[发明专利]一种消除水体中藻毒素的装置及方法

说明书

技术领域

一种消除水体中藻毒素的装置及方法属于饮用水处理的技术领域。

背景技术

近年来，随着地表水污染的加剧，水体富营养化频繁发生。水体富营养化导致藻类异常繁殖并释放藻毒素。淡水水体中藻毒素主要包括肝毒素（hepatotoxins），神经毒素（neurotoxins）和内毒素（endotoxins)。肝毒素包括微囊藻毒素（microcysin)，节球藻毒素（nodularin)和柱孢藻毒素（cylindrospermopsin）。神经毒素主要包括鱼腥藻毒素-a(an-atoxin-a)、鱼腥藻毒素-a(s)[anatoxin-a(s)]、石房蛤毒素（saxitoxin)、新石房蛤毒素（neosaxitoxin)、和膝沟藻毒素（gonyautoxin)。最新研究认为微囊藻毒素（microcysin)和节球藻毒素（nodularin)等具有较强的促癌作用。家畜及野生动物饮用了含藻毒素的水后，会出现腹泻、乏力、厌食、呕吐、嗜睡、口眼分泌物增多等症状，甚至死亡。病理病变有肝脏肿大、充血或坏死，肠炎出血、肺水肿等。人在洗澡、游泳及其他水上休闲和运动时，皮肤接触含藻毒素水体可引起敏感部位(如眼睛)和皮肤过敏，少量喝入可引起急性肠胃炎；长期饮用则可能引发肝癌。淡水水体中的藻毒素已成为全球性的环境问题，世界各地经常发生藻毒素中毒事件，饮用水中的藻毒素也日益受到人们的广泛关注。

藻毒素结构较为稳定，自然降解过程十分缓慢。且藻毒素具有水溶性和耐热性，加热煮沸难于将毒素破坏去除，普通的水处理工艺，如混凝沉淀、过滤、加氯也不能将其完全去除。因此，迫切需要一种可靠、有效、经济、可行地消除饮用水水源中藻毒素的装置及方法。目前检索到的“水体中消除藻毒素的方法”，过程繁琐、操作复杂、占地面积较大，不便于广泛使用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种消除水体中藻毒素的装置及方法，该装置结构简单、效果可靠、操作方便；该方法可完全去除水体中藻毒素、占地面积小、使用安全、无副作用且能量需求较低。

本发明的目的是这样实现的：

一种消除水体中藻毒素的装置，包括混凝/絮凝沉淀池和正渗透膜反应器，所述的正渗透膜反应器包括进水泵、进水阀门一、反应池、正渗透膜、驱动液池和储液罐，正渗透膜位于反应池与驱动液池之间，并将反应池与驱动液池隔开，驱动液池通过进水阀门二与储液罐连通，储液罐底部设有磁场、储液罐上设有排水阀门和回流阀门，回流阀门通过回流泵与驱动液池连通。

上述的一种消除水体中藻毒素的装置，所述的驱动液池中盛有驱动液。

所述的驱动液为磁性纳米颗粒悬浊液。

所述的驱动液为2%-20%的Fe₃O₄-SiO₂外包裹有葡聚糖的磁性纳米颗粒悬浊液。

上述的一种消除水体中藻毒素的装置，所述的磁场为电磁场。

一种消除水体中藻毒素的方法，包括以下步骤：

步骤a、将污染水体引入混凝/絮凝沉淀池，进行混凝/絮凝、沉淀处理，以去除水体中普通胶体和悬浮物等污染物，并初步去除水体所含藻毒素；

步骤b、将磁性纳米颗粒加入驱动液池中，调节驱动液浓度为2%-20%；

步骤c、步骤a处理后的水进入正渗透膜反应池，进行正渗透处理；

步骤d、将驱动液池中得到的含磁性纳米颗粒驱动液和正渗透出水的混合水体通入储液罐；

步骤e、调节储液罐底部磁场的强度，使步骤d所得混合水体中的磁性纳米颗粒聚集于储液罐底部；

步骤f、经过步骤e处理后的储液罐底部的水体回流至驱动液池；

步骤g、经过步骤e处理后的储液罐上部的水体为处理后达标水体。

上述的一种消除水体中藻毒素的方法，所述的污染水体包括受蓝藻繁殖而污染的河流、湖泊等水源水。

由于本发明一种消除水体中藻毒素的装置及方法仅包括混凝/絮凝沉淀池和正渗透膜反应器，因此具有结构简单、效果可靠、操作方便的有益效果；由于本发明一种消除水体中藻毒素的装置及方法利用了正渗透膜作为分离装置，正渗透膜为半透膜，仅允许溶剂水通过，因此能够完全截留藻毒素，效果可靠；本发明采用磁性纳米颗粒作为驱动液，便于驱动液的回收以及重复使用，经济安全且无二次污染。

附图说明

图1是本发明一种消除水体中藻毒素的装置结构示意图。