专利名称：复合型絮凝剂生产工艺方法及治理藻华的方法
技术领域：
本发明属于环境保护领域，具体是一种复合型絮凝剂生产工艺方法及治理藻华的方法。
背景技术：
近年来，我国的江河湖海水华的发生、发展已引起社会各界的广泛关注，大面积的水华爆发，严重破坏了水生生态系统的平衡与稳定，不仅影响了水体景观，影响了水产养殖业的发展，而且藻毒性已构成对人类生存环境的威胁。仅赤潮给沿海造成的经济损失每年达数十亿元之多，因此藻类的暴发已经成为一种灾害。引起藻华暴发的主要营养元素是水体中的氮、磷，特别是磷起到关键性的作用。目前较流行的清除藻类水华方法大致可归结为物理法、化学法以及生物法。
物理法物理方法(如高压电离，高压脉冲，交变强磁场，紫外线，超声波等)则是以电能转化为化学能，改变进入水体或水体物质的分子结构和性质，达到杀伤、杀灭藻类及分解、吸附水体中杂质，达到净化水系的目的。该优点不破坏水体、无残留，但物理杀伤是等量关系，杀伤生命体越大，耗量越多，杀伤越多所耗能量越多，水质杂质越多，耗能越多。另外包括机械法或人工打捞水藻以及采取挖泥的方法，前者只能作为简易的辅助手段，不能从根本上解决问题，而且耗费大量人力物力，效果甚微。
化学法 主要是采用各种化学除藻剂，其效果最显著，但也最具有危险性，所以使用时要非常慎重，严格按照要求的用量操作，否则会造成严重后果。因为这些除藻剂的化学成分均为易溶性的铜化合物，或者螯合铜类物质，这些化合物对鱼类水草等水族生物产生一定程度的伤害甚至导致死亡，并且有致癌作用，还会产生其他的一些不可预测的不良后遗症。
生物法 生物修复除藻剂是针对处理富营养化水体的十几种活性微生物和相应的酶，是一种全天然的纯生物制剂，对水体中的水生生物以及人类等不产生任何危害及副作用，产品一旦投入水体，产品中的微生物迅速活化与水中的藻类竞争营养源，从而使藻类缺乏营养死亡，沉入水底，越来越多的微生物继续降解死亡的藻类，直至消灭，使水体变清。但生物法特别是生态修复的方法对于小范围、固定区域内藻华的防治是重要的方法.但这类方法往往需要事先投入巨大的人造工程，以创造并控制抑制藻华所需水生植物(如沉水植物在透明度低或缺乏适当底泥的水底难以生存)或动物生存的条件，因而见效慢、成本高，较难普遍适用于大面积、突发性藻华的治理。
以上几种方法，虽然在一定程度上对水华能起到缓解的作用，但它们有一个共同的缺点——除磷效果不明显，不能解决藻华暴发的关键问题，治标不治本。
发明内容
本发明的目的是提供一种快速且低廉的复合型磁性絮凝剂生产工艺方法及理藻华的方法，该复合型磁性絮凝剂既能有效地吸附絮凝藻类，形成的絮体大且密实、沉降速度快，可以通过外磁场的作用迅速将藻絮体移出水体，而且对水体中氮、磷去除效果非常显著，可以做到标本兼治，从根本上解除藻华暴发带来的危害。在海洋赤潮和湖泊的富营养化等领域具有推广应用前景。
本发明的技术方案如下复合型絮凝剂生产工艺方法，其特征在于包括以下步骤(1)、将粉煤灰∶超纯磁铁矿粉∶浓盐酸按2g∶0.5-2g∶0.5-2ml的比例搅拌混匀反应；(2)、将(1)反应后的物质烘干，粉碎成粉末；(3)、将(2)中得到的粉末与聚合氯化铝铁按1∶0.5-2的质量比混匀，即得到复合型磁性絮凝剂。
上述的第(1)步中，粉煤灰∶超纯磁铁矿粉∶浓盐酸的比例为2g∶1g∶1ml；所述的第(2)步中反应后的物质于60度-120度下烘干，粉碎成50-200目粉末；所述的第(3)步中，所述的粉末与聚合氯化铝铁按1∶1的质量比混匀，聚合氯化铝铁为80-120目。
利用上述工艺生产的复合型絮凝剂治理藻华的方法，其特征在于包括以下步骤(1)、将所述的复合型絮凝剂与水按1g∶1-4mL比例配成悬浊液；(2)、将第(1)步中配成的悬浊液，按照絮凝剂干重/藻水体积为50-150mg/L的投加比例加入到藻水中，搅拌后静置，至大量的密实絮体出现；(3)、利用外磁场将磁性絮体移出水体并收集；上述的第(1)步中，复合型絮凝剂与水比例为1g∶2-3mL；第(3)步中外磁场的磁力为0.3-1T。
