表面的電荷密度，使得銀原子在全棉織物表面的遷移速度受限，還原的銀原子只能在受阻的全棉織物表面生成較小的納米銀粒子。
[0032]用原子吸收光譜法測量全棉織品上納米銀的上載量可以高達(dá)100微克/平方厘米/克，大于全棉織物載體上納米銀的最低上載量30微克/平方厘米/克。
[0033]圖1為在載體全棉織物上的原位生長的納米銀的掃描電鏡圖，其中白色小點(diǎn)為納米銀，灰色部分為全棉織物載體，可以看出大量的納米銀附著在載體上。
[0034]圖2為在載體全棉織物上原位生長的納米銀經(jīng)過50次國家標(biāo)準(zhǔn)洗滌后的掃描電鏡圖，其中白色小點(diǎn)為納米銀，灰色部分為全棉織物載體，可以看出，經(jīng)過洗滌后，仍然有較大量的納米銀附著在載體上。
[0035]如圖3所示，全棉織物上經(jīng)50次洗滌后被洗滌下來的納米銀粒子的透射電鏡圖，從圖中可以看出，納米銀粒子的粒徑在5~25nm之間。
[0036]由圖4可以看出，隨著硝酸銀溶液濃度的上升，全棉織物上的納米銀上載量也在增加，并且從圖4中可以看出載體上納米銀的上載量都較高。
[0037]將納米銀全棉織物制作成浮子置于藍(lán)藻發(fā)生區(qū)，在本實(shí)施例中，將載體制作成直徑為0.5米，厚度為0.3米的圓形浮子。按照圖5的方式在水面布放。圖5中外面的方框I代表水池，中間擺布的圓圈2代表納米銀載體浮子。其載體的布放密度主要由提前布放時(shí)間、納米銀在載體上的上載量及其水域中水的流動(dòng)速度等因素有關(guān)。對于實(shí)際應(yīng)用來說，浮子的布放量可以用下列簡化的公式進(jìn)行計(jì)算:
[0038]N=fV/ (svt)
[0039]其中，V是水域中水的體積，V是水的流速，s是載體在流速方向的截面積，t是提前投放時(shí)間，f是一個(gè)與水的干凈程度、載體的孔隙率等因素有關(guān)的修正因子，N是投放載體的數(shù)量。
[0040]V為IO7立方米，V為0.01米/秒，s為0.785平方米，t為5184000秒，在載體上納米銀最低上載量的條件下，f近似為0.8。將數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算:
[0041]Ν=1*107/(0.785*0.01*5184000)
[0042]=196.5872454
[0043]N的值為196個(gè)。
[0044]在藍(lán)藻汛期前2個(gè)月放置由載體制作成的浮子于待處理的藍(lán)藻水域表面，浮子可以用繩子相互連接，以防浮子載體飄走，在整個(gè)藍(lán)藻爆發(fā)期內(nèi)不將浮子取出，可以抑制藍(lán)藻的出現(xiàn)。納米銀載體可以在表面清潔后重復(fù)使用。由圖6可以看出，以全棉織物為載體制作成浮子，不斷增加納米銀在藍(lán)藻水域中的有效殺菌濃度。當(dāng)納米銀在藍(lán)藻水域中的有效殺菌濃度為O~3ppm時(shí)，幾乎沒有抑菌的效果；當(dāng)納米銀在藍(lán)藻水域中的有效殺菌濃度為3~5ppm時(shí)，抑菌率不斷上升；當(dāng)納米銀在藍(lán)藻水域中的有效殺菌濃度為5ppm時(shí)，抑菌率達(dá)到最大值78% ;當(dāng)納米銀在藍(lán)藻水域中的有效殺菌濃度大于5ppm時(shí)，抑菌率保持78%不再上升。因此，納米銀在藍(lán)藻水域中的有效殺菌濃度應(yīng)大于或等于3ppm。
[0045]實(shí)例二
[0046]納米銀處理的全棉紡織品:將`全棉織物使用純凈水和酒精分別超聲清洗5分鐘，以便清潔其表面的污染物和油污，自然干燥。全棉紡織品表面帶有羥基和羧基。然后將全棉織物放入體積分?jǐn)?shù)為8%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷的無水乙醇溶液中浸泡110分鐘，接著自然干燥，然后等織物冷卻后將其放入6mmol/L的硝酸銀溶液中浸潰6分鐘，接著將全棉織物通過軋輥甩出多余的硝酸銀。然后將經(jīng)過處理的全棉織物放入濃度為lOmmol/L的硼氫化鈉溶液中浸泡反應(yīng)4分鐘，最后用水漂洗,120° C下干燥。完成后就可以在全棉織物的表面便獲得原位生長的中性納米銀粒子。3-氨基丙基三甲氧基硅烷在無水乙醇中水解生成娃醇，娃醇與全棉織物表面的羥基和羧基結(jié)合脫水，從而氨基硅烷牢牢附著在全棉織物的表面上，使得全棉織物表面獲得氨基。由于氨基與銀離子相互作用使得銀離子通過氨基牢固地附著在全棉織物上。銀離子被還原成銀原子，因氨基帶有高密度的負(fù)電荷，增加了載體表面的電荷密度，使得銀原子在全棉織物表面的遷移速度受限，還原的銀原子只能在受阻的全棉織物表面生成較小的納米銀粒子。[0047]用原子吸收光譜法測量全棉織品上納米銀的上載量可以高達(dá)100微克/平方厘米/克，大于全棉織物載體上納米銀的最低上載量30微克/平方厘米/克。
