[发明专利]一种快速处理高密度藻类水体的絮凝剂

说明书

本发明公开了一种快速处理高密度藻类水体的絮凝剂，所述絮凝剂为壳聚糖改性电气石复合膨润土絮凝剂，其组分由黑色铁镁电气石、钙基膨润土、壳聚糖聚合而成，质量比为7：10：1。本发明充分利用壳聚糖的阳离子提供能力、钙基膨润土的吸附性和铁镁电气石的电离特点，制得的有机‑无机复合絮凝剂，其结构上同时含阳离子基团和疏水基团，并可稳定水体pH值，因而其兼具较强的吸附架桥和电中和性能，对含藻类较多的废水具有较好的处理效果。本发明主要用于水产养殖中藻类爆发的水体质处理，也可以用于饮用水处理，观赏鱼养殖和园林水体处理等方向。通过调整三种组分比例，可以控制絮凝剂的密度与絮凝速度，具有良好的推广价值和经济社会效益。

技术领域

本发明涉及一种絮凝剂，属于污水处理技术领域领域。

背景技术

我国的水产养殖区域由于养殖密度高、投饵量大往往在水温较高的夏季常可见有大片的藻类水华，水体中藻类密度很高，水色浓绿，透明度多低于25厘米。虽然藻类是养殖水体溶氧的最重要来源，水体中溶解氧70%以上都是来自于藻类光合作用，但每天水体里80%以上的溶解氧最终还是被藻类消耗掉，特别是晚上，藻类越多风险越大。藻类密度过高时由于其聚集在水的表层，会阻碍光线穿透水体，导致光合作用增氧局限在浅表层，而整个水体氧的产量减少。藻类的大量生长对池塘养殖生物造成了很大危害，所以控制和快速降低藻类密度是池塘水产养殖的一个难点。

快速降低养殖池塘藻类密度，除换水外最直接的方式就是利用絮凝剂絮凝藻体。现有的絮凝剂种类繁多，主要有无机絮凝剂、有机絮凝剂和复合絮凝剂（含有机复合絮凝剂、无机高分子复合絮凝剂、有机-无机复合絮凝剂）。广泛应用于工业、生活污水处理，但其在农业养殖水体处理中仍有一定的弊端：

（1）无机絮凝剂或含有无机物的复合絮凝剂普遍含有铝盐或铁盐，而水产生产中铝离子对养殖生物毒性明显。研究表明，当水中铝离子浓度高于0.5 mg/L，即可使鲑鱼致死；即便是沉淀的氢氧化铝也会引起鲑鱼的慢性中毒；当pH值约为5时，铝元素以氧化铝的形态沉积在鱼鳃内，阻止氧气进入血液中，并使鱼体内的含盐浓度失调，导致鱼类死亡。水中铝浓度的增加，会导致水体中的可溶性磷沉淀，降低磷的再矿化率，对水生动物的生命带来极大的威胁（AWWA，1978；付玉龙，2000）。铝盐还具有动物胚胎毒性和致畸性，妨碍了河底微生物及鱼贝类的生殖。

低分子无机絮凝剂有絮凝沉淀速度慢、速度越慢就越容易危害鱼虾的呼吸能力。例如铁盐絮凝剂除了在处理水体后容易产生水色变深的问题外，还有研究表明：硫酸铁试剂在致死和亚致死试验中可以观察到含铁的絮体沉降在鱼鳃的上皮细胞，导致了鱼鳃的堵塞和损伤（Appel et al.，2001）。用氯化铁做絮凝剂处理污水后得到的污泥对大型蚤具有慢性毒性，可引起产卵率降低和死亡率增加（Sotero-Santos et al.，2005）。

（2）合成有机高分子絮凝剂中应用最广泛的是聚丙烯酰胺(PAM)。在我国，聚丙烯酰胺也是水处理中应用最广泛的一种高分子絮凝剂，占到市政给排水用量的50%，目前大量用于污水处理，但有研究表明阳离子型聚丙烯酰胺在天然水体中同鱼类分泌的阴离子性粘液发生反应，反应物粘附在鳃表面引起鱼丧失吸收氧的能力，进而导致鱼类的死亡(Takigami et al., 1998)。

（3）天然高分子有机絮凝剂原料来源丰富，价格低廉，选择性大，安全无毒，可以完全生物降解，无二次污染，但分子量较低且不稳定，使用时用量高、效果不佳，且有可能产生BOD等问题。有机絮凝剂处理过程受污水pH值影响较大，实际应用中还需加入试剂调节污水的pH值，因此工序和设备都需增加，增加了处理工序。部分有机絮凝剂处理后的排水还会遗留大量有机物，如果无法被水生生物所利用，就容易形成新的污染，影响自然水体的自净能力。

发明内容

结合上述的现状，对于水产养殖池塘藻类暴发的问题，既需要快速絮凝沉淀藻类，又要保证絮凝剂对水产养殖生物安全，环境友好，选择无机物组分天然无害，有机物组分安全可利用的天然有机-无机高分子量复合絮凝剂是一种可行的解决方法。因此提出了本发明。