一种改性藻絮凝剂的制备方法及其在治理蓝藻水华中的应用_2

文档序号:9401263阅读:来源:国知局
浓度为10mg/L,0D_代表微囊藻898的生 长情况,数据增大代表藻类生长良好,数据下降代表藻类死亡,数据表示为平均值土标准 误差(SE)。
【具体实施方式】
[0043] 下面对本发明提供的实施方式做详细说明,但这些实施例仅是范例性的,并不对 本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是,如对本发明技术方案的细节 和形式进行的合理修改或替换,均落入本发明的保护范围内。下列实施例中未注明具体实 验条件和方法,通常按照常规条件如:《水和废水监测分析方法》(第四版,2002年,北京: 中国环境科学出版社)和《高级水生生物学》(1999年,北京:科学出版社)等书中所述的 条件,或按照制造厂商的操作指南所建议的方法。
[0044] 本发明所述硝酸铁(Fe(N03)3 ? 9H20) (500g,净含量会98. 5%,化学试剂)和阴离 子型聚丙烯酰胺(250g,分子量3 3000000,化学试剂)购于武汉鼎国昌盛生物科技有限公 司。
[0045] 实施例1 :
[0046] -种改性藻絮凝剂制备方法,其步骤如下:
[0047]A.秤取4g硝酸铁溶于1L双蒸水中,搅拌,溶解,溶解后的液体转入烧杯里,在加入 磁子后以50转/min不断搅拌;
[0048]B.将颗粒状的阴离子型聚丙烯酰胺先放入烘箱中在65°C烘烤40分钟去除水分, 然后精确称量颗粒状的阴离子型聚丙烯酰胺4g加入不断搅拌的硝酸铁溶液中,整个混合 体系在常温(20-25°C)搅拌下反应4小时;
[0049]C.步骤B反应完毕,将反应后的改性聚丙烯酰胺3000转/分钟的速度离心5分 钟,去除上层水,然后经过离心的改性聚丙烯酰胺用纯净水洗涤1-2次,去除表面残留不稳 定吸附的金属离子,洗涤后的聚丙烯酰胺,烘干、冷却并用200目的筛子筛分备用,用于以 下实施例。实施例2:
[0050] 投加剂量的确定
[0051] 设置三个处理组和一个对照组
[0052] 三个改性聚丙烯酰胺处理组,改性聚丙烯酰胺的终浓度分别为10mg/L、50mg/L和 100mg/L,对照组不做任何处理,每个处理组分别做了 3个平行。
[0053] 50ml的铜绿微囊藻905藻溶液,在藻浓度为l*107cell/ml时,30分钟内,三种浓 度的絮凝剂,其效果如图4,30min内两种浓度的改性聚丙烯酰胺其絮凝效率相差无几,按 照公式:去除率=(m-n)/m*100(m:未加入改性聚丙烯酰胺时的藻溶液0D_的值;n=加入 改性聚丙烯酰胺30min后藻溶液0D6S。的值),其去除率均达到98%以上,所以选取10mg/L 浓度的絮凝剂为佳。
[0054] 故如要在实际野外治理每1亩,水深lm的池塘<667m3,一共需要投入改性絮凝剂 聚丙烯酰胺6. 66kg,其它每一个具体池塘或湖泊的情况按照这个体积进行扩大。
[0055] 改性絮凝剂聚丙烯酰胺去除藻藻活性的生物测定:
[0056] 培养条件下改性聚丙烯酰胺对微囊藻的去除效果。利用在波长680nm处的吸光度 (〇D_)作为微囊藻种群密度指标。数据增大代表藻类生长良好,数据下降代表藻类死亡,数 据表示为平均值土标准误差(SE)。
[0057] 实施例3:
[0058] -种藻絮凝剂在治理蓝藻水华中的应用,其应用过程如下:
[0059] 将不同量的改性聚丙烯酰胺絮凝剂,投入不同微囊藻溶液中,测试其除藻效果,结 果如下:
[0060] 1)图1和图2显示终浓度为100mg/L改性聚丙烯酰胺对藻浓度为2*106cell/ ml(0D_ = 0. 58)的铜绿微囊藻905在30min内去除藻效果,图1、2显示的为铜绿微囊藻 905的去除效果。按照公式:去除率=(m-n)/m*100(m:未加入改性聚丙烯酰胺时的藻溶液 〇D6S。的值;n=加入改性聚丙烯酰胺30min后藻溶液0D6S。的值)去除率达到99. 45%。 [0061] 2)图3显示终浓度为10mg/L的改性聚丙烯酰胺和终浓度为10mg/L的普通阴离子 型聚丙烯酰胺去除铜绿微囊藻905藻浓度为1. 5*106cell/ml(0D6S。= 0. 53)在30min内的 去除效果。
[0062] 图3显示的为铜绿微囊藻905的去除效果。按照公式:去除率=(m-n)/m*100(m: 未加入改性聚丙烯酰胺时的藻溶液〇D_的值;n=加入改性聚丙烯酰胺30min后藻溶液 〇D_的值)改性聚丙烯酰胺处理组去除率达到98. 65%,普通阴离子型聚丙烯酰胺去除率 却只是13. 19%。
