专利名称：用于湖泛应急控制的环境功能材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及水体中湖泛(黑水团)的快速絮凝、吸附、沉淀、消毒、除异味、净化等 应急控制技术，具体说是一种应用于湖泛(黑水团)应急控制的多功能环境友好材料。
背景技术：
湖泛是指藻类在湖泊岸边、河口和湖汊大量聚集、死亡、快速耗氧腐烂分解，在水 温变化等引起湖水对流时，沉积的藻类残体、淤泥及其分解产物上泛，导致湖水色度加深甚 至呈现黑色，并散发臭味的现象。湖泛严重的湖区经常会出现黑臭污水团，污水团随着水体流动的稀释扩散作用， 色泽逐渐变浅，并最终恢复常态。湖泛持续时间大约5-10天，虽然其持续和影响的时间不 长，但往往会造成水体溶解氧的急剧下降，导致湖泊水体中各类生物窒息死亡，使得水体氮 磷等营养盐浓度高出正常水体5-6倍，有时甚至达数十倍；湖泛区水体中大量有机质往往 发生不完全降解，产生如二甲基硫、二甲基二硫、二甲基三硫、喷哚等恶臭物质，已对湖泛区 人们生活以及当地社会经济发展构成越来越严重的威胁，因此，对湖泛的防治已成为当前 湖泊治理的重点和难点。湖泛的产生是湖泊富营养化、藻类“水华”爆发的直接结果，因此，目前对于湖泛 的防治，很大程度上借鉴了藻类“水华”的防治及处理方法。国内滇池藻类的去除、南京 玄武湖水华的应急治理，均使用了有机或无机絮凝剂改性黏土或天然矿物，以提高藻类 的去除效果。Chengxin Fan等人证实了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性黏土去除太 湖藻类水华的可行性，并从微观结构上分析了 CTAB改性黏土的强化絮凝机理[Guofeng Liu, Chengxin Fan, JichengZhong, et al.Using hexadecyl trimethyl ammonium bromide (CTAB)modifiedclays to clean the Microcystis aeruginosa blooms in Lake Taihu, China [J], Harmful Algae，2010，9 :413_418] ；Beaulieu 等人研究了用黏土、聚合氯 化铝(PAC)改性黏土去除有害藻类水华的控制方法[Stace E Beaulieu,Mario R Sengco, Donald M Anderson. Using clay to control harmful algalblooms :deposition and resuspension of clay/algal floes [J] · HarmfulAlgae，2005，4 :123-138.];肖利娟等人 则以铁盐为核心的HAl絮凝剂控制水华，并在华南一座供水水库的应急处理方案中对蓝藻 具有较好的去除效果[肖利娟，韩博平，林秋奇，雷腊梅.HAl絮凝剂在供水水库水华应急处 理中的应用研究[J].环境科学，2007，28 (10) =2192-2197.]。但是与藻类的强化絮凝技术 相比，常规的有机或无机絮凝剂改性黏土或天然矿物对于“水华”具有较好的絮凝、沉降性 能，但是湖泛(黑水团)的危害主要体现在较低的溶解氧浓度和异味，有机或无机絮凝剂改 性黏土或天然矿物表现出来的强化絮凝对于提高水体溶解氧和除异味效果并不明显。目 前，在对富营养化及“水华”难以有效控制的情况下，有必要研究一系列应急治理措施，以便 在湖泛爆发时，及时采取有效措施，减轻湖泛危害。比如在一些重要的水体功能区，如饮用 水源地，应及时清除淤积的“水华”藻类残体，消除引发湖泛的物质。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种用于湖泛应急控制的环境功能材料。通过 将粉状天然矿物材料硅藻土、膨润土、凹凸棒土、高岭土、海泡石、黏土或它们的改性精土 (指高温活化、酸化、无机盐矿化等改性处理，可以商品采购得到，如南京爱仑特环保科技公 司、嵊州市华力硅藻土制品有限公司、杭州金河环境净水材料有限公司等)、绿色高分子材 料壳聚糖、过碳酸钠按照一定比例混合，制得一种高效的应用于湖泛(黑水团)应急控制的 环境功能材料。实现本发明的目的所采取的技术方案是用于湖泛应急控制的环境功能材料，各组分质量百分比为硅藻土、改性硅藻土、膨润土、改性膨润土、凹凸棒土、改性凹凸棒土、高岭土、改性 高岭土、改性海泡石、黏土和/或改性黏土 65 85% ；过碳酸钠14_30% ；壳聚糖1-5%。