本發(fā)明涉及水處理領域,具體的涉及一種有效去除水中銅綠微囊藻的方法。
背景技術:
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近年來,水體富營養(yǎng)化程度日益加劇,藍藻“水華”的發(fā)生越來越頻繁。藍藻“水華”以銅綠微囊藻為主,由于其產生的微囊藻毒素嚴重污染水體,可引起動物乃至人類中毒,嚴重威脅人類健康和生命安全。因此,藍藻水華的防治引起了國內外的廣泛關注。
黏土絮凝除藻作為一種應急除藻方法,備受推崇。黏土具有礦物來源充足,天然無毒,使用方便,價格低廉等優(yōu)點。目前黏土除藻領域中存在的主要問題是:(1)最低有效投加量仍然太高;主要原因是現(xiàn)有研究涉及的黏土種類不夠廣泛,可能有更高效的黏土尚未被發(fā)現(xiàn);(2)缺少藻凝聚動力學方面的基礎研究,而在停留時間短的水體中凝聚效果完全由動力學決定;(3)天然水體中藻細胞和黏土顆粒均帶負電,其凝聚機理與常規(guī)混凝不同,因此有待進一步發(fā)現(xiàn)黏土-藻凝聚獨特的作用機理,以指導尋找更高效的黏土和更有效的黏土改性方向;(4)研究的藻種多限于赤潮藻,對于淡水華常見藻類——微囊藻的黏土凝聚則鮮見報道。
技術實現(xiàn)要素:
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本發(fā)明的目的是提供一種有效去除水中銅綠微囊藻的方法,該方法藻類去除速率快,銅綠微囊藻去除率高,操作簡單,成本低,對水體無二次污染。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術方案:
一種有效去除水中銅綠微囊藻的方法,包括以下步驟:
(1)絮凝劑的制備
將黏土干燥后粉碎至細度為50-100μm,殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉用質量濃度為2-5%的鹽酸溶液溶解配制成殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉的鹽酸溶液,并與黏土粉混合攪拌,并在1000W的功率下超聲3-8h,,過濾干燥后得到絮凝劑;
(2)沉淀處理
將步驟(1)制得的絮凝劑投入到待處理的水中,在200-300r/min的攪拌速度下快速攪拌30-50min,靜置沉淀1-3h,過濾;
(3)臭氧處理
將過濾后的水通入到一個密閉的水池,通入含高濃度臭氧的空氣進行脫毒處理10-30min,處理后的水靜置0.5-1h;
其中,步驟(1)中,所述黏土、殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉的質量比為1:(5-20):(1-2):(0.5-1)。
作為上述技術方案的優(yōu)選,步驟(1)中,所述黏土、殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉的質量比為1:15:1:0.5。
作為上述技術方案的優(yōu)選,步驟(1)中,所述黏土為爛黃泥土與姜石黃泥土的混合物,二者質量比為(2-3):1。
作為上述技術方案的優(yōu)選,步驟(1)中,所述殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉的鹽酸溶液中,殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉、質量濃度為2-5%的鹽酸溶液的質量比為(5-20):(1-2):(0.5-1):32。
作為上述技術方案的優(yōu)選,步驟(2)中,所述絮凝劑的添加量為0.2-0.6g/L。
作為上述技術方案的優(yōu)選,步驟(3)中,臭氧處理過程中,臭氧在水中的濃度為0.1-1.5mg/L。
本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明采用殼聚糖、多巴胺對黏土進行改性,并與硅酸鈉復合組成絮凝劑,其能夠快速有效的除去水中的銅綠微囊藻,處理水時其添加量小,大大減少了水處理的成本,且其無毒環(huán)保,對水體無二次污染;
該方法操作簡單,成本低,本發(fā)明可采用水華爆發(fā)地周邊的黏土進行改性,且黏土使用量少,大大節(jié)約了成本,經濟環(huán)保。
具體實施方式:
為了更好的理解本發(fā)明,下面通過實施例對本發(fā)明進一步說明,實施例只用于解釋本發(fā)明,不會對本發(fā)明構成任何的限定。
實施例1
一種有效去除水中銅綠微囊藻的方法,包括以下步驟:
(1)絮凝劑的制備
將黏土干燥后粉碎至細度為50-100μm,殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉用質量濃度為2%的鹽酸溶液溶解配制成殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉的鹽酸溶液,并與黏土粉混合攪拌,并在1000W的功率下超聲3h,過濾干燥后得到絮凝劑;
其中,所述殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉的鹽酸溶液中,殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉、質量濃度為2%的鹽酸溶液的質量比為5:1:0.5:32;
(2)沉淀處理
將步驟(1)制得的絮凝劑以0.2g/L的比例投入到待處理的水中,在200r/min的攪拌速度下快速攪拌50min,靜置沉淀1h,過濾;
(3)臭氧處理
將過濾后的水通入到一個密閉的水池,通入含高濃度臭氧的空氣進行脫毒處理10min,處理后的水靜置0.5h,臭氧在水中的濃度為1.5mg/L;
其中,步驟(1)中,所述黏土、殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉的質量比為1:5:1:0.5。
實施例2
一種有效去除水中銅綠微囊藻的方法,包括以下步驟:
(1)絮凝劑的制備
將黏土干燥后粉碎至細度為50-100μm,殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉用質量濃度為5%的鹽酸溶液溶解配制成殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉的鹽酸溶液,并與黏土粉混合攪拌,并在1000W的功率下超聲8h,過濾干燥后得到絮凝劑;
