专利名称：一种对藻胆蛋白和藻毒素吸附去除的方法
技术领域：
本发明涉及生物环保材料领域，具体是一种对藻胆蛋白和藻毒素吸附去除的方法。
背景技术：
随着城市工业化进程加快，环境污染日益加剧，富营养化所引起的有害蓝藻水华已成为国内外普遍关注的环境问题。其中微囊藻水华发生最为普遍，而且多数产毒，对淡水 水体危害最严重。微囊藻毒素是一类具生物活性的单环七肽，主要由淡水藻类铜绿微囊产 生，其他很多种类的蓝藻也可以产生，如颤藻属、鱼腥藻属、念珠藻属以及绿色微囊藻属、惠 氏微囊藻属等。微囊藻毒素是一种肝毒素，能抑制蛋白质磷酸酯酶，因而帮助解除对细胞增 殖的正常的制动作用，促进肿瘤的发育。虽然微囊藻毒素主要存在于藻细胞内，但有研究发 现藻细胞死亡解体后，藻毒素不断的释放到水体中，污染了人类的饮用水源。流行病学调查 显示，我国江苏海门、启东和广西扶绥的原肝癌发病率相当高与当地居民长期饮用含藻毒 素的池塘或河流水有关，浙江海宁地区大肠癌的高发病率也与饮用的河浜水、池塘水的藻 毒素含量存在正相关关系。藻胆蛋白占蓝藻细胞可溶性蛋白的60 %，它是蓝藻类主要捕获 光能的色素蛋白，在光合作用过程种起着重要的作用。根据其光吸收的范围，可分为藻蓝蛋 白、别藻蓝蛋白和藻红蛋白三类。蓝藻腐烂后，将藻胆蛋白释放进入水体，由于其分解需要 消耗大量氧气，造成水体缺氧，不仅危机到鱼虾等水生生物生存，而且造成水体COD、BOD升 高，导致水体污染。目前，对藻毒素和藻胆蛋白治理的方法主要包括物理法、化学法和生物法。物理法 主要是通过黏土和活性炭等材料为滤层，将含有藻毒素和藻胆蛋白的废水过滤，达到去除 的目的。该方法能在一定程度上去除该两种污染物，但是污染物容易导致滤层堵塞，成为该 方法大规模应用的瓶颈问题。化学法主要是通过化学反应(氧化还原等)将藻毒素转变成 其他无毒物质，该方法简便易行，但是存在两个问题一是成本高，二是容易造成二次污染。 生物法是指通过微生物或植物，将该两种污染物降解或吸收，该方法相对于前两种方法具 有成本低廉的优点，但是也存在两个缺点，一是往往周期较长，不适合应急处理；二是植物 富集了该两种污染物后的处置成为一个新的技术难题。因此，找到一种高效、廉价、便捷、环 境友好的藻毒素和藻胆蛋白的去除或降解方法，具有重要的环境和社会效益。我国是个产煤大国，以煤炭为电力生产基本燃料。近年来，我国的能源工业稳步发 展，发电能力年增长率为7. 3%，电力工业的迅速发展，带来了粉煤灰排放量的急剧增加，燃 煤热电厂每年所排放的粉煤灰总量逐年增加，1995年粉煤灰排放量达1. 25亿吨，2000年约 为1. 5亿吨，到2010年将达到3亿吨，给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力。 另一方面，我国又是一个人均占有资源储量有限的国家，粉煤灰的综合利用，变废为宝、变 害为利，已成为我国经济建设中一项重要的技术经济政策，是解决我国电力生产环境污染， 资源缺乏之间矛盾的重要手段，也是电力生产所面临解决的任务之一。经过开发，粉煤灰在 建工、建材、水利等各部门得到广泛的应用。
发明内容
本发明提供了一种利用高分子复配改性粉煤灰对藻胆蛋白和藻毒素吸附去除的 方法，本发明既能有效地吸附絮凝藻毒素和藻胆蛋，同时又可以通过外磁场的作用迅速将 藻移出水体，可以作为一种应急措施，减少藻毒素及藻胆蛋白带来的危害。本发明的技术方案为—种利用高分子复配改性粉煤灰对藻胆蛋白和藻毒素吸附去除的方法，其特征在 于包括以下步骤(1)、水处理剂的制备按每2_4g粉煤灰与l_2g磁铁矿粉、l_2ml浓盐酸的比例搅 拌混勻反应4-7分钟，然后于50-100°C下烘干，粉碎成60-150目的粉末，将粉末与聚二甲基 二烯丙基氯化铵按1 1-2的质量份比混合，得水处理剂；(2)、悬浊液的配制按每Ig水处理剂加2_4mL的水配成悬浊液；(3)、将悬浊液按100_250mg/L的投加比例加入到含藻毒素和藻胆蛋白的废水中， 搅拌15-30秒钟后静置1-5分钟，然后利用外磁场将废水中的磁性絮体移出水体并收集。