本发明原理是利用浓盐酸改性粉煤灰与超纯磁铁矿粉的复配物，然后与聚合氯化铝铁协同作用将水体中的藻细胞连同水体污染物絮凝，所成絮体具强磁性，可以在外磁场的作用下快速地富集藻细胞，运出湖区，有效减低藻华暴发带来的压力。所用材料粉煤灰是一种廉价的，具有一定吸附能力的材料，来源广、性能稳定易于回收。
本发明有益成果及创新之处1.藻细胞去除率达到99％以上、总氮降低约50％、总磷降低约95％、COD降低约95％、浊度降低100％。
2.该方法变废为宝，既能一定程度上抑制藻华，又能缓解粉煤灰堆积造成的压力。同时，磁性粉煤灰性能稳定，可重复回收利用，从而降低成本。
3.发挥超纯磁铁矿粉、粉煤灰、聚合氯化铝铁的协同作用，既有吸附絮凝性又有强磁响应性，使得藻华等有害物质在磁场作用下被快速移出，杜绝了二次污染。
具体实施例方式复合型絮凝剂生产工艺方法，包括以下步骤1，将粉煤灰∶超纯磁铁矿粉∶浓盐酸按2g∶1g∶1ml的比例搅拌混匀反应5分钟。浓盐酸为15-30％浓盐酸。
2，将1中反应后的物质于60度-120度下烘干，粉碎成50-200目粉末。
3，将2中得到的粉末与聚合氯化铝铁(100目)按1∶1的质量比混匀，即得到本发明中的复合型磁性絮凝剂。
利用该絮凝剂治理藻华的方法，包括以下步骤(1)，将该絮凝剂与水按1g∶1-4mL配成悬浊液。
(2)，将(1)中配成的悬浊液，按照50-150mg/L(絮凝剂干重/藻水体积)的投加比例加入到藻水中，常速搅拌20秒钟后静置1-5分钟，此时应有大量的密实絮体出现。
(3)，利用外磁场(0.3-1T)将磁性絮体移出水体并收集。
权利要求
1.复合型絮凝剂生产工艺方法，其特征在于包括以下步骤(1)、将粉煤灰∶超纯磁铁矿粉∶浓盐酸按2g∶0.5-2g∶0.5-2ml的比例搅拌混匀反应；(2)、将(1)反应后的物质烘干，粉碎成粉末；(3)、将(2)中得到的粉末与聚合氯化铝铁按1∶0.5-2的质量比混匀，即得到复合型磁性絮凝剂。
2.根据权利要求1所述的复合型絮凝剂生产工艺方法，其特征在于所述的第(1)步中，粉煤灰∶超纯磁铁矿粉∶浓盐酸的比例为2g∶1g∶1ml；所述的第(2)步中反应后的物质于60度-120度下烘干，粉碎成50-200目粉末；所述的第(3)步中，所述的粉末与聚合氯化铝铁按1∶1的质量比混匀，聚合氯化铝铁为80-120目。
3.利用权利要求1制备的复合型絮凝剂治理藻华的方法，其特征在于包括以下步骤(1)、将所述的复合型絮凝剂与水按1g∶1-4mL比例配成悬浊液；(2)、将第(1)步中配成的悬浊液，按照絮凝剂干重/藻水体积为50-150mg/L的投加比例加入到藻水中，搅拌后静置，至大量的密实絮体出现；(3)、利用外磁场将磁性絮体移出水体并收集。
4.根据权利要求3所述的治理藻华的方法，其特征在于所述的第(1)步中，复合型絮凝剂与水比例为1g∶2-3mL；第(3)步中外磁场的磁力为0.3-1T。
全文摘要
本发明提供一种快速且低廉的复合型磁性絮凝剂生产工艺方法及治理藻华的方法，该复合型磁性絮凝剂由粉煤灰、超纯磁铁矿粉、浓盐酸的反应产物和聚合氯化铝铁混合而成，其既能有效地吸附絮凝藻类，形成的絮体大且密实、沉降速度快，可以通过外磁场的作用迅速将藻絮体移出水体，而且对水体中氮、磷去除效果非常显著，可以做到标本兼治，从根本上解除藻华暴发带来的危害。在海洋赤潮和湖泊的富营养化等领域具有推广应用前景。
文档编号C02F1/48GK101054222SQ20071002077
公开日2007年10月17日 申请日期2007年3月27日 优先权日2007年3月27日
发明者蔡冬清, 丁克俭, 柳丹, 季程晨, 王相勤, 余增亮, 吴跃进 申请人:中国科学院等离子体物理研究所