专利名称：一种磁分离净化藻华药剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于废水处理、污染物净化领域，特别是涉及一种可通过磁分离技术 来净化藻华的药剂及制备方法。
背景技术：
我国湖泊受工业、农业废水和水产养殖业等污染，水的生态系统遭到了严重 破坏。 一些湖泊因水质富营养化程度严重，暴发大面积水体藻华，出现水质发绿 发蓝发臭，不仅影响了水体景观，水产养殖业的发展，而且藻毒性构成对水源地 威胁。仅太湖、巢湖、滇池藻华给国家和当地造成的经济损失每年超过数十亿元，
因此藻类的爆发已经成为一种灾害。
目前除藻华方法可分为两类， 一类为消化法:在湖水中循环消化藻华的方法，
另一类为取出法直接从湖水中取出藻华的方法。
消化法有紫外杀藻、超声波杀藻、高压电离、高压脉冲、交变强磁场等物理 法，化学杀藻法、絮凝沉淀法等化学法，生物修复等生物法。消化法治标不治本， 氮、磷和藻华腐植等营养物质仍在水体中，处理见效慢、成本高，较难普遍适用 于大面积、突发性藻华的治理。
取出法有机械捞藻法、挖泥清淤法、换水法等，属物理方法和物化方法。
在絮凝沉淀法中，有采用普通化学絮凝剂(聚铝、聚铁等)的，但药剂本身 易破坏生态平衡，导致水生生物死亡；另外就是采用改性粘土絮凝沉降藻类。在 采用改性粘土除藻的方法中，中国科学院生态环境研究中心在申请号为 02155284.3的专利"一种高效藻絮凝剂极其用于治理赤潮和水华的方法"中， 公布了对应的絮凝药剂的制备方法，主要通过壳聚糖改性粘土来实现。其药剂为 环境友好型，具有用量少、絮凝效果好等优点。 '
在取出法中，中国科学院等离子体物理研究所在申请号为200610038151.1 的专利"复合型无机高分子水质净化剂及磁聚清除藻华的方法"中，公布了一种 水质净化剂及藻华取出方法，其水质净化剂为在壳聚糖中添加磁粉，藻华从水体 中取出可通过磁响应实现。
但是，以上的专利提到的絮凝药剂及其藻华治理方法分别存在一些缺点。如 在02155284. 3专利中，絮凝沉淀物不能采用简单的方法取出水体，沉底藻类会 继续繁殖以及藻毒素无法分解，导致二次污染等；在200610038151. l专利中， 真正起絮凝作用的只是单一壳聚糖，磁粉本身不具备絮凝作用，其絮凝效果欠佳， 沉降速度较慢，要求磁粉用量多，使得水质净化剂用量大，治理成本高。
发明内容
针对上述治理藻华的药剂和方法中存在的不足，本发明提出一种磁分离净 化藻华药剂及其制备方法。这种药剂它能有效地解决现有技术的不足，不仅具有 优良的絮凝效果，而且使用该药剂产生的絮体，磁性大，被磁分离的性能好，可 通过大流量的磁分离设备在2 5s内将絮体移出水体，降低水体中的氮、磷等富 营养化物质，同时95%以上藻类本身也被移出水体。 本发明是通过如下技术方案实现的
首先，配制浓度为0. 1 0. 15%的壳聚糖溶液，然后将磁粉和粘土加入，通 过高速搅拌或者超声处理混匀即可。加入磁粉的粒度为20 150微米，粘土的主 要品种为凹凸棒、海泡石、硅藻土等。在每升浓度为0. 1 0. 15%的壳聚糖溶液 中，磁粉的加入量为2 20g，粘土的加入量为10 20g。
以上配制的用于磁分离净化藻华的药剂，视藻细胞大小和藻含量多少，投加 量为3 20卯m。药剂与藻华可在3 5min内快速架桥，形成微磁藻华絮团，通 过稀土磁盘强磁，在2 5s内将湖水与微磁藻华絮团分离，可以大流量快速处理 湖水，藻华去除率大于95%。
