專利名稱：滸苔絮凝劑及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及滸苔絮凝劑及其制備工藝，屬于災(zāi)害綠藻處理及再利用技術(shù)領(lǐng)域。 背景技術(shù)：
工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，人口劇增，人類賴以生存的水資源日益貧乏。水資源危機已成為制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。目前，我國水資源受到了不同程度的污染，并且有不斷加劇的趨勢。為了節(jié)約水資源，提高水的利用率，減輕廢水對環(huán)境造成的污染，我們必須加強對工業(yè)廢水和生活污水的治理。在水處理工藝中，混凝沉淀是應(yīng)用最普遍、最廣泛、并且成本較低的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，它決定著后續(xù)流程的運行工況、運行成本和最終出水水質(zhì)，因而成為環(huán)境工程領(lǐng)域中重要的研究內(nèi)容之一?；炷幚硇Ч暮脡脑诤艽蟪潭壬先Q于絮凝劑的品質(zhì)。因此，新型、高效的絮凝劑始終是水處理環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域中重點發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，也是水工業(yè)與水污染治理工程技術(shù)與設(shè)備創(chuàng)新發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。雖然通過增大藥劑投加量、 添加助凝劑等可以提高混凝效果，但是其對污染物去除還是存在諸多方面的限制，因此開發(fā)新型高效的混凝劑十分必要。傳統(tǒng)的無機混凝劑主要包括鋁系和鐵系混凝劑，其應(yīng)用歷史悠久，廣泛用于水的凈化處理和污水的脫泥處理等，具有除濁脫色能力強，對懸浮物去除率高等優(yōu)點，但無機低分子混凝劑成本較高，腐蝕性較大，鋁系混凝劑還存在毒性問題，在有些場合凈水效果不理想。與無機混凝劑相比，有機混凝劑用量少，混凝速度快，受共存鹽類、介質(zhì)及環(huán)境溫度影響小，處理過程短，生成的污泥量少，在國內(nèi)外廣泛用于石油、印染、 食品、化工、造紙等廢水的處理中。但其價值昂貴，且大多混凝劑本身或其水解、降解產(chǎn)物有毒，應(yīng)用受到一定的限制。滸苔屬于綠藻類，是綠藻門石莼科的一屬，廣泛分布在全世界各海洋中，近年來由于全球氣候變化造成滸苔綠潮頻頻暴發(fā)，大量滸苔漂浮聚集到岸邊，阻塞航道，嚴(yán)重威脅沿海漁業(yè)、旅游業(yè)發(fā)展。自2007年來，青島、威海、日照沿海海岸各海水浴場沙灘都有不同程度的滸苔出現(xiàn)。政府每年都要耗費大量的人力物力組織人員和大型裝備進(jìn)行清理。2008年 6月中旬，大量滸苔從黃海中部海域漂移至青島附近海域，曾一度對2008年夏季奧運會帆船比賽造成威脅。因此探索海洋綠潮副產(chǎn)物-滸苔資源綜合利用的有效途徑，對于解決海洋滸苔災(zāi)害帶來的環(huán)境、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)問題具有重要意義。目前對于滸苔的再回收利用文獻(xiàn)資料很少，有報道稱可將滸苔轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)油。 CN101659874A(CN200910017836. 1)公開了一種滸苔熱裂解制取生物油的方法，將滸苔碾碎、干燥、粉碎后置于裂解反應(yīng)器中裂解，裂解產(chǎn)物經(jīng)過冷卻后，熱解氣體中的可凝性組分， 也就是生物油進(jìn)入液相；同時分別回收氣體和固相，裂解溫度為500°C 600°C ；所述熱解氣體中不凝性氣體，一部分回收到熱解爐作為二次風(fēng)，另一部分回收到燃燒爐，用作燃料。 但目前市場上作為低級燃料的生物油價格約1500元/噸，而這種生物油通過深加工后市場價值每噸可達(dá)數(shù)千元甚至上萬元。即使撇開治理滸苔污染的收入，當(dāng)形成規(guī)?；a(chǎn)、 成本降低后，將滸苔變成生物油的技術(shù)同樣耗費財力。CN101767921A(CN201010109261.9) 提供了一種以滸苔作為助凝劑處理泥漿的方法①將含水率低于15%的干滸苔助凝劑與
