專利名稱：一種改性高嶺土藻絮凝劑的制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改性高嶺高效藻絮凝劑的制備方法；本發(fā)明還涉及此絮凝劑在治理藻華中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
近年來水體的富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致有害藻華的頻繁發(fā)生和由此產(chǎn)生的藻毒素污染等，造成水質(zhì)惡化，已經(jīng)造成了一種生態(tài)災(zāi)難。到目前為止尚沒有可以安全有效，合理經(jīng)濟(jì)的方案來解決治理這樣的自然災(zāi)害。現(xiàn)已研究的方法技術(shù)可歸為幾類
簡(jiǎn)單的物理法，生物克制法，化學(xué)殺滅法，氣浮收集法，以及絮凝沉降法。但是這幾種方法都存在著或多或少的局限性和對(duì)環(huán)境的二次污染等問題。目前為止基于粘土的礦物特性被世界公認(rèn)為是最有希望的絮凝除藻的方法。粘土礦物中利用高嶺土進(jìn)行改性絮凝除藻的研究較多，如利用表面活性劑、聚合氯化鐵、聚合氯化鋁、殼聚糖、檸檬酸鈉-重碳酸鈉-連二硫酸鈉等，這些改性劑的處理或多或少增加了高嶺土的絮凝能力，但是有些會(huì)造成二次的污染、繁瑣或成本較高等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種改性高嶺土藻絮凝劑的制備方法，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供此改性高嶺土藻絮凝劑在治理藻華中的應(yīng)用。。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種改性高嶺土藻絮凝劑的制備方法，包括以下步驟
(1)原料準(zhǔn)備以重量比計(jì)改性劑高嶺土= 1 4 ；改性劑為殼聚糖和羥鋁基氯化物的混合物，以重量比計(jì)殼聚糖羥鋁基氯化物=1:Γ1:6 ；混合后的殼聚糖和羥鋁基氯化物即為改性剤；
(2)原料處理高嶺土處理過篩后的高嶺土溶液煮沸、靜置，分離出上層懸濁液，多次洗滌沉淀；上層懸濁液放置沉淀，棄去上清液，沉淀烘干；
殼聚糖處理向殼聚糖中加入HCl溶液使殼聚糖溶解； 羥鋁基氯化物處理將羥鋁基氯化物加入蒸餾水?dāng)嚢枞芙?，備用?br> (3)改性高嶺土藻絮凝劑的制備按照步驟(1)的比例將改性劑與處理過的高嶺土的混合，攪拌、過濾，烘干，得到改性高嶺土藻絮凝劑。改性劑中以重量比計(jì)殼聚糖羥鋁基氯化物=1:4。所述的改性高嶺土藻絮凝劑在治理藻華中的應(yīng)用。絮凝劑的用量為0. 0Γ0. 02 g/L。本發(fā)明提供的改性高嶺土藻絮凝劑的制備方法，制備方法簡(jiǎn)單，成本低，改性劑及基質(zhì)均為環(huán)境友好材料，不會(huì)造成二次污染；同時(shí)具有高效絮凝作用，在殼聚糖和羥鋁基氯化物比例為1:4，兩者混合與高嶺土的比例為1:4，投加量為0. 02 g/L時(shí)，30 min去除率可達(dá)98%，60 min去除率可達(dá)100%。


圖1為改性高嶺土高效藻絮凝劑絮凝除藻的效果。圖2為高效藻絮凝劑與改性劑及未改性的高嶺土絮凝除藻效果的比較。圖3兩種改性劑不同比例改性高嶺土絮凝除藻效果對(duì)比。圖4高效藻絮凝劑不同投加量的絮凝除藻效果比較。圖5不同pH對(duì)高效絮凝劑絮凝除藻效果的影響。
具體實(shí)施例方式絮凝劑的制備
一種改性高嶺土藻絮凝劑的制備方法，包括以下步驟
(1)原料準(zhǔn)備改性劑為殼聚糖和羥鋁基氯化物，以重量比計(jì)殼聚糖羥鋁基氯化物 =1:Γ1:6混合后的殼聚糖和羥鋁基氯化物即為改性剤；以重量比計(jì)改性劑高嶺土 = 1 4 ；
(2)原料處理高嶺土處理過篩后的高嶺土溶液煮沸、靜置，分離出上層懸濁液，多次洗滌沉淀；上層懸濁液放置沉淀，棄去上清液，沉淀烘干；
