本發(fā)明屬于除藻技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種環(huán)保型除藻劑的制備方法。
背景技術(shù):
近年來(lái),水體富營(yíng)養(yǎng)化非常嚴(yán)重,已成為環(huán)境領(lǐng)域亟待解決的一大難題。江河湖海的藻類(lèi)泛濫已引起廣泛關(guān)注,大面積的藻類(lèi)爆發(fā),嚴(yán)重破壞了水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定,不僅影響了水體景觀,影響了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,而且藻毒性已構(gòu)成對(duì)人類(lèi)生存環(huán)境的威脅。因此,如何控制和消除富營(yíng)養(yǎng)化水體中有害藻類(lèi)的暴發(fā)性增長(zhǎng)是目前水環(huán)境領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和前沿。
目前較流行的除藻方法大致可歸結(jié)為物理法、生物法以及化學(xué)法三類(lèi)。其中,物理方法是利用設(shè)備、器材在水體中設(shè)置特定的安全隔離區(qū),分離水華水體中的藻類(lèi)或利用機(jī)械裝置進(jìn)行除藻,如直接過(guò)濾、氣浮除藻、圍格柵欄、超聲波法、光隔離法等,這些方法不引進(jìn)二次污染,但是其投入的成本高且不利于大面積操作;生物法是通過(guò)營(yíng)養(yǎng)與捕食關(guān)系以及生物間的相互作用,來(lái)達(dá)到控制藻類(lèi)的目的,生物法具有無(wú)污染、低消耗、可持續(xù)性等優(yōu)點(diǎn),但生物法見(jiàn)效慢,周期長(zhǎng),不適宜在藻類(lèi)暴發(fā)影響嚴(yán)重的緊急狀態(tài)下使用;化學(xué)法則是采用各種化學(xué)除藻劑進(jìn)行除藻,是目前采用最多、發(fā)展最快的一類(lèi)方法?;瘜W(xué)除藻劑一般分為氧化型和非氧化型,氧化型除藻劑主要有鹵素及其化合物和臭氧、高錳酸鉀、過(guò)氧化氫,其中液氯使用最為普遍,次氯酸鈉亦有使用,而非氧化型除藻劑主要有無(wú)機(jī)金屬化合物-重金屬制劑、有機(jī)金屬化合物-重金屬制劑?;瘜W(xué)除藻劑具有相對(duì)簡(jiǎn)單,能夠大面積操作等優(yōu)點(diǎn),但是現(xiàn)有的除藻劑存在除藻效果不徹底,使用后容易產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物,導(dǎo)致水體二次污染的問(wèn)題。因此,研制開(kāi)發(fā)一種環(huán)境友好、除藻效果徹底的除藻劑,成為業(yè)內(nèi)亟待解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題:針對(duì)現(xiàn)有除藻劑存在除藻效率低,使用后容易產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物,導(dǎo)致水體二次污染的問(wèn)題,提供一種環(huán)保型除藻劑的制備方法。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種環(huán)保型除藻劑的制備方法,其特征在于具體制備步驟為:
(1)按質(zhì)量比1:3,將絲瓜絡(luò)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%雙氧水放入容器中,對(duì)容器進(jìn)行加熱至80~90℃,保溫30~50min后,降溫至50~60℃,使用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)容器中混合物ph至7.5~8.0,再向容器中加入茶皂素,攪拌10~15min,將容器置于5~10℃下靜置8~10h,對(duì)容器中的物質(zhì)進(jìn)行冷凍干燥,收集冷凍干燥物,將冷凍干燥物切割成厚度為1.2~1.8cm的厚片,得厚片;
(2)按重量份數(shù)計(jì),取60~70份蒸餾水、40~50份厚片、18~21份丙烯酸、14~16份聚谷氨酸、8~13份n,n-亞甲基雙丙烯酰胺、2~4份過(guò)硫酸鉀、1~3份碳酸氫銨及2~4份氯化鈣;
(3)將蒸餾水、厚片及丙烯酸放入反應(yīng)器中,使用氮?dú)獗Wo(hù),設(shè)定溫度為60~65℃,預(yù)熱1~2h,再加入碳酸氫銨、過(guò)硫酸鉀及n,n-亞甲基雙丙烯酰胺放入反應(yīng)器中,升溫至72~76℃,攪拌2~6h,將聚谷氨酸及氯化鈣放入反應(yīng)器中反應(yīng)5~7h;