其使用方法是根据湖泛(黑水团)发生地、湖泛(黑水团)的大小、风向与风力、 有机物种类及其浓度，投加适量的本发明环境功能材料，生成的絮体颗粒大、絮体密实，沉 降时间短，可以有效改善水体COD、氨氮、磷、色度、异味等指标。本技术发明在常温、低温下，可以通过混凝，吸附湖泛(黑水团)中产生的二甲基 硫、二甲基二硫、二甲基三硫、吲哚等恶臭物质；复合材料中的壳聚糖可以实现强化絮凝的 功能；过碳酸钠俗称固体双氧水，是过氧化氢与碳酸钠的加成化合物，分解后产生氧气、水 和碳酸钠，其有效活性所含量相当于27. 5%的双氧水。过碳酸钠不仅具有液体双氧水的功 能，在较低的水温下迅速分解释放出氧气从而实现漂白、去污、杀菌、除异味等功能，而且过 碳酸钠的分解物，即氧气、水和碳酸钠是天然水体中存在的物质，对环境无任何负面影响。本发明可以吸附湖泛(黑水团)中的非极性有机物、极性有机物以及各类有毒和 难生物降解的有机物，污染物被快速吸附、物理絮凝、沉淀，加之硅藻土、膨润土、凹凸棒土、 高岭土、海泡石、黏土或它们的改性精土等具有较高的表面积和巨大的孔体积及较强的吸 附力，把湖泛(黑水团)中的有机物和无机物细微和超细微的物质吸附到其表面，形成链式 结构并快速下沉、与水体分离，同时具有降低COD、脱氮除磷、脱色、增氧、除异味等功能。本发明使用简便，处理效果好。可单独使用，也可与其它水处理剂配合使用。生成 的絮体颗粒大、絮体密实，缩短了沉降时间，可以有效改善水体COD、氨氮、磷、色度、异味等 指标。不易产生二次污 染。所需设备简单，操作方便，可以适用湖泛(黑水团)的应急处理。
具体实施例方式下面结合实施例，对本发明作详细说明。实施例165%硅藻土、30%过碳酸钠和5%壳聚糖，按照上述比例加入混料机中，混合1小 时，得到应用于湖泛应急控制的环境功能材料。实施例240 %改性硅藻土、30 %膨润土、29 %过碳酸钠和1 %壳聚糖，按照上述比例加入混 料机中，混合2小时，得到应用于湖泛应急控制的环境功能材料。
实施例350%硅藻土、15%改性膨润土、10%凹凸棒土、22%过碳酸钠和3%壳聚糖，按照上 述比例加入混料机中，混合3小时，得到应用于湖泛应急控制的环境功能材料。实施例420 %改性硅藻土、10 %膨润土、20 %改性凹凸棒土、28 %高岭土、17 %过碳酸钠和 5%壳聚糖分别加入混料机中，混合4小时，得到应用于湖泛应急控制的环境功能材料。实施例5 20 %硅藻土、10 %改性膨润土、20 %凹凸棒土、20 %改性高岭土、10 %的海泡石、 15%过碳酸钠和5%壳聚糖分别加入混料机中，混合5小时，得到应用于湖泛应急控制的环 境功能材料。实施例620 %改性硅藻土、10 %膨润土、20 %改性凹凸棒土、20 %高岭土、10 %的改性海泡 石、5%黏土、12%过碳酸钠和3%壳聚糖分别加入混料机中，混合6小时，得到应用于湖泛 应急控制的环境功能材料。实施例7 实施例21见表1。表 1
实施例7 I 8 I 9 I~~Iol~~ΓΤ1 ~~12|~~131 ~~Iil~~151 ~~16|~~171 ~~181 ~~19| 20| 21
硅藻土 ％60
改性硅藻土 ％ 52040~
膨润土 ％605020
改性膨润土 ％3320
凹凸棒土％33204050
改性凹凸棒10205030
土0
高岭土 ％710225740
改性高岭土 ％2010 3040
海泡石％9124023
改性海泡石％10102244
黏土 ％10620
权利要求
用于湖泛应急控制的环境功能材料，各组分质量百分比为硅藻土、改性硅藻土、膨润土、改性膨润土、凹凸棒土、改性凹凸棒土、高岭土、改性高岭土、改性海泡石、黏土和/或改性黏土65～85％；过碳酸钠14-30％；壳聚糖 1-5％。
全文摘要
本发明公开了一种用于湖泛应急控制的环境功能材料，各组分质量百分比为硅藻土、改性硅藻土、膨润土、改性膨润土、凹凸棒土、改性凹凸棒土、高岭土、改性高岭土、改性海泡石、黏土和/或改性黏土65～85％；过碳酸钠14-30％；壳聚糖1-5％。本发明使用简便，处理效果好。可单独使用，也可与其它水处理剂配合使用。生成的絮体颗粒大、絮体密实，缩短了沉降时间，可以有效改善水体COD、氨氮、磷、色度、异味等指标。不易产生二次污染。所需设备简单，操作方便，可以适用湖泛(黑水团)的应急处理。
文档编号C02F1/50GK101844820SQ201010144139
公开日2010年9月29日 申请日期2010年4月12日 优先权日2010年4月12日
发明者王国祥, 王风贺 申请人:南京师范大学