殼聚糖處理向殼聚糖中加入HCl溶液使殼聚糖溶解； 羥鋁基氯化物處理將羥鋁基氯化物加入蒸餾水?dāng)嚢枞芙?，備用?br> (3)改性高嶺土藻絮凝劑的制備按照步驟(1)的比例將改性劑與處理過的高嶺土的混合，攪拌、過濾，烘干，得到改性高嶺土藻絮凝劑。改性劑中較優(yōu)的殼聚糖與羥鋁基氯化物的重量比為1:4。具體制備時(shí)將高嶺土研磨過200目篩，配成溶液，煮沸2小時(shí)，后靜置分離出上層懸濁液，去除底層沙質(zhì)。高嶺土懸濁液自然沉降M小時(shí)后棄去上清液，所得高嶺土純度大于90%，在60 0C下烘干，再次研磨。取100 mg殼聚糖，加入1% HCl溶液10 ml攪拌溶解，再加蒸餾水至100 ml ；另取 100 mg羥鋁基氯化物(Al2ClH5O5？ H2O)加入100 ml蒸餾水?dāng)嚢枞芙猓环謩e取10 ml和40 ml殼聚糖溶液和羥鋁基氯化物，加入處理過的高嶺土 200 mg，快速攪拌混勻30 min，過濾， 90°C烘干，即制備得本發(fā)明所述的高效藻絮凝劑。改性高嶺土絮凝劑絮凝除藻的應(yīng)用實(shí)例
配置IL濃度為5X IO9 cell/L的藻懸液燒杯中，加入按0.01 g/L、g0. 015/L、0· 02 g/ L分別加入本發(fā)明提供的改性高嶺土藻絮凝劑，置于磁力攪拌器上攪拌，先快速Q(mào)OOrpm) 攪拌;3min，再慢速(50rpm)攪拌20min，靜置，并逐時(shí)于液面下3cm處取樣測(cè)定藻細(xì)胞濃度， 并計(jì)算去除率。圖1表達(dá)了混合改性高嶺土高效藻絮凝劑絮凝除藻的效果，從圖中可以看出分別經(jīng)歷了快、慢速攪拌的過程后，除藻率基本上已達(dá)到95%，60 min藻去除率達(dá)到100%。圖2表達(dá)了高效絮凝劑與改性劑以及未改性高嶺土之間絮凝除藻效果的對(duì)比，從圖中可以看出單一改性、改性劑的簡(jiǎn)單混合以及未改性的高嶺土對(duì)藻的絮凝能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于混合改性的高效絮凝劑。圖3表達(dá)了兩種改性劑不同比例改性高嶺土絮凝除藻效果的對(duì)比，從圖中可以看出殼聚糖羥鋁基氯化物比例在1:廣1:5絮凝能力先降低后升高又降低，最好的比例為 1 4，即本發(fā)明中的高效藻絮凝劑的混合改性比例。圖4表達(dá)了高效藻絮凝劑不同投加量的絮凝除藻效果比較，投放量分別為0.005 g/L、0.01 g/UO. 02 g/L、0·03 g/L、0· 04 g/L，從圖中可以看出隨著絮凝劑的投加量的增大絮凝能力逐漸提高后又有所降低，其中最佳投加量為0. 02g/L時(shí)絮凝效果最好。圖5表達(dá)了不同pH對(duì)高效絮凝劑絮凝除藻效果的影響，從圖中可以看出pH對(duì)絮凝的過程影響較為明顯，在自然狀態(tài)下高效絮凝劑能發(fā)揮更好的絮凝效果，而在偏酸或偏堿環(huán)境中藻細(xì)胞可能遭到破壞而喪失了本身所具有的特性，所以絮凝效果低于自然狀態(tài)下。
權(quán)利要求
1.一種改性高嶺土藻絮凝劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)原料準(zhǔn)備以重量比計(jì)改性劑高嶺土= 1 4 ；改性劑為殼聚糖和羥鋁基氯化物的混合物，以重量比計(jì)殼聚糖羥鋁基氯化物= 1:Γ1:6,混合后的殼聚糖和羥鋁基氯化物即為改性剤；(2)原料處理高嶺土處理過篩后的高嶺土溶液煮沸、靜置，分離出上層懸濁液，多次洗滌沉淀；上層懸濁液放置沉淀，棄去上清液，沉淀烘干；殼聚糖處理向殼聚糖中加入HCl溶液使殼聚糖溶解； 羥鋁基氯化物處理將羥鋁基氯化物加入蒸餾水?dāng)嚢枞芙?，備用?3)改性高嶺土藻絮凝劑的制備按照步驟(1)的比例將改性劑與處理過的高嶺土的混合，攪拌、過濾，烘干，得到改性高嶺土藻絮凝劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性高嶺土藻絮凝劑的制備方法，其特征在于改性劑中以重量比計(jì)殼聚糖羥鋁基氯化物=1:4。
3.權(quán)利要求1所述的改性高嶺土藻絮凝劑在治理藻華中的應(yīng)用。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于絮凝劑的用量為0.01、.02 g/L。
全文摘要
一種改性高嶺土藻絮凝劑的制備方法及應(yīng)用，采用殼聚糖和羥鋁基氯化物的混合物為改性劑，與高嶺土混合處理后得到藻絮凝劑。本發(fā)明提供的高嶺土藻絮凝劑的制備方法，操作簡(jiǎn)單，成本低，改性劑及基質(zhì)均為環(huán)境友好材料，不會(huì)造成二次污染；同時(shí)具有高效絮凝作用，除藻效果良好。
文檔編號(hào)C02F1/52GK102249386SQ20111019291
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者劉世濤, 張鈺, 方艷芬, 蔣悅, 黃應(yīng)平 申請(qǐng)人:三峽大學(xué)