[发明专利]一种改性沸石-纳米碳蓝藻处理剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及蓝藻治理领域，尤其涉及一种改性沸石-纳米碳蓝藻处理剂及其制备方法。

背景技术

我国是一个多湖泊、多水库的国家，近年来，随着水体富营养化程度的加剧和范围的扩大，导致淡水蓝藻水华泛滥，不仅严重妨害了居民的正常生活，还对水生态系统的发展带来较大的不良影响。同时，蓝藻水华中产生的次生代谢产物蓝藻毒素对生物有毒性，会为人类带来严重的健康风险。因此，蓝藻水华的治理问题已经成为受到广泛关注的研究热点。

目前，治理湖泊蓝藻水华大体可分为物理、化学和生物三种方法。物理方法以机械除藻为主，具有工程量大、运作周期长，一次性投入成本较高等问题；化学除藻效果虽好，但容易对环境造成二次污染；生物除藻技术并不成熟，实践应用面临一定困难。而且，现有的常规水处理工艺无法有效去除水中存在的藻类毒素。因此，开发除藻效果好、安全无污染并且能去除藻类毒素的水处理剂，有效改善水体质量对于解决水资源公共卫生问题十分必要。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种蓝藻去除速度快、成本低、无二次污染、并且能有效去除水中蓝藻毒素的改性沸石-纳米碳蓝藻处理剂及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种改性沸石-纳米碳蓝藻处理剂，其是由下述重量份的原料制得：

沸石粉30-40，硅藻土10-20，纳米碳3-5，马来酸酐0.1-0.2，正硅酸乙酯1-2，木棉纤维3-5，丙烯酰胺0.2-0.4，羟乙基纤维素0.3-0.5，过硫酸铵0.03-0.05，复合助剂10-15；

所述复合助剂由下列重量份的原料制成：聚乙烯醇0.1-0.2，果胶0.1-0.2，甘蔗渣3-5，大豆渣3-5，异丙醇铝1-2，3-5%的硫酸溶液40-60；复合助剂的制备方法是先将甘蔗渣和大豆渣与3-5%的硫酸溶液混合并于60-80℃搅拌12-24h，然后加入聚乙烯醇、果胶和异丙醇铝85-95℃搅拌1-2h，冷却后将pH调至中性，即得。

一种改性沸石-纳米碳蓝藻处理剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）按重量称取原料，将沸石粉、马来酸酐和正硅酸乙酯加入适量水中40-60℃搅拌2-4h，干燥后与硅藻土混合并于300-400℃条件下处理2-4h，然后与纳米碳和复合助剂混合均匀，先于60-80℃搅拌1-2h，然后于100-120℃干燥完全，研磨至300-400目，得改性粉体；

（2）将木棉纤维初步粉碎后按固液重量比1：5-1：10加入10-15%的NaOH溶液中并于80-90℃搅拌4-6h，然后进行磨浆处理直至浆液的粒径≤20μm，将pH调至8-9后加入丙烯酰胺、羟乙基纤维素和过硫酸铵60-70℃搅拌1-2h，冷却后加入（1）中的改性粉体以及其余原料超声分散均匀，然后于100-120℃条件下干燥完全，研磨至400目以下，即得改性沸石-纳米碳蓝藻处理剂。

本发明的优点是：

本发明通过果胶、甘蔗渣、大豆渣和异丙醇铝复配反应制得负载有活性氧化铝的有机-无机复合助剂，与改性沸石、纳米碳等原料混合后再与碱解并接枝改性后的木棉纤维复合，得到的蓝藻处理剂兼具良好的吸附活性和絮凝性能，不仅对蓝藻有很好的絮凝作用，去除蓝藻速度快，成本低，无二次污染，对蓝藻毒素和水中多种有机、无机污染物质也具有良好的吸附去除效果，尤其对有机污染物和毒素还有分解转化的功效，有效改善水质，适用于复杂水环境的处理。

具体实施方式

一种改性沸石-纳米碳蓝藻处理剂，其是由下述重量份的原料制得：

沸石粉30，硅藻土10，纳米碳3，马来酸酐0.1，正硅酸乙酯1，木棉纤维3，丙烯酰胺0.2，羟乙基纤维素0.3，过硫酸铵0.03，复合助剂10；

所述复合助剂由下列重量份的原料制成：聚乙烯醇0.1，果胶0.1，甘蔗渣3，大豆渣3，异丙醇铝1，3%的硫酸溶液40；复合助剂的制备方法是先将甘蔗渣和大豆渣与3%的硫酸溶液混合并于60℃搅拌12h，然后加入聚乙烯醇、果胶和异丙醇铝85℃搅拌1h，冷却后将pH调至中性，即得。

一种改性沸石-纳米碳蓝藻处理剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）按重量称取原料，将沸石粉、马来酸酐和正硅酸乙酯加入适量水中40℃搅拌2h，干燥后与硅藻土混合并于300℃条件下处理2h，然后与纳米碳和复合助剂混合均匀，先于60℃搅拌1h，然后于100℃干燥完全，研磨至300目，得改性粉体；