其中,所述殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉的鹽酸溶液中,殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉、質量濃度為5%的鹽酸溶液的質量比為20:2:1:32;
(2)沉淀處理
將步驟(1)制得的絮凝劑以0.6g/L的比例投入到待處理的水中,在300r/min的攪拌速度下快速攪拌30min,靜置沉淀3h,過濾;
(3)臭氧處理
將過濾后的水通入到一個密閉的水池,通入含高濃度臭氧的空氣進行脫毒處理30min,處理后的水靜置1h,臭氧在水中的濃度為0.1mg/L;
其中,步驟(1)中,所述黏土、殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉的質量比為1:20:2:1。
實施例3
一種有效去除水中銅綠微囊藻的方法,包括以下步驟:
(1)絮凝劑的制備
將黏土干燥后粉碎至細度為50-100μm,殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉用質量濃度為3%的鹽酸溶液溶解配制成殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉的鹽酸溶液,并與黏土粉混合攪拌,并在1000W的功率下超聲4h,過濾干燥后得到絮凝劑;
其中,所述殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉的鹽酸溶液中,殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉、質量濃度為3%的鹽酸溶液的質量比為8:1.2:0.6:32;
(2)沉淀處理
將步驟(1)制得的絮凝劑以0.3g/L的比例投入到待處理的水中,在200r/min的攪拌速度下快速攪拌35min,靜置沉淀1.4h,過濾;
(3)臭氧處理
將過濾后的水通入到一個密閉的水池,通入含高濃度臭氧的空氣進行脫毒處理15min,處理后的水靜置0.6h,臭氧在水中的濃度為1.2mg/L;
其中,步驟(1)中,所述黏土、殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉的質量比為1:8:1.2:0.6。
實施例4
一種有效去除水中銅綠微囊藻的方法,包括以下步驟:
(1)絮凝劑的制備
將黏土干燥后粉碎至細度為50-100μm,殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉用質量濃度為3.5%的鹽酸溶液溶解配制成殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉的鹽酸溶液,并與黏土粉混合攪拌,并在1000W的功率下超聲5h,過濾干燥后得到絮凝劑;
其中,所述殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉的鹽酸溶液中,殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉、質量濃度為3.5%的鹽酸溶液的質量比為11:1.4:0.7:32;
(2)沉淀處理
將步驟(1)制得的絮凝劑以0.4g/L的比例投入到待處理的水中,在200r/min的攪拌速度下快速攪拌40min,靜置沉淀1.8h,過濾;
(3)臭氧處理
將過濾后的水通入到一個密閉的水池,通入含高濃度臭氧的空氣進行脫毒處理20min,處理后的水靜置0.7h,臭氧在水中的濃度為0.9mg/L;
其中,步驟(1)中,所述黏土、殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉的質量比為1:11:1.4:0.7。
實施例5
一種有效去除水中銅綠微囊藻的方法,包括以下步驟:
(1)絮凝劑的制備
將黏土干燥后粉碎至細度為50-100μm,殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉用質量濃度為4%的鹽酸溶液溶解配制成殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉的鹽酸溶液,并與黏土粉混合攪拌,并在1000W的功率下超聲6h,過濾干燥后得到絮凝劑;
其中,所述殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉的鹽酸溶液中,殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉、質量濃度為4%的鹽酸溶液的質量比為14:1.6:0.8:32;
(2)沉淀處理
將步驟(1)制得的絮凝劑以0.5g/L的比例投入到待處理的水中,在300r/min的攪拌速度下快速攪拌40min,靜置沉淀2h,過濾;
(3)臭氧處理
將過濾后的水通入到一個密閉的水池,通入含高濃度臭氧的空氣進行脫毒處理20min,處理后的水靜置0.8h,臭氧在水中的濃度為0.6mg/L;
其中,步驟(1)中,所述黏土、殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉的質量比為1:14:1.6:0.8。
實施例6
一種有效去除水中銅綠微囊藻的方法,包括以下步驟:
(1)絮凝劑的制備
將黏土干燥后粉碎至細度為50-100μm,殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉用質量濃度為4.5%的鹽酸溶液溶解配制成殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉的鹽酸溶液,并與黏土粉混合攪拌,并在1000W的功率下超聲7h,過濾干燥后得到絮凝劑;
其中,所述殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉的鹽酸溶液中,殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉、質量濃度為4.5%的鹽酸溶液的質量比為17:1.8:0.9:32;
(2)沉淀處理
將步驟(1)制得的絮凝劑以0.55g/L的比例投入到待處理的水中,在300r/min的攪拌速度下快速攪拌45min,靜置沉淀2.5h,過濾;
(3)臭氧處理
將過濾后的水通入到一個密閉的水池,通入含高濃度臭氧的空氣進行脫毒處理30min,處理后的水靜置0.9h,臭氧在水中的濃度為0.3mg/L;
其中,步驟(1)中,所述黏土、殼聚糖、多巴胺、硅酸鈉的質量比為1:17:1.8:0.9。