(4)在反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,對(duì)反應(yīng)器中的物質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾,收集濾餅,并使用蒸餾水洗滌濾餅,再使用無(wú)水乙醇洗滌濾餅,將洗滌后的濾餅進(jìn)行干燥,收集干燥物,得載體,備用;
(5)取黑殼蝦放入蒸鍋中,設(shè)定溫度為105~110℃,蒸煮2~4min,收集蒸煮黑殼蝦,取1.2mol/l乙醇溶液、蒸煮黑殼蝦、蒼耳子、尿素和百部放入搗碎機(jī)中搗碎,收集搗碎混合物;
(6)對(duì)搗碎混合物進(jìn)行加熱,設(shè)定加熱溫度為40~45℃,保溫6~9h,隨后將加熱后的搗碎混合物放入壓濾機(jī)中,以20mpa進(jìn)行壓濾,得壓濾液,將壓濾液放入濃縮罐中,濃縮至壓濾液體積的70~80%,收集濃縮液,按質(zhì)量比2:3~2:5,將濃縮液和備用載體放入攪拌均勻,再靜置10~12h,即可得環(huán)保型除藻劑。
所述步驟(1)中茶皂素的加入量為絲瓜絡(luò)質(zhì)量的7~9%。
所述步驟(4)中干燥的溫度為80~85℃。
所述步驟(5)中1.2mol/l乙醇溶液、蒸煮黑殼蝦、蒼耳子、尿素和百部的質(zhì)量比為10~13:4~6:3~5:1:1。
本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明通過(guò)雙氧水對(duì)絲瓜絡(luò)進(jìn)行氧化處理,降低絲瓜絡(luò)內(nèi)部粗纖維的含量,
隨后與丙烯酸、聚谷氨酸、n,n-亞甲基雙丙烯酰胺等混合,以過(guò)硫酸鉀作為引發(fā)劑,獲得絲瓜絡(luò)負(fù)載可降解高吸水性樹(shù)脂,使用其吸附黑殼蝦內(nèi)部滅藻類(lèi)酶及蒼耳子、百部中滅藻類(lèi)有益物,利用尿素對(duì)藻類(lèi)進(jìn)行富集,再對(duì)其進(jìn)行殺除,進(jìn)而提高了制備的環(huán)保型除藻劑除藻效率;
(2)本發(fā)明選用天然絲瓜絡(luò)作為原料,再使用可降解高吸水性樹(shù)脂作為吸附物,避免了對(duì)水體的二次污染,可以安全有效地控制藻類(lèi)水華,保持水體干凈;
(3)本發(fā)明制得的環(huán)保型除藻劑屬于環(huán)境友好型產(chǎn)品,使用后不會(huì)產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物,對(duì)水體無(wú)二次污染問(wèn)題,具有較好的凈化水質(zhì)的作用。
具體實(shí)施方式
首先按質(zhì)量比1:3,取絲瓜絡(luò)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%雙氧水放入容器中,對(duì)容器進(jìn)行加熱至80~90℃,保溫30~50min后,降溫至50~60℃,使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)容器中混合物ph至7.5~8.0,再向容器中加入絲瓜絡(luò)質(zhì)量7~9%的茶皂素,以110r/min攪拌10~15min,隨后在攪拌結(jié)束后,將容器置于5~10℃冷藏室內(nèi)靜置8~10h,再對(duì)容器中的物質(zhì)進(jìn)行冷凍干燥,收集冷凍干燥物,將冷凍干燥物切割成厚度為1.2~1.8cm的厚片,再按重量份數(shù)計(jì),取60~70份蒸餾水、40~50份厚片、18~21份丙烯酸、14~16份聚谷氨酸、8~13份n,n-亞甲基雙丙烯酰胺、2~4份過(guò)硫酸鉀、1~3份碳酸氫銨及2~4份氯化鈣,首先將蒸餾水、厚片及丙烯酸放入反應(yīng)器中,使用氮?dú)獗Wo(hù),設(shè)定溫度為60~65℃,預(yù)熱1~2h,在預(yù)熱結(jié)束后,依次將重量份數(shù)中的碳酸氫銨、過(guò)硫酸鉀及n,n-亞甲基雙丙烯酰胺放入反應(yīng)器中,升溫至72~76℃,以160r/min攪拌2~6h,再將重量份數(shù)中的聚谷氨酸及氯化鈣放入反應(yīng)器中,繼續(xù)攪拌5~7h,待反應(yīng)結(jié)束后,自然冷卻至室溫,對(duì)反應(yīng)器中的物質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾,收集濾餅,并使用過(guò)濾液體積2~3倍的蒸餾水洗滌濾餅,再使用過(guò)濾液體積2~4倍的無(wú)水乙醇洗滌濾餅,將洗滌后的濾餅置于80℃干燥箱中干燥過(guò)夜,收集干燥物,得載體,再取黑殼蝦放入蒸鍋中,設(shè)定溫度為105~110℃,蒸煮2~4min,收集蒸煮黑殼蝦,按質