[0048]將納米銀全棉織物制作成浮子置于藍(lán)藻發(fā)生區(qū)，在本實(shí)施例中，將載體制作成直徑為0.5米，厚度為0.4米的圓形浮子。按照圖5的方式在水面布放。圖5中外面的方框I代表水池，中間擺布的圓圈2代表納米銀載體浮子。其載體的布放密度主要由提前布放時(shí)間、納米銀在載體上的上載量及其水域中水的流動(dòng)速度等因素有關(guān)。對于實(shí)際應(yīng)用來說，載體的布放量可以用下列簡化的公式進(jìn)行計(jì)算:
[0049]N=fV/ (svt)
[0050]其中，V是水域中水的體積，V是水的流速，s是載體在流速方向的截面積，t是投放時(shí)間為兩個(gè)月的時(shí)間。f是一個(gè)與水的干凈程度、載體的孔隙率等因素有關(guān)的修正因子，N是投放載體的數(shù)量。
[0051]V為IO7立方米，V為0.01米/秒，s為0.785平方米，t為5184000秒，在載體上納米銀最低上載量的條件下，f近似為0.8。
[0052]將數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算:
[0053]N=0.8*107/ (0.785*0.01*5184000)
[0054]=196.5872454
[0055]N的值為196個(gè)。
[0056]在藍(lán)藻汛期前2個(gè)月放置由載體制作成的浮子于待處理的藍(lán)藻水域表面，浮子可以用繩子相互連接，以防浮子載體飄走，在整個(gè)藍(lán)藻爆發(fā)期內(nèi)不將浮子取出，可以抑制藍(lán)藻的出現(xiàn)。納米銀載體可以在表面清潔后重復(fù)使用。
[0057]實(shí)例三
[0058]納米銀處理的尼龍網(wǎng):將尼龍網(wǎng)使用純凈水和酒精分別超聲清洗6分鐘，以便清潔其表面的污染物和油污，自然干燥。在本實(shí)施例中用等離子體放電法使尼龍網(wǎng)的表面獲得羥基和羧基。本實(shí)施例在德國Harrick Plasma公司的ΗΧΜ)02等離子體表面處理儀中采用氧等離子體處理，設(shè)定參數(shù)射頻為200瓦，氧氣壓力為266.644帕，放電靶和處理部件的間距是15毫米，處理時(shí)間為30秒。處理使得尼龍網(wǎng)表面獲得羥基和羧基。然后將尼龍網(wǎng)放入體積分?jǐn)?shù)為6%的N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的無水乙醇溶液中浸泡80分鐘，接著自然干燥，然后等尼龍網(wǎng)冷卻后將其放入濃度為0.2mmol/L的硝酸銀溶液中浸泡20分鐘，接著將吸附硝酸銀的尼龍網(wǎng)在5轉(zhuǎn)/分鐘的甩干機(jī)上甩干。然后將其放入濃度為8mmol/L的氨水中浸泡反應(yīng)10分鐘,最后用自來水沖洗，120° C干燥。在尼龍網(wǎng)表面便獲得原位生長的納米銀粒子。N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷在無水乙醇中水解生成娃醇，娃醇與尼龍網(wǎng)表面的羥基和羧基結(jié)合脫水，從而氨基硅烷牢牢附著在尼龍網(wǎng)的表面上，使得尼龍網(wǎng)表面獲得氨基。由于氨基與銀離子相互作用使得銀離子通過氨基牢固地附著在尼龍網(wǎng)上。銀離子被還原成銀原子，因氨基帶有高密度的負(fù)電荷，增加了載體表面的電荷密度，使得銀原子在尼龍網(wǎng)表面的遷移速度受限，還原的銀原子只能在受阻的尼龍網(wǎng)表面生成較小的納米銀粒子。
