本发明涉及污水的处理，尤其是一种快速去除水中重金属的复合藻类制剂及其方法。
背景技术：
人类向环境排放的重金属量日益增多，不仅严重污染了水资源，还给人类本身的健康带来了极大的危害。目前，对重金属污染水体的治理一般使用物理、化学和生物方法，例如沉淀法、螯合树脂法、高分子捕捉法、天然沸石吸附法和离子交换法等等。以上的方法的净化率很高，但是工艺流程大多很长，操作繁琐，处理费用昂贵。因此人们一直在努力寻求更为环保的方法。
藻类对于重金属吸附和富集能力很强，吸附容量更大，但是其往往吸附速率较慢，并且对某些重金属元素具有特殊的选择性，难以做到多种重金属元素的快速吸附。
藻类对于重金属吸附和富集能力很强，吸附容量更大，但是其往往吸附速率较慢，并且对某些重金属元素具有特殊的选择性，难以做到多种重金属元素的快速吸附。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种吸附高效、吸附彻底的快速去除水中重金属的复合藻类制剂及其方法。
在本发明的一个方面，提供了一种快速去除水中重金属的复合藻类制剂，其特征在于：所述的复合藻类制剂包括10-100重量份的新鲜蛋白核小球藻、10-100重量份的新鲜水棉绿藻、锌盐和ph调节剂。
在本发明优选的方面，所述的锌盐是氯化锌、硫酸锌、硝酸锌或者其他可溶性锌盐。
在本发明优选的方面，所述的ph调节剂选自生石灰、熟石灰、二氧化碳、硫酸和盐酸。
在本发明优选的方面，所述的新鲜蛋白核小球藻和新鲜水棉绿藻的重量比为1:2.5-3.5。
在本发明优选的方面，所述的复合藻类制剂由20重量份的新鲜蛋白核小球藻，60重量份的新鲜水棉绿藻，以锌元素的重量计0.25-0.5重量份的氯化锌和生石灰ph调节剂所组成。
在本发明其他的方面，还提供一种快速去除水中重金属的方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：
（1）向100万重量份的水体中加入前文所述的复合藻类制剂，并调节锌盐的含量使得水体中锌盐的含量以锌元素计算为0.25-0.5mg/l；
（2）将步骤1得到的水体的ph值调节到6.5-7.0之间；
（3）允许步骤2得到的水体在自然光照下自然放置2-4天，并且捞出水中的藻类；所述的水体是含有铅离子、铜离子的富营养水体。
在本发明优选的方面，在步骤（1）中，调节锌盐的含量使得水体中锌盐的含量以锌元素计算为0.35mg/l。
在本发明优选的方面，在步骤（2）中，将步骤1得到的水体的ph值调节到6.8。
在本发明优选的方面，在步骤（3）中，在自然光照下自然放置3天。
在本发明优选的方面，在步骤（3）中，在自然放置过程中还每隔2-4小时进行搅拌。
在本发明优选的方面，所述的水体是含有磷盐的富营养水体，并且磷含量大于0.1mg/立方米，氮含量大于0.3mg/立方米。
本发明的复合藻类制剂和方法是通过使用新鲜蛋白核小球藻和新鲜水棉绿藻的组合，实现了对铜盐、铅盐的高效吸附；并且发明人惊喜地发现，当在复合藻类制剂中加入锌盐时，铅盐的吸附更加彻底。该复合藻类制剂和方法可以广泛用于废水处理过程，具有广泛的应用前景。
具体实施方式
除非另外地说明，“蛋白核小球藻”（chlorella）为绿藻门小球藻属普生性单细胞绿藻。是一种球形单细胞淡水藻类，直径3～8微米，是地球上最早的生命之一,出现在20多亿年前，基因始终没有变化，是一种高效的光合植物，以光合自养生长繁殖，分布极广。小球藻细胞内含有丰富的叶绿素，光合作用非常强。其含有丰富的蛋白质、维生素、矿物质、食物纤维、核酸及叶绿素等，是维持和促进人体健康所不可缺少的营养素。
除非另外地说明，“水棉绿藻”（spirogyra）绿藻门、接合藻纲、水绵科、水绵属植物。藻体是由一列圆柱状细胞连成的不分枝的丝状体。由于藻体表面有较多的果胶质，所以用手触摸时颇觉粘滑。在显微镜下，可见每个细胞中有一至多条带状叶绿体，呈螺旋状绕生于紧贴细胞壁内方的细胞质中，在叶绿体上有一列蛋白核。细胞中央有一个大液泡。一个细胞核位于液泡中央的一团细胞质中。核周围的细胞质和四周紧贴细胞壁的细胞质之间，有多条呈放射状的胞质丝相连。
实施例1
在本实施例中，使用的污水为从本地河沟中取得的污水样品，其用量为1000千克，其铜含量为0.74mg/l，铅含量为0.12mg/l，ph为4.7，属于重金属严重污染的水体。同时测量发现其中锌含量为0.037mg/l（也就是说其锌含量很低）。该污水提前使用40目筛子进行捞取，得到基本无沉淀的水体。并且该污水中磷含量为0.42mg/立方米，氮含量为0.71mg/立方米，属于严重富营养化的污水。