3含水率高于85 %的池塘底泥泥漿混合進(jìn)行預(yù)處理，其配比按照干滸苔與絕干污泥的比重 1 10-1 30配置；②配置高分子絮凝劑溶液，使其濃度為1%。-5%。;③將高分子絮凝劑逐步加入預(yù)處理后的池塘底泥泥漿并進(jìn)行混合，直至出現(xiàn)絮凝體，根據(jù)不同的池塘底泥種類， 高分子絮凝劑溶液與預(yù)處理池塘底泥泥漿的重量配比為1 50-1 150 ；④絮凝漿液沉淀 30分鐘后進(jìn)行后處理。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有混凝劑技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種滸苔絮凝劑及其制備工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種滸苔絮凝劑，20°C時測定密度為1. 15士0. 05Kg/m3，Zeta電位為-40士3mV，pH 為6. 73-6. 86的透明粘稠液體；是按以下方法從滸苔中提取制得將滸苔洗凈、烘干、粉碎，過100目篩，將所得滸苔干粉與去離子水以1 70-75的質(zhì)量比混合，在85-90°C恒溫水浴中攪拌浸提3-4h，將浸提液離心分離，取上清液加入同等體積的去離子水稀釋，即得。根據(jù)本發(fā)明，一種所述滸苔絮凝劑的制備方法，步驟如下以滸苔為原料，將滸苔洗凈，于65-70°C烘箱烘干后，在磁力粉碎機中粉碎成粉末， 過100目篩，得滸苔干粉。將滸苔干粉與去離子水以1 70-75的質(zhì)量比混合，在85-90°C 恒溫水浴中攪拌浸提3-4h，浸提后的溶液在離心機中以4500-5000r/min的速度分離 20-25min，取出上清液加入同等體積的去離子水稀釋，得到滸苔絮凝劑。本發(fā)明制備出滸苔的提取液，將其應(yīng)用于水處理過程處理模擬水樣和實際水樣的混凝處理，取得了較好效果，是一種低成本的絮凝劑。本發(fā)明所述滸苔絮凝劑的應(yīng)用，作為新型的水處理藥劑，可單獨應(yīng)用或與無機混凝劑復(fù)配使用，用于給水、廢水處理，可廣泛應(yīng)用于石油開采、造紙、采礦、日用化工的混凝處理。也可與現(xiàn)有的高分子絮凝劑復(fù)配使用，可替代化學(xué)合成的高分子絮凝劑的用量 40-60%。如以上述的滸苔絮凝劑的應(yīng)用，滸苔絮凝劑單獨用于水處理過程，用量為 0. 1-0. 5mL/L7jC。如以上述的滸苔絮凝劑的應(yīng)用，滸苔絮凝劑與無機混凝劑復(fù)配使用時，滸苔絮凝劑與無機混凝劑的質(zhì)量比1 5-8，滸苔絮凝劑的用量為0.1-0. 5mL/L水。所述無機混凝劑為氯化鐵、硫酸鋁或聚合硫酸鋁。本發(fā)明的滸苔絮凝劑應(yīng)用于水處理領(lǐng)域與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)良效果本發(fā)明滸苔絮凝劑屬于水處理領(lǐng)域中天然高分子絮凝劑，是以周期性爆發(fā)的滸苔為原料，采用水浴浸提的方法制備而成，將滸苔絮凝劑用于混凝處理過程，能夠去除水中的有機物，降低水的濁度，本發(fā)明具有生產(chǎn)工藝簡捷、經(jīng)濟(jì)、適用性強等特點，可廣泛適用于給水、廢水處理，同時，也為定期爆發(fā)的滸苔災(zāi)害提供了一個新的解決思路。本發(fā)明將滸苔提取液作為一種絮凝劑應(yīng)用于混凝處理過程，滸苔富含碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、粗纖維等多種大分子物質(zhì)，其活性基團(tuán)點多，結(jié)構(gòu)多樣化，安全無毒，在混凝過程中可以發(fā)揮良好的吸附架橋作用，從而促使膠體凝聚，用于給水和廢水的處理，達(dá)到良好的混凝效果。具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。實施例1 本實施例所用滸苔取自青島第一海水浴場，將滸苔洗凈，于70°C烘箱烘干后，在磁力粉碎機中粉碎成粉末，過100目篩，得滸苔干樣。將滸苔干樣與去離子水以1 75的質(zhì)量比混合，在90°C恒溫水浴中攪拌浸提4h，浸提后的溶液在高速離心分離機中以5000r/min 的速度離心分離20min，取上清液并加入同等體積的去離子水稀釋后，得黃綠色透明液體， 即為滸苔絮凝劑。使用實施例1的滸苔絮凝劑用于水處理過程處理模擬水樣和實際水樣，詳細(xì)說明如下。