[0063] 3)图5显示终浓度为10mg/L的改性聚丙烯酰胺对集胞藻898 (0D_ = 0. 65,藻浓 度为l*106cell/ml)在30min内的去除藻效果。按照公式:去除率=(m-n)/m*100(m:未加 入改性聚丙烯酰胺时的藻溶液〇D_的值;n=加入改性聚丙烯酰胺30min后藻溶液0D_的 值)改性聚丙烯酰胺处理组去除率达到97. 44%。
[0064] 实施例4:
[0065] 絮凝时间的确定
[0066] 设置一个处理组和一个对照组
[0067] 改性聚丙烯酰胺处理组,改性聚丙烯酰胺的终浓度为10mg/L,对照组不做任何处 理,每个处理组分别做了 3个平行。处理组分别于15min,30min,45min,60min进行采样测定 藻溶液〇D_的值,以确定藻的去除效果,按照公式:去除率=(m-n)/m*100(m:未加入改性 聚丙烯酰胺时的藻溶液〇D6S。的值;n=加入改性聚丙烯酰胺一定时间后藻溶液0D6S。的值) 计算去除率。
[0068] 50ml的铜绿微囊藻905藻溶液,在藻浓度为l*107cell/ml时,一定时间段的去除 效率,其效果如表1,按照公式:去除率=(m-n)/m*100(m:未加入改性聚丙烯酰胺时的藻溶 液〇D68。的值;n=加入改性聚丙烯酰胺一定时间内藻溶液0D_的值)计算其去除率。15min 内改性聚丙烯酰胺对藻的其絮凝率为90. 64%,30min内改性聚丙烯酰胺对藻的其絮凝率 为98. 28 %,45min内改性聚丙烯酰胺对藻的其絮凝率为99. 69 %,60min内改性聚丙烯酰胺 对藻的其絮凝率为99.70%。
[0069] 表1为实验室条件下改性聚丙烯酰胺对铜绿微囊藻905藻株的絮凝速度的测 定,加入改性聚丙烯酰胺使得实验组中的终浓度为l〇mg/L,0D_代表微囊藻905的生长情 况,数据增大代表藻类生长良好,数据下降代表藻类死亡,数据表示为平均值土标准误差 (SE)。
[0070]表1
[0071]

【主权项】
1. 一种改性藻絮凝剂的制备方法,其步骤如下: A. 秤取硝酸铁溶于双蒸水中,搅拌,溶解,溶解后的液体转入烧杯里,在加入磁子后不 断搅拌; B. 将颗粒状的阴离子型聚丙烯酰胺先放入烘箱中在65-75°C烘烤30-40分钟去除水 分,然后精确称量颗粒状的阴离子型聚丙烯酰胺加入不断搅拌的硝酸铁溶液中,整个混合 体系在常温搅拌下反应4小时; C. 步骤B反应完毕,将反应后的改性聚丙烯酰胺3000转/分钟的速度离心4-6分钟, 去除上层水,然后经过离心的改性聚丙烯酰胺用纯净水洗涤1-2次,去除表面残留不稳定 吸附的金属离子,洗涤后的聚丙烯酰胺,烘干、冷却并用200目的筛子筛分备用。2. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:阴离子型聚丙烯酰胺为l_5g,硝酸铁 l_15g,双蒸水 0.5-1. 0L。3. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:阴离子型聚丙烯酰胺为l_4g,硝酸铁 2_10g,水 0? 6_1. 0L。4. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:阴离子型聚丙烯酰胺为2-4g,硝酸铁 3_6g,水 0? 85-1. 0L。5. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:阴离子型聚丙烯酰胺为3-4g,硝酸铁 3_5g,水 0? 95-1. 0L。6. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:阴离子型聚丙烯酰胺为4g,硝酸铁 4g,水 1L。7. 权利要求1所述的制备方法在治理蓝藻水华中的应用。8. 根据权利要求7所述的应用,其过程包括将制备得到的藻絮凝剂以0. 008~0. 02g/L 投入蓝藻频发水域。
【专利摘要】本发明公开了一种改性藻絮凝剂的制备方法及其在治理蓝藻水华中的应用,用化学络合以及物理吸附的方法,把硝酸铁固定到阴性聚丙烯酰胺上去。改性后的絮凝剂表面具有比较多的离子性质。从而改良后的絮凝剂可以快速的去除微囊藻。改性絮凝剂不但具有良好的吸附效果,而且这类高分子聚合物为商品化产品、廉价、易得,且改性后絮凝剂的稳定性很高。改性后的絮凝剂对环境、人畜无毒无害、无残留,能够显著地改良及净化养殖水体环境,有效避免蓝藻水华的爆发且不会造成二次污染。
【IPC分类】C02F1/56
【公开号】CN105129951
【申请号】CN201410229254
【发明人】张学振, 陈元元
【申请人】华中农业大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年5月28日
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