本发明的磁分离净化藻华药剂，其特点是
1. 絮凝效果好，沉降速度快。加入的粘土和磁粉可作为核，有辅助絮凝的 作用，通过壳聚糖的电性中和脱稳和架桥作用，其絮凝效果优于单一壳 聚糖，加上粘土和磁粉的絮凝核的重力作用，沉降速度快。
2. 磁粉量少，磁分离性能优良。加入的磁粉量少，但粒度适宜于稀土磁场 分离。带磁性的絮体可直接采用已经用于工业生产的大流量磁分离设备
(如稀土磁盘分离净化废水设备)进行分离，解决了含藻絮体的移出水
体的问题。
3.成本较普通磁性壳聚糖絮凝剂低廉。加入一定量的粘土，可作为絮凝核 加速沉降，减少了壳聚糖的使用量，降低了药剂成本。 本发明的磁分离净化藻华药剂，其制备方法简单易行，具有絮凝效果好，沉 降速度快，形成的磁性藻华絮体可以通过已有的磁分离设备直接处理，是一种目 前比较理想的用于处理藻华的药剂。
无。
具体实施例方式
下面通过实施例对本发明的技术作进一步的说明。 例l:称取工业级水溶性壳聚糖lg，加水稀释至l(X)Oml，搅拌5分钟，得 均质O. 1%壳聚糖溶液。分别称取海泡石10g，粒度为100微米的磁粉5g，加入 配好的壳聚糖溶液中，高速搅拌10min，然后置于超声水浴中处理lmin，即得本 发明的磁分离净化藻华药剂。
例2:称取普通工业级壳聚糖1.5g，加入一定量的稀盐酸，调整pH二3，壳 聚糖溶解后，加水稀释至1000ml，搅拌均匀，得O. 15%壳聚糖溶液。分别称取 凹凸棒石20g，粒度为50微米的磁粉10g，加入到配制好的壳聚糖溶液中，高速 搅拌10min，然后置于超声水浴中处理lmin，即得本发明的磁分离净化藻华药剂。
权利要求
1.一种磁分离净化藻华药剂及其制备方法，其特征在于利用粘土及磁粉改性 天然高分子聚合物壳聚糖制成。
2. 根据权利要求1所述的磁分离净化藻华药剂，其特征在于所述粘土为海泡 石、蒙脱石、凹凸棒、硅藻土中的一种或几种。
3. 根据权利要求1所述的磁分离净化藻华药剂，其特征在于所述磁粉为Fe304 粉、Fe203粉、磁铁矿粉中的一种或几种，粒径为20 150微米，未预磁化。
4. 根据权利要求1所述的磁分离净化藻华药剂及其制备方法，其特征在于在 向壳聚糖溶液中加入粘土及磁粉后，先高速搅拌10min，然后通过超声水浴 处理lmin混勻制得。
5. 根据权利要求1所述的磁分离净化藻华药剂及其制备方法，其特征在于壳 聚糖与粘土的重量比为1:5 1:20，壳聚糖与磁粉的重量比为1:2 1:20。
6. 根据权利要求1所述的磁分离净化藻华药剂及其制备方法，其特征在于投 加藻华药剂后形成的磁性絮体，在被移出水体时，磁分离设备的磁场强度在 1000Gs 5000Gs之间，藻华净化率在95%以上。
全文摘要
一种磁分离净化藻华药剂及其制备方法，它主要通过在壳聚糖溶液中添加一定比例的粘土和磁粉，通过搅拌及超声处理混匀实现。药剂中的壳聚糖起主要絮凝作用，粘土及磁粉起辅助絮凝作用和加速沉淀作用，药剂投加量小，在3min中内通过电性中和和架桥，形成藻华絮体。另外，通过加入的磁粉，使形成的絮体带有磁性，可通过现有的工业化大流量磁分离设备，在2～5s内快速将絮体移出水体，藻华去除率可达95％以上。
文档编号C02F1/52GK101362613SQ20071004972
公开日2009年2月11日 申请日期2007年8月10日 优先权日2007年8月10日
发明者倪明亮, 勉 周, 彪 安 申请人:四川德美环境技术有限责任公司