(zhì)量比10:4:3:1:1,取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.8%的乙醇溶液、蒸煮黑殼蝦、蒼耳子、尿素和百部放入搗碎機(jī)中,以11000r/min搗碎8~12min,收集搗碎混合物,最后將搗碎混合物放入加熱器中進(jìn)行加熱,設(shè)定加熱溫度為40~45℃,保溫6~9h,隨后將加熱后的搗碎混合物放入壓濾機(jī)中,以20mpa壓力進(jìn)行壓濾,收集壓濾液,將壓濾液放入濃縮罐中,濃縮至壓濾液原體積的70~80%,收集濃縮液,按質(zhì)量比2:3~2:5,將濃縮液和載體放入攪拌機(jī)中攪拌均勻,再靜置10~12h,收集攪拌機(jī)中物質(zhì),即可得環(huán)保型除藻劑。
實(shí)例1
首先按質(zhì)量比1:3,取絲瓜絡(luò)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%雙氧水放入容器中,對(duì)容器進(jìn)行加熱至80℃,保溫30min后,降溫至50℃,使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)容器中混合物ph至7.5,再向容器中加入絲瓜絡(luò)質(zhì)量7%的茶皂素,以110r/min攪拌10min,隨后在攪拌結(jié)束后,將容器置于5℃冷藏室內(nèi)靜置8h,再對(duì)容器中的物質(zhì)進(jìn)行冷凍干燥,收集冷凍干燥物,將冷凍干燥物切割成厚度為1.2cm的厚片,再按重量份數(shù)計(jì),取60份蒸餾水、40份厚片、18份丙烯酸、14份聚谷氨酸、8份n,n-亞甲基雙丙烯酰胺、2份過(guò)硫酸鉀、1份碳酸氫銨及2份氯化鈣,首先將蒸餾水、厚片及丙烯酸放入反應(yīng)器中,使用氮?dú)獗Wo(hù),設(shè)定溫度為60℃,預(yù)熱1h,在預(yù)熱結(jié)束后,依次將重量份數(shù)中的碳酸氫銨、過(guò)硫酸鉀及n,n-亞甲基雙丙烯酰胺放入反應(yīng)器中,升溫至72℃,以160r/min攪拌2h,再將重量份數(shù)中的聚谷氨酸及氯化鈣放入反應(yīng)器中,繼續(xù)攪拌5h,待反應(yīng)結(jié)束后,自然冷卻至室溫,對(duì)反應(yīng)器中的物質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾,收集濾餅,并使用過(guò)濾液體積2倍的蒸餾水洗滌濾餅,再使用過(guò)濾液體積2倍的無(wú)水乙醇洗滌濾餅,將洗滌后的濾餅置于80℃干燥箱中干燥過(guò)夜,收集干燥物,得載體,再取黑殼蝦放入蒸鍋中,設(shè)定溫度為105℃,蒸煮2min,收集蒸煮黑殼蝦,按質(zhì)量比10:4:3:1:1,取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.8%的乙醇溶液、蒸煮黑殼蝦、蒼耳子、尿素和百部放入搗碎機(jī)中,以11000r/min搗碎8min,收集搗碎混合物,最后將搗碎混合物放入加熱器中進(jìn)行加熱,設(shè)定加熱溫度為40℃,保溫6h,隨后將加熱后的搗碎混合物放入壓濾機(jī)中,以20mpa壓力進(jìn)行壓濾,收集壓濾液,將壓濾液放入濃縮罐中,濃縮至壓濾液原體積的70%,收集濃縮液,按質(zhì)量比2:3,將濃縮液和載體放入攪拌機(jī)中攪拌均勻,再靜置10h,收集攪拌機(jī)中物質(zhì),即可得環(huán)保型除藻劑。
實(shí)例2
首先按質(zhì)量比1:3,取絲瓜絡(luò)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%雙氧水放入容器中,對(duì)容器進(jìn)行加熱至85℃,保溫40min后,降溫至55℃,使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)容器中混合物ph至7.8,再向容器中加入絲瓜絡(luò)質(zhì)量8%的茶皂素,以110r/min攪拌13min,隨后在攪拌結(jié)束后,將容器置于8℃冷藏室內(nèi)靜置9h,再對(duì)容器中的物質(zhì)進(jìn)行冷凍干燥,收集冷凍干燥物,將冷凍干燥物切割成厚度為1.5cm的厚片,再按重量份數(shù)計(jì),取65份蒸餾水、45份厚片、20份丙烯酸、15份聚谷氨酸、11份n,n-亞甲基雙丙烯酰胺、3份過(guò)硫酸鉀、2份碳酸氫銨及3份氯化鈣,首先將蒸餾水、厚片及丙烯酸放入反應(yīng)器中,使用氮?dú)獗Wo(hù),設(shè)定溫度為63℃,預(yù)熱1h,在預(yù)熱結(jié)束后,依次將重量份數(shù)中的碳酸氫銨、過(guò)硫酸鉀及n,n-亞甲基雙丙烯酰胺放入反應(yīng)器中,升溫至74℃,以160r/min攪