所述的利用高分子复配改性粉煤灰对藻胆蛋白和藻毒素吸附去除的方法，其特征 在于所述的浓盐酸的浓度为20-25% ；所述的外磁场的磁场强度为0. 3-1T。本发明的原理利用浓盐酸改性粉煤灰与磁铁矿粉的复配物，然后与高分子聚二甲基二烯丙基氯 化铵(PDMDAAC)协同作用将水体中藻毒素和藻胆蛋白等悬浮污染物絮凝，所成絮体具强磁 性，可以在外磁场的作用下快速富集并移出水体，有效减低藻毒素和藻胆蛋白造成的危害 及污染。本发明所用材料粉煤灰是一种廉价的，具有较强吸附能力的材料，来源广、性能稳 定易于回收。本发明的优点1、藻毒素和藻胆蛋白去除率达到80%以上、浊度去除率85%以上；2、本发明变废为宝，既能一定程度上减低藻毒素和藻胆蛋白造成的危害及污染， 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、发挥磁铁矿粉、粉煤灰、PDMDAAC的协同作用，既有吸附絮凝性又有强磁响应性， 使得藻毒素和藻胆蛋白等有害物质在磁场作用下被快速移出，同时不造成二次污染。
具体实施例方式利用高分子复配改性粉煤灰对藻胆蛋白和藻毒素吸附去除的方法(1)、水处理剂的制备将粉煤灰、磁铁矿粉、浓盐酸按2_4g l-2g l_2ml的比 例搅拌混勻反应5分钟，然后于50-100°C下烘干，粉碎成60-150目的粉末，将粉末与聚二甲 基二烯丙基氯化铵按1 1、的质量份比混合，得水处理剂；(2)、悬浊液的配制将水处理剂与水按Ig 2-4mL配成悬浊液；(3)、将悬浊液按100_250mg/L的投加比例加入到含藻毒素和藻胆蛋白的废水中， 常速搅拌20秒钟后静置1-5分钟，然后利用外磁场(0. 3-1T)将废水中的磁性絮体移出水 体并收集。
权利要求
一种利用高分子复配改性粉煤灰对藻胆蛋白和藻毒素吸附去除的方法，其特征在于包括以下步骤(1)、水处理剂的制备按每2-4g粉煤灰与1-2g磁铁矿粉、1-2ml浓盐酸的比例搅拌混匀反应4-7分钟，然后于50-100℃下烘干，粉碎成60-150目的粉末，将粉末与聚二甲基二烯丙基氯化铵按1∶1-2的质量份比混合，得水处理剂；(2)、悬浊液的配制按每1g水处理剂加2-4mL的水配成悬浊液；(3)、将悬浊液按100-250mg/L的投加比例加入到含藻毒素和藻胆蛋白的废水中，搅拌15-30秒钟后静置1-5分钟，然后利用外磁场将废水中的磁性絮体移出水体并收集。
2.根据权利要求1所述的利用高分子复配改性粉煤灰对藻胆蛋白和藻毒素吸附去 除的方法，其特征在于所述的浓盐酸的浓度为20-25% ；所述的外磁场的磁场强度为 0.3-1T。
全文摘要
本发明公开了一种利用高分子复配改性粉煤灰对藻胆蛋白和藻毒素吸附去除的方法，是将粉煤灰与磁铁矿粉、浓盐酸的按一定比例搅拌混匀、烘干，粉碎成粉末，将粉末与聚二甲基二烯丙基氯化铵按1∶1-2的质量份比混合，得水处理剂；按水处理剂与水配成悬浊液；将悬浊液按100-250mg/L的投加比例加入到含藻毒素和藻胆蛋白的废水中搅拌、静置，然后利用外磁场将废水中的磁性絮体移出水体并收集。本发明既能有效地吸附絮凝藻毒素和藻胆蛋，同时又可以通过外磁场的作用迅速将藻移出水体，可以作为一种应急措施，减少藻毒素及藻胆蛋白带来的危害。
文档编号C02F1/28GK101830535SQ200910251729
公开日2010年9月15日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者余增亮, 刘夏楠, 叶瑞, 吴跃进, 唐义, 张宏, 张束清, 李军, 王相勤, 蔡冬清 申请人:中国科学院等离子体物理研究所