将该100千克的污水引入到预先设置的水泥池中，随后进行以下步骤：
（1）向1000千克的水体中加入20克新鲜蛋白核小球藻，60克新鲜水棉绿藻，并调节锌盐的含量使得水体中锌盐的含量以锌元素计算为0.35mg/l；
（2）使用生石灰，将步骤1得到的水体的ph值调节到6.8；
（3）允许步骤2得到的水体在自然光照下自然放置3天，并且捞出水中的藻类。
实施例2
在本实施例中，使用的污水和实施例1相同，随后进行以下步骤：
（1）向1000千克的水体中加入10克新鲜蛋白核小球藻，100克新鲜水棉绿藻，并调节锌盐的含量使得水体中锌盐的含量以锌元素计算为0.5mg/l；
（2）使用生石灰，将步骤1得到的水体的ph值调节到6.5；
（3）允许步骤2得到的水体在自然光照下自然放置2天，并且捞出水中的藻类。
实施例3
在本实施例中，使用的污水和实施例1相同，随后进行以下步骤：
（1）向1000千克的水体中加入100克新鲜蛋白核小球藻，10克新鲜水棉绿藻，并调节锌盐的含量使得水体中锌盐的含量以锌元素计算为0.25mg/l；
（2）使用生石灰，将步骤1得到的水体的ph值调节到6.5；
（3）允许步骤2得到的水体在自然光照下自然放置2天，并且捞出水中的藻类。
实施例4
在本实施例中，使用的污水和实施例1相同，随后进行以下步骤：
（1）向1000千克的水体中加入10克新鲜蛋白核小球藻，25克新鲜水棉绿藻，并调节锌盐的含量使得水体中锌盐的含量以锌元素计算为0.25mg/l；
（2）使用生石灰，将步骤1得到的水体的ph值调节到6.7；
（3）允许步骤2得到的水体在自然光照下自然放置2天，并且捞出水中的藻类。
实施例5
在本实施例中，使用的污水和实施例1相同，随后进行以下步骤：
（1）向1000千克的水体中加入20克新鲜蛋白核小球藻，70克新鲜水棉绿藻，并调节锌盐的含量使得水体中锌盐的含量以锌元素计算为0.35mg/l；
（2）使用生石灰，将步骤1得到的水体的ph值调节到7；
（3）允许步骤2得到的水体在自然光照下自然放置3天，并且捞出水中的藻类。在自然放置过程中，每隔3小时对水体进行搅拌一次。
对比例1
在本对比例中，和实施例1的区别在于，只使用新鲜蛋白核小球藻，不使用水棉绿藻。新鲜蛋白核小球绿藻的用量为80克。
对比例2
在本对比例中，和实施例1的区别在于，只使用水棉绿藻，不使用新鲜蛋白核小球藻。新鲜水棉绿藻的用量为80克。
对比例3
在本对比例中，和实施例1的区别在于，不加入锌盐。
对比例4
在本对比例中，和实施例1的区别在于，不进行ph的调节。
一、藻类重量的对比试验
在本试验中，记录了使用40目的筛子充分捞出水中的藻类之后，所捞出的新鲜藻类的重量。
表1：实施例1-5和对比例1-4中培养完毕后回收藻类的重量。
从本试验的结果可以看出，基本上而言3天培养时间会增加所得到的新鲜藻类的重量，但是当只有一种藻类的时候，或者没有锌盐的时候，或者不调节ph的时候，藻类的生长水平有所降低。本领域技术人员知道，藻类的生长越好，其吸附重金属元素的能力一般也就越强。
二、重金属含量试验
在本试验中，记录了各组试验组和对照组在试验前后的重金属含量。
表2：实施例1-5和对比例1-4中培养完毕后重金属离子的含量。
除非另外地说明，表2中的金属含量均为以金属计算的mg/l的含量。所有的金属含量都使用原子吸收光谱法来进行。
从表2的数据中可以看到，只有同时使用组合的藻类制剂和锌离子浓度调节，并且进行ph值调节的情况下，才能够实现铜离子和铅离子的较高水平去除。
三、二次吸附试验
在本试验中，将实施例1-5得到的绿藻混合物作为绿藻的混合物，按照绿藻混合物的总重的量，投入新的污水池中，并且分别按照实施例1-5的方法再次进行锌离子浓度调节和ph调节以及放置。试验表明，二次利用的绿藻混合物在cu离子除去率上均高于75%，其中实施例4的二次利用的绿藻混合物在铜离子除去率达到了85.5%以上。试验表明，二次利用的绿藻混合物在pb离子除去率上达到了65%以上，其中实施例2最高，为76.4%。
该实验表明，试验得到的绿藻混合物拥有再次重复利用的潜力。但是其相对于未经吸附重金属离子的绿藻混合物而言，吸附重金属离子的能力有所下降。