[0059]用原子吸收光譜法測量尼龍網(wǎng)上納米銀的上載量為40微克/平方厘米/克，等于尼龍網(wǎng)上納米銀最低上載量40微克/平方厘米/克。
[0060]將納米銀尼龍網(wǎng)制作成浮子置于藍(lán)藻發(fā)生區(qū)固定，在本實(shí)施例中，將載體制作成邊長為0.5米，厚度為0.3米的圓形浮子。按照圖5的方式在藍(lán)藻汛期前兩個(gè)月布放，可以抑制藍(lán)藻的出現(xiàn)。圖5中外面的方框I代表水池，中間擺布的圓圈2代表納米銀載體浮子。其載體的布放密度主要由提前布放時(shí)間、納米銀在載體上的上載量及其水域中水的流動(dòng)速度等因素有關(guān)。對于實(shí)際應(yīng)用來說，載體的布放量可以用下列簡化的公式進(jìn)行計(jì)算:
[0061]N=fV/ (svt)
[0062]其中，V是水域中水的體積，V是水的流速，s是載體在流速方向的截面積，t是投放時(shí)間為兩個(gè)月的時(shí)間，f是一個(gè)與水的干凈程度、載體的孔隙率等因素有關(guān)的修正因子，N是投放載體的數(shù)量。
[0063]V為IO7立方米，V為0.01米/秒，s為0.785平方米，t為5184000秒，在載體上納米銀最低上載量的條件下，f近似為I。
[0064]將數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算:
[0065]N=l*107/ (0.785*0.01*5184000)
[0066]=245.7340568
[0067]N的值為245個(gè)。
[0068]藍(lán)藻爆發(fā)期過后，可以將納米銀載體從水中取出。納米銀尼龍網(wǎng)可以在表面清潔后重復(fù)使用。
[0069]實(shí)例四
[0070]納米銀處理的海綿:將海綿使用純凈水和酒精分別超聲清洗5分鐘，以便清潔其表面的污染物和油污，在80° C條件下干燥。本實(shí)施例中通過酸腐蝕法使得海綿表面獲得羥基和羧基。將海綿放入濃度為10%的硫酸中，浸泡5分鐘，然后將海綿浸泡在水中水洗10分鐘，最后在60°C的條件下烘干，使得海綿表面獲得羥基和羧基。然后將海綿放入體積分?jǐn)?shù)為2%的氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷的無水乙醇溶液中浸泡120分鐘，接著在80° C的條件下干燥，然后等海綿冷卻后將其放入濃度為2mmol/L的硝酸銀溶液中浸泡10分鐘，接著將吸附硝酸銀的海綿在6轉(zhuǎn)/分鐘的甩干機(jī)上甩干。然后將其放入濃度為12mmol/L的水合肼溶液中浸泡反應(yīng)3分鐘，最后用純凈水沖洗，120° C干燥，在海綿的表面便獲得原位生長的納米銀粒子。氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷在無水乙醇中水解生成硅醇，硅醇與海綿表面的羥基和竣基結(jié)合脫水，從而氣基硅烷牢牢附著在海綿的表面上，使得海綿表面獲得氣基。由于氨基與銀離子的相互作用使得銀離子通過氨基牢固地附著在海綿上。銀離子被還原成銀原子，因氨基帶有高密度的負(fù)電荷，增加了載體表面的電荷密度，使得銀原子在海綿表面的遷移速度受限，還原的銀原子只能在受阻的海綿表面生成較小的納米銀粒子。
[0071]用原子吸收光譜法測量海綿上納米銀的上載量可以高達(dá)40微克/平方厘米/克，大于海綿載體上納米銀的最低上載量20微克/平方厘米/克。
[0072]將納米銀海綿制作成浮子置于藍(lán)藻發(fā)生區(qū)固定，在本實(shí)施例中，將載體制作成邊長為I米，厚度為0.5米的方形浮子。在藍(lán)藻汛期前兩個(gè)月按照圖5的方式布放，可以抑制藍(lán)藻的出現(xiàn)。圖5中外面的方框I代表水池，中間擺布的圓圈2代表納米銀載體浮子。其載體的布放密度主要由提前布放時(shí)間、納米銀在載體上的上載量及其水域中水的流動(dòng)速度等因素有關(guān)。對于實(shí)際應(yīng)用來說，載體的布放量可以用下列簡化的公式進(jìn)行計(jì)算:
[0073]N=fV/ (svt)
[0074]其中，V是水域中水的體積，V是水的流速為，s是載體在流速方向的截面積，t是投放時(shí)間為兩個(gè)月的時(shí)間，f是一個(gè)與水的干凈程度、載體的孔隙率等因素有關(guān)的修正因子，N是投放載體的數(shù)量。
