[发明专利]一种基于海泡石的安全除藻并使藻体沉降的方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护领域，尤其是一种基于海泡石的安全除藻并使藻体沉降的方法。

背景技术

近年来，随着各个湖泊河流水体富营养程度的加深，“水华”在全世界范围内频繁暴发，带来一系列的环境问题，已引起人们的广泛关注。目前，水华的防治方法很多，例如以硫酸铜、二氧化氯等化学方法除藻或以PAC、聚丙烯酰胺等高分子混凝剂除藻，但是它们均存在一定的弊端。其中，硫酸铜是应用较多的除藻剂，但硫酸铜在除藻过程中会释放铜离子，而铜离子会影响非水华生物的正常生活，破坏生态系统。另外，使用硫酸铜会破坏藻细胞，藻细胞的藻毒素会释放到水中，也会对生物造成危害；二氧化氯与藻类的反应速度较快，能够有效地控制霉味和鱼腥味等，但其成本比较高，需就地生产，而且使用过程中会产生次氯酸盐和氯酸盐，这些成分对人体和其他生物存在着很大的危害；液氯可以杀灭水中藻类，但同样会产生对人体有害的氯的衍生物；PAC、聚丙烯酰胺等高分子凝聚剂也在市场上占有重要地位，但鉴于高分子单体的毒性和成本问题，在使用上受到了一定程度的限制。并且以上方法除藻后，藻体浮在水面上不下沉，影响水体清洁及美观。

粘土作为一种天然的藻类絮凝剂，不仅具有较高的效能, 而且来源充足，成本低廉，无毒无污染，对非水华生物影响小，尤其是海泡石，其收缩率低，可塑性好，比表面大，吸附性强，是公认的吸附能力最强的粘土矿物。但也存在一些弊端，比如其溶胶性质差，迅速凝聚、沉淀水华生物的能力偏低，尤其在量少的时候难以消除水华生物, 所以在实际应用中受到较大的限制。当海泡石单独使用时，除藻的效率较低，时间长，投药量很大。

高锰酸钾作为氧化剂，能去除藻污染水源中的藻类、嗅味、有机污染物等，并且对藻毒素有一定的氧化去除作用，但其投量过大时，会使水体色度升高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明围绕预氧化、混凝和沉降三个过程，提出了一种基于海泡石的安全除藻并使藻体沉降的方法，不仅对水质污染小、安全可靠，除藻速度快、除藻彻底，除藻剂用量小，而且能够使絮凝后的藻体沉入水底，保持水面干净，不影响水面的正常作业及美观，适用于湖泊、水库、公园景观水面的除藻。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于海泡石的安全除藻并使藻体沉降的方法，以高锰酸钾、30～60目的海泡石和壳聚糖作为除藻剂进行联合除藻，其实施方法为：将一定量的高锰酸钾投入到藻污染水体内，预氧化15分钟～300分钟；将壳聚糖用盐酸或醋酸溶解，然后将壳聚糖溶液和海泡石加入到氧化后的藻污染水体中，360分钟内藻类絮凝成团并沉入水底，水质澄清；其中，高锰酸钾在不破坏藻细胞的情况下使藻体失活，高锰酸钾预氧化产生的水合二氧化锰提高了藻细胞的沉降性；壳聚糖包覆在海泡石的表面，高分子链缠绕在海泡石周围，使壳聚糖的比表面积增大，增加了壳聚糖同藻类的接触，并且使海泡石的表面带正电，既可通过壳聚糖的粘结架桥作用絮凝藻细胞，又可通过海泡石表面电性的改变凝聚带负电的藻细胞，使改性后的海泡石的絮凝除藻能力大幅度提高；所述高锰酸钾、海泡石和壳聚糖的投加量（单位：mg）以藻污染水体（单位：L）的重量计，高锰酸钾0.01mg/L～0.5mg/L，海泡石10mg/L～50mg/L，壳聚糖1mg/L～5mg/L。

进一步地，所述高锰酸钾、海泡石和壳聚糖的投加量（单位：mg）以藻污染水体（单位：L）的重量计，高锰酸钾0.01mg/L～0.05mg/L、0.05mg/L～0.1mg/L、0.1mg/L～0.2mg/L、0.2mg/L～0.3mg/L、0.3mg/L～0.4mg/L或0.4mg/L～0.5mg/L，海泡石10mg/L～20mg/L、20mg/L～30mg/L、30mg/L～40mg/L或40mg/L～50mg/L，壳聚糖1mg/L～2mg/L、2mg/L～3mg/L、3mg/L～4mg/L或4mg/L～5mg/L。

更进一步地，所述高锰酸钾、海泡石和壳聚糖的投加量（单位：mg）以藻污染水体（单位：L）的重量计，高锰酸钾0.05mg/L，海泡石25mg/L；壳聚糖2.5mg/L。

高锰酸钾、海泡石和壳聚糖均无毒，不会对水中其它生物产生影响，藻体沉入水底，不影响水面美观及水面作业。

根据藻污染水体的面积和水流流动情况，加入高锰酸钾后的预氧化时间为：15分钟～30分钟，30分钟～60分钟，60分钟～120分钟，120分钟～180分钟或180分钟～300分钟。

本发明的有益效果是：一种基于海泡石的安全除藻并使藻体沉降的方法，