本發(fā)明涉及一種可用于去除水體中藍藻和藻毒素的改性材料,適用于以藍藻為優(yōu)勢種的小型景觀水體除藻和藻毒素的去除。
背景技術(shù):
我國是世界上藍藻水華暴發(fā)最嚴重、分布最廣泛而且藍藻水華種類最多的國家之一。藍藻水華暴發(fā)后,堆積的藻類細胞衰亡后會釋放出大量藍藻毒素、異味物質(zhì)及其他有毒有害物質(zhì),引發(fā)各種衍生物污染,從而對生態(tài)環(huán)境造成嚴重的危害,甚至危及人類和動物的健康,這已成為一個重大的環(huán)境問題。
目前對藍藻水華的治理方法大致可以分為物理法、化學法、生物法等。物理法主要采取引水或換水(適用于水量小的水體)、過濾(膜過濾)吸附(活性炭吸附)、曝氣(補充氧氣)等措施;化學法主要是通過向水體投放化學藥劑(如硫酸銅和硫酸亞鐵、二氧化溴、一些廣義的除草劑等)來控制藻類的繁殖生長;生物法是借助于溶藻細菌、水生植物分泌的化感物質(zhì)、濾食藻類的微小動物、鰱魚和鳙魚等濾食性魚類對藻類的共同作用,從而達到控制藻類生長的目的。但是這些方法都有其固有的缺點。
因此,進一步開發(fā)操作簡單、快速且對環(huán)境擾動小的除藻方法十分必要。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)不足,提出了一種以氫氧化鈉、蝦殼為原料,制作去除水體中藍藻和藻毒素的改性材料制備方法,用于除藻,快速且無需攪拌。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案:
一種能使藻體沉降的改性蝦殼制備方法,利用氫氧化鈉和蝦殼,制備氫氧化鈉改性蝦殼,其制備過程如下:
1)向1體積份的純凈水或蒸餾水中投加10~70質(zhì)量份的氫氧化鈉,溶解,制得氫氧化鈉水溶液;
2)取15質(zhì)量份干燥粉碎后的蝦殼,緩慢加入制得的氫氧化鈉水溶液,再經(jīng)過磁力攪拌和水浴加熱改性0.5~2.5h;
3)用濾紙過濾,然后用純凈水或蒸餾水洗滌改性的蝦殼至中性,烘干,即制得最終的氫氧化鈉改性蝦殼;
所述體積份單位以l計,質(zhì)量份單位以g計。
所述的能使藻體沉降的改性蝦殼制備方法,水浴加熱溫度為40~90℃,烘干溫度40~70℃。
所述的能使藻體沉降的改性蝦殼制備方法,制得的氫氧化鈉改性蝦殼,用于以藍藻為優(yōu)勢種的小型景觀水體除藻。
所述的能使藻體沉降的改性蝦殼制備方法,制得的氫氧化鈉改性蝦殼,用于以藍藻為優(yōu)勢種的小型景觀水體去除藻毒素。
本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明采用氫氧化鈉改性蝦殼制備能使藻體沉降的改性材料,制備方法簡便易行,無需大型工藝設(shè)備,便于操作。制得的氫氧化鈉改性蝦殼可以有效除藻,能使藻體沉降到水體底部,對環(huán)境的影響小,水體清澈,不影響水體美觀,適用于以藍藻為優(yōu)勢種的小型景觀水體除藻。
2、本發(fā)明能使藻體沉降的改性蝦殼制備方法,制得的氫氧化鈉改性蝦殼不僅能使藻體沉降到水體底部,還能去除水體中的藻毒素。
3、本發(fā)明能使藻體沉降的改性蝦殼制備方法,制備氫氧化鈉改性蝦殼,經(jīng)濟環(huán)保,同時為蝦殼的資源化利用提供了新的途徑。
具體實施方式
下面通過具體實施方式,對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
實施例1
本發(fā)明能使藻體沉降的改性蝦殼制備方法,利用氫氧化鈉和蝦殼制備氫氧化鈉改性蝦殼的過程如下:
1)向1體積份的純凈水或蒸餾水中投加10~70質(zhì)量份的氫氧化鈉,溶解,制得氫氧化鈉水溶液;
2)取15質(zhì)量份干燥粉碎后的蝦殼,緩慢加入制得的氫氧化鈉水溶液,再經(jīng)過磁力攪拌和水浴加熱改性0.5~2.5h;
3)用濾紙過濾,然后用純凈水或蒸餾水洗滌改性的蝦殼至中性,烘干,即制得最終的氫氧化鈉改性蝦殼;
所述體積份單位以l計,質(zhì)量份單位以g計。
實施例2
本實施例能使藻體沉降的改性蝦殼制備方法,與實施例1不同的是:1體積份的純凈水或蒸餾水中投加10~20質(zhì)量份的氫氧化鈉,然后投加干燥粉碎后的蝦殼。
實施例3