[0075]V為IO7立方米，V為0.01米/秒，s為I平方米，t為5184000秒，在載體上納米銀最低上載量的條件下，f近似為I。
[0076]將數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算:
[0077]N=l*107/(1*0.01*5184000)
[0078]=192.9012346
[0079]N的值為192個(gè)。
[0080]藍(lán)藻爆發(fā)期過后， 可以將納米銀載體從水中取出。納米銀海綿可以在表面清潔后重復(fù)使用。
[0081]實(shí)施例五
[0082]納米銀處理的氧化鋁片:將氧化鋁片使用純凈水和酒精分別超聲清洗5分鐘，以便清潔其表面的污染物和油污，在80° C的條件下干燥。氧化鋁片表面本身就帶有羥基和羧基。然后將氧化鋁片放入體積分?jǐn)?shù)為10%的Y-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷的無水乙醇溶液中浸泡60分鐘，接著在80° C的條件下干燥，然后等氧化鋁片冷卻后將其放入濃度為20mmol/L的硝酸銀溶液中浸泡25分鐘,接著用純凈水將氧化鋁片上殘留的未絡(luò)合的硝酸銀洗去，再將氧化鋁片上大量水分甩去，然后將其放入濃度為8mmol/L的硼氫化鈉溶液中浸泡反應(yīng)10分鐘。最后用自來水沖洗，120° C干燥。在氧化鋁片上便得原位生長的納米銀粒子。Y-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷在無水乙醇中水解生成硅醇，硅醇與氧化鋁片表面的羥基和羧基結(jié)合脫水，從而氨基硅烷牢牢附著在氧化鋁片表面上，使得氧化鋁片表面獲得氨基。由于氨基與銀離子相互作用使得銀離子通過氨基牢固地附著在氧化鋁片上。銀離子被還原成銀原子，因氨基帶有高密度的負(fù)電荷，增加了載體表面的電荷密度，使得銀原子在氧化鋁片表面的遷移速度受限，還原的銀原子只能在受阻的氧化鋁片表面生成較小的納米銀粒子。
[0083]用原子吸收光譜法測量氧化鋁片上納米銀的上載量可以高達(dá)25微克/平方厘米/克，大于氧化鋁片上納米銀的最低上載量20微克/平方厘米/克。
[0084]將納米銀氧化鋁片制作成浮子置于藍(lán)藻發(fā)生區(qū)，在本實(shí)施例中，將載體制作成直徑為0.5米，厚度為0.4米的圓形浮子?？梢园凑請D5的方式在水面布放，在藍(lán)藻汛期前2個(gè)月放置于該水域表面，可以抑制藍(lán)藻的出現(xiàn)。圖5中外面的方框I代表水池，中間擺布的圓圈2代表納米銀載體浮子。其載體的布放密度主要由提前布放時(shí)間、納米銀在載體上的上載量及其水域中水的流動(dòng)速度等因素有關(guān)。對于實(shí)際應(yīng)用來說，載體的布放量可以用下列簡化的公式進(jìn)行計(jì)算:
[0085]N=fV/ (svt)[0086]其中，V是水域中水的體積為IO7立方米，V是水的流速為0.01米/秒;s是載體在流速方向的截面積為0.785平方米，t是投放時(shí)間為兩個(gè)月的時(shí)間，為5184000秒。N是投放載體的數(shù)量；f是一個(gè)與水的干凈程度、載體的孔隙率等因素有關(guān)的修正因子，近似為
0.65。將數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算的N的值為160個(gè)。[0087]V為IO7立方米，V為0.01米/秒，s為0.785平方米，t為5184000秒，在載體上納米銀最低上載量的條件下，f近似為I。
[0088]將數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算:
[0089]N=l*107/ (0.785*0.01*5184000)
[0090]=159.7271396
[0091]N的值為160個(gè)。
[0092]藍(lán)藻爆發(fā)期過后，可以將納米銀載體從水中取出。納米銀氧化鋁片可以在表面清潔后重復(fù)使用。
【權(quán)利要求】