拌4h,再將重量份數(shù)中的聚谷氨酸及氯化鈣放入反應(yīng)器中,繼續(xù)攪拌6h,待反應(yīng)結(jié)束后,自然冷卻至室溫,對(duì)反應(yīng)器中的物質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾,收集濾餅,并使用過(guò)濾液體積2倍的蒸餾水洗滌濾餅,再使用過(guò)濾液體積3倍的無(wú)水乙醇洗滌濾餅,將洗滌后的濾餅置于80℃干燥箱中干燥過(guò)夜,收集干燥物,得載體,再取黑殼蝦放入蒸鍋中,設(shè)定溫度為108℃,蒸煮3min,收集蒸煮黑殼蝦,按質(zhì)量比10:4:3:1:1,取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.8%的乙醇溶液、蒸煮黑殼蝦、蒼耳子、尿素和百部放入搗碎機(jī)中,以11000r/min搗碎10min,收集搗碎混合物,最后將搗碎混合物放入加熱器中進(jìn)行加熱,設(shè)定加熱溫度為43℃,保溫8h,隨后將加熱后的搗碎混合物放入壓濾機(jī)中,以20mpa壓力進(jìn)行壓濾,收集壓濾液,將壓濾液放入濃縮罐中,濃縮至壓濾液原體積的75%,收集濃縮液,按質(zhì)量比1:2,將濃縮液和載體放入攪拌機(jī)中攪拌均勻,再靜置11h,收集攪拌機(jī)中物質(zhì),即可得環(huán)保型除藻劑。
實(shí)例3
首先按質(zhì)量比1:3,取絲瓜絡(luò)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%雙氧水放入容器中,對(duì)容器進(jìn)行加熱至90℃,保溫50min后,降溫至60℃,使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)容器中混合物ph至8.0,再向容器中加入絲瓜絡(luò)質(zhì)量9%的茶皂素,以110r/min攪拌15min,隨后在攪拌結(jié)束后,將容器置于10℃冷藏室內(nèi)靜置10h,再對(duì)容器中的物質(zhì)進(jìn)行冷凍干燥,收集冷凍干燥物,將冷凍干燥物切割成厚度為1.8cm的厚片,再按重量份數(shù)計(jì),取70份蒸餾水、50份厚片、21份丙烯酸、16份聚谷氨酸、13份n,n-亞甲基雙丙烯酰胺、4份過(guò)硫酸鉀、3份碳酸氫銨及4份氯化鈣,首先將蒸餾水、厚片及丙烯酸放入反應(yīng)器中,使用氮?dú)獗Wo(hù),設(shè)定溫度為65℃,預(yù)熱2h,在預(yù)熱結(jié)束后,依次將重量份數(shù)中的碳酸氫銨、過(guò)硫酸鉀及n,n-亞甲基雙丙烯酰胺放入反應(yīng)器中,升溫至76℃,以160r/min攪拌6h,再將重量份數(shù)中的聚谷氨酸及氯化鈣放入反應(yīng)器中,繼續(xù)攪拌7h,待反應(yīng)結(jié)束后,自然冷卻至室溫,對(duì)反應(yīng)器中的物質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾,收集濾餅,并使用過(guò)濾液體積3倍的蒸餾水洗滌濾餅,再使用過(guò)濾液體積4倍的無(wú)水乙醇洗滌濾餅,將洗滌后的濾餅置于80℃干燥箱中干燥過(guò)夜,收集干燥物,得載體,再取黑殼蝦放入蒸鍋中,設(shè)定溫度為110℃,蒸煮4min,收集蒸煮黑殼蝦,按質(zhì)量比10:4:3:1:1,取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.8%的乙醇溶液、蒸煮黑殼蝦、蒼耳子、尿素和百部放入搗碎機(jī)中,以11000r/min搗碎12min,收集搗碎混合物,最后將搗碎混合物放入加熱器中進(jìn)行加熱,設(shè)定加熱溫度為45℃,保溫9h,隨后將加熱后的搗碎混合物放入壓濾機(jī)中,以20mpa壓力進(jìn)行壓濾,收集壓濾液,將壓濾液放入濃縮罐中,濃縮至壓濾液原體積的80%,收集濃縮液,按質(zhì)量比2:5,將濃縮液和載體放入攪拌機(jī)中攪拌均勻,再靜置12h,收集攪拌機(jī)中物質(zhì),即可得環(huán)保型除藻劑。
將實(shí)例1~3制得的環(huán)保型除藻劑和市售普通除藻劑投入藻類(lèi)密集的水域中進(jìn)行除藻效果測(cè)試,其檢測(cè)結(jié)果如下表:
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式,但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制,其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化,均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。