實驗水樣實驗所用水樣有兩種一種是腐植酸-高嶺土模擬水樣，水樣的制備方法參見徐秀明等聚合氯化鋁中Alb形態(tài)去除腐殖酸的效果及機制研究，山東大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，環(huán)境科學(xué)，2008，四(11) =3064-3070 稱取Ig腐殖酸，以少量去離子水調(diào)和，并加入一定量的NaOH調(diào)節(jié)溶液pH，促進(jìn)溶解，磁力攪拌0. 5h后定容到1L，配制成Ig · L—1的模擬水樣貯備液。秤取Ig高嶺土，加入適量去離子水溶解，磁力攪拌0. 5h后倒入IL的量筒中定容至1L，靜置0. 后，吸取上層500ml即為實驗所用高嶺土懸濁液?；炷龑嶒灂r，以自來水水調(diào)和，配成濃度為IOmg 腐殖酸模擬水樣，利用高嶺土懸濁液調(diào)節(jié)原水濁度為 15. 0士0. 50NTU，得腐植酸-高嶺土模擬水樣。實驗所用另一水樣是引黃水庫水實際水樣， 取自濟(jì)南市鵲華自來水廠。實驗例一將實施例1中制備的滸苔絮凝劑用于腐植酸-高嶺土模擬水樣混凝處理，所得結(jié)果列于表1.原水水質(zhì)情況如下ρΗ值為8. 37-8. 4，濁度為15. 1-15. 4NTU, UV254為 0. 289-0. 295CHT1，DOC 為 4. 948-5. 116mg/L。表1滸苔絮凝劑處理腐植酸-高嶺土模擬水樣的效果
指標(biāo)藥品加藥量 (ml)0. 050. 100. 150. 200. 250. 30剩余濁度(NTU)實際水樣11. 410. 710. 510. 410. 39. 9UVm4去除率(％)實際水樣47. 257. 457. 758. 458. 859. 8DOC去除率(%)實際水樣17. 223. 016. 712. 35. 10. 6從以上處理結(jié)果可見，滸苔絮凝劑處理腐植酸-高嶺土模擬水樣，對于濁度和 UV254的去除效果較好，對于DOC的去除效果一般，由于滸苔本身為一種有機物，因此滸苔投加量大于0. ImL時，DOC的去除效率逐漸下降，在0. ImL時達(dá)到最大值。實驗例二 將實施例1制備的滸苔絮凝劑用于引黃水庫水實際水樣的混凝處理，原水水質(zhì)狀況如下:pH 值為 8. 41-8. 45，濁度為 4. 35-4. 60NTU, UV254 為 0. 036-0. 040cm"1, DOC 為
3. 688-3. 787mg/L。處理結(jié)果列于表2。 表2滸苔絮凝劑處理引黃水庫水實際水樣的效果
權(quán)利要求
1.一種滸苔絮凝劑，其特征是20°c測定密度為1. 15 士 0. 05Kg/m3, Zeta電位為-40士3mV，pH為6. 73-6. 86的透明液體；是按以下方法從滸苔中提取制得將滸苔洗凈、烘干、粉碎，過100目篩，將所得滸苔干粉與去離子水以1 70-75的質(zhì)量比混合，在85-90°C恒溫水浴中攪拌浸提3-4h，將浸提液離心分離，取上清液加入同等體積的去離子水稀釋，即得。
2.權(quán)利要求1所述滸苔絮凝劑的制備方法，步驟如下以滸苔為原料，將滸苔洗凈，于65-70°C烘箱烘干后，在磁力粉碎機中粉碎成粉末，過 100目篩，得滸苔干粉。將滸苔干粉與去離子水以1 70-75的質(zhì)量比混合，在85-90°C恒溫水浴中攪拌浸提3-4h，浸提后的溶液在離心機中以4500-5000r/min的速度分離20-25min， 取出上清液加入同等體積的去離子水稀釋，得到滸苔絮凝劑。
3.權(quán)利要求1所述滸苔絮凝劑的應(yīng)用，其中所述滸苔絮凝劑用于給水、廢水處理，石油開采、造紙、采礦、日用化工的水混凝處理；或者滸苔絮凝劑與無機混凝劑復(fù)配應(yīng)用于水處理領(lǐng)域。
全文摘要
本發(fā)明涉及滸苔絮凝劑及其制備工藝，將原料滸苔烘干粉碎，與去離子水以1∶70-75的質(zhì)量比混合，在85-90℃恒溫水浴中攪拌浸提3-4h，將浸提液離心分離，取上清液加入同等體積的去離子水稀釋，即得滸苔絮凝劑。將其應(yīng)用于水的混凝處理，可降低水的濁度，除去水中的有機物，本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡捷、適用范圍廣，安全無毒，并為災(zāi)害綠藻-滸苔的再利用技術(shù)提供了一個新的思路。
文檔編號C02F1/56GK102417225SQ20111031686
公開日2012年4月18日 申請日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者王燕, 趙爽, 趙艷俠, 高寶玉 申請人:山東大學(xué)