本實施例能使藻體沉降的改性蝦殼制備方法,與實施例1不同的是:1體積份的純凈水或蒸餾水中投加20~30質(zhì)量份的氫氧化鈉,然后投加干燥粉碎后的蝦殼。
實施例4
本實施例能使藻體沉降的改性蝦殼制備方法,與實施例1不同的是:1體積份的純凈水或蒸餾水中投加30~40質(zhì)量份的氫氧化鈉,然后投加干燥粉碎后的蝦殼。
實施例5
本實施例能使藻體沉降的改性蝦殼制備方法,與實施例1不同的是:1體積份的純凈水或蒸餾水中投加40~50質(zhì)量份的氫氧化鈉,然后投加干燥粉碎后的蝦殼。
實施例6
本實施例能使藻體沉降的改性蝦殼制備方法,與實施例1不同的是:1體積份的純凈水或蒸餾水中投加50~60質(zhì)量份的氫氧化鈉,然后投加干燥粉碎后的蝦殼。
實施例7
本實施例能使藻體沉降的改性蝦殼制備方法,與實施例1不同的是:1體積份的純凈水或蒸餾水中投加60~70質(zhì)量份的氫氧化鈉,然后投加干燥粉碎后的蝦殼。
實施例8
本實施例能使藻體沉降的改性蝦殼制備方法,與實施例1不同的是:將10~70質(zhì)量份的氫氧化鈉用純凈水或蒸餾水溶解后緩慢加入15質(zhì)量份干燥粉碎后的蝦殼,再經(jīng)過磁力攪拌和40~90℃水浴加熱進行改性0.5~2.5h后用濾紙過濾,用純凈水或蒸餾水洗滌改性的蝦殼至中性,65℃烘干后即制得最終的氫氧化鈉改性蝦殼。
用于除藻時,1體積份的藻污染的水體中投加8~32質(zhì)量份的氫氧化鈣改性蝦殼,體積份單位以l計,質(zhì)量份單位以g計。
實施例9
本實施例能使藻體沉降的改性蝦殼制備方法,與實施例1不同的是:在制備改性材料時時,1體積份的純凈水或蒸餾水中氫氧化鈉的投加量為10~40份。
實施例10
本實施例能使藻體沉降的改性蝦殼制備方法,與實施例1不同的是:在制備改性材料時時,1體積份的純凈水或蒸餾水中氫氧化鈉的投加量為40~70份。
實施例11
本實施例能使藻體沉降的改性蝦殼制備方法,與實施例1不同的是:1體積份的純凈水或蒸餾水中氫氧化鈉的投加量為30~50份。
實施例12
本實施例能使藻體沉降的改性蝦殼制備方法,與前述各實施例不同的是:水浴加熱溫度為40~70℃,改性時間1~2.5h,烘干溫度40~70℃。
實施例13
本實施例能使藻體沉降的改性蝦殼制備方法,與前述各實施例不同的是:水浴加熱溫度為70~90℃,改性時間0.5~1.5h,烘干溫度40~70℃。
本發(fā)明能使藻體沉降的氫氧化鈉改性蝦殼,不僅能使藻體沉降以去除水中藻類,還能去除水體中的藻毒素。下面結(jié)合實驗室的研究結(jié)果對本發(fā)明進一步說明。
實驗1
將2g的氫氧化鈉用200ml的純凈水溶解后緩慢加入15g干燥粉碎后的蝦殼,再經(jīng)過磁力攪拌和70℃水浴加熱進行改性1.5h后用濾紙過濾,用純凈洗滌改性的蝦殼至中性,65℃烘干后即制得最終的氫氧化鈉改性蝦殼。在680nm波長處吸光度值為0.1的銅綠微囊藻藻液50ml中加入氫氧化鈉改性蝦殼1.0g,靜置24h,藻類沉降到水底,水體清澈,檢測其對藻細胞的去除率為42.9%。
實驗2
將5g的氫氧化鈉用200ml的純凈水溶解后緩慢加入15g干燥粉碎后的蝦殼,再經(jīng)過磁力攪拌和70℃水浴加熱進行改性2.0h后用濾紙過濾,用純凈洗滌改性的蝦殼至中性,65℃烘干后即制得最終的氫氧化鈉改性蝦殼。在680nm波長處吸光度值為0.1的銅綠微囊藻藻液50ml中加入氫氧化鈉改性蝦殼1.0g,靜置24h,藻類沉降到水底,水體清澈,檢測其對藻細胞的去除率為59.1%。
實驗3
將5g的氫氧化鈉用200ml的純凈水溶解后緩慢加入15g干燥粉碎后的蝦殼,再經(jīng)過磁力攪拌和60℃水浴加熱進行改性1.5h后用濾紙過濾,用純凈洗滌改性的蝦殼至中性,65℃烘干后即制得最終的氫氧化鈉改性蝦殼。在680nm波長處吸光度值為0.1的銅綠微囊藻藻液50ml中加入氫氧化鈉改性蝦殼1.0g,靜置24h,藻類沉降到水底,水體清澈,檢測其對藻細胞的去除率為70.6%。
實驗4
將5g的氫氧化鈉用200ml的純凈水溶解后緩慢加入15g干燥粉碎后的蝦殼,再經(jīng)過磁力攪拌和60℃水浴加熱進行改性1.5h后用濾紙過濾,用純凈洗滌改性的蝦殼至中性,65℃烘干后即制得最終的氫氧化鈉改性蝦殼。在藻毒素初始濃度高達1mg/l的水體中,氫氧化鈉改性蝦殼的投加濃度為10g/l時,藻毒素的去除率為46.38%。