1.基于納米銀的防護(hù)和治理藍(lán)藻污染的方法，具體步驟如下: 步驟1:用水和酒精將載體清洗后干燥，對干燥的載體進(jìn)行預(yù)處理，使載體表面獲得羥基和羧基，再將所述載體放入氨基硅烷的無水乙醇溶液中進(jìn)行浸泡，使載體表面獲得氨基; 步驟2:將經(jīng)過步驟I處理的載體浸潰在銀離子溶液中，使所述載體表面吸附銀離子； 步驟3:將經(jīng)過步驟2處理的載體浸潰在還原劑中，使載體表面的銀離子還原成中性納米銀粒子； 步驟4:將步驟3中獲得的帶有納米銀的載體制作成浮子，投入藍(lán)藻水域中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于納米銀的防護(hù)和治理藍(lán)藻污染的方法，其特征在于，通過等離子體放電法或酸堿腐蝕法使載體表面獲得羥基和羧基。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于納米銀的防護(hù)和治理藍(lán)藻污染的方法，其特征在于，所述載體為全棉織物或海綿或尼龍網(wǎng)或氧化鋁片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于納米銀的防護(hù)和治理藍(lán)藻污染的方法，其特征在于，所述步驟I中的氨基硅烷的無水乙醇溶液的體積分?jǐn)?shù)為2~10%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于納米銀的防護(hù)和治理藍(lán)藻污染的方法，其特征在于，所述全棉織物在氨基硅烷的無水乙醇溶液中浸泡時(shí)間為100~110分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于納米銀的防護(hù)和治理藍(lán)藻污染的方法，其特征在于，所述步驟2中的銀離子溶液濃度為0.2~20mmol/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于納米銀的防護(hù)和治理藍(lán)藻污染的方法，其特征在于，所述經(jīng)過步驟I處理的全棉織物在銀`離子溶液中浸潰時(shí)間為5~6分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于納米銀的防護(hù)和治理藍(lán)藻污染的方法，其特征在于，所述步驟3中的還原劑為硼氫化鈉或水合肼或氨水。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于納米銀的防護(hù)和治理藍(lán)藻污染的方法，其特征在于，所述步驟3中的還原劑的濃度為8~12mmol/L。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于納米銀的防護(hù)和治理藍(lán)藻污染的方法，其特征在于，所述步驟2處理的全棉織物在還原劑中浸泡時(shí)間4~5分鐘。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于納米銀的防護(hù)和治理藍(lán)藻污染的方法，其特征在于，所述全棉織物載體上納米銀最低上載量為30微克/平方厘米/克，所述海綿載體上納米銀最低上載量為20微克/平方厘米/克，所述尼龍網(wǎng)載體納米銀最低上載量為40微克/平方厘米/克，所述氧化鋁片載體納米銀最低上載量為20微克/平方厘米/克。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于納米銀的防護(hù)和治理藍(lán)藻污染的方法，其特征在于，所述步驟4中確定浮子數(shù)量由如下方式確定:
N=fV/ (svt) 其中，V是水域中水的體積，V是水的流速，s是載體在流速方向的截面積，t是提前投放時(shí)間，f是一個(gè)與水的干凈程度、載體的孔隙率等因素有關(guān)的修正因子，N是投放載體的數(shù)量。
【文檔編號】B22F9/24GK103570084SQ201210268256
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月30日
【發(fā)明者】楊得全 申請人:無錫市順業(yè)科技有限公司