专利名称：一种改性高岭土藻絮凝剂的制备方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改性高岭高效藻絮凝剂的制备方法；本发明还涉及此絮凝剂在治理藻华中的应用。
背景技术：
近年来水体的富营养化导致有害藻华的频繁发生和由此产生的藻毒素污染等，造成水质恶化，已经造成了一种生态灾难。到目前为止尚没有可以安全有效，合理经济的方案来解决治理这样的自然灾害。现已研究的方法技术可归为几类
简单的物理法，生物克制法，化学杀灭法，气浮收集法，以及絮凝沉降法。但是这几种方法都存在着或多或少的局限性和对环境的二次污染等问题。目前为止基于粘土的矿物特性被世界公认为是最有希望的絮凝除藻的方法。粘土矿物中利用高岭土进行改性絮凝除藻的研究较多，如利用表面活性剂、聚合氯化铁、聚合氯化铝、壳聚糖、柠檬酸钠-重碳酸钠-连二硫酸钠等，这些改性剂的处理或多或少增加了高岭土的絮凝能力，但是有些会造成二次的污染、繁琐或成本较高等问题。
发明内容
本发明的目的是要提供一种改性高岭土藻絮凝剂的制备方法，本发明的另一个目的是提供此改性高岭土藻絮凝剂在治理藻华中的应用。。本发明的目的是这样实现的一种改性高岭土藻絮凝剂的制备方法，包括以下步骤
(1)原料准备以重量比计改性剂高岭土= 1 4 ；改性剂为壳聚糖和羟铝基氯化物的混合物，以重量比计壳聚糖羟铝基氯化物=1:Γ1:6 ；混合后的壳聚糖和羟铝基氯化物即为改性剤；
(2)原料处理高岭土处理过筛后的高岭土溶液煮沸、静置，分离出上层悬浊液，多次洗涤沉淀；上层悬浊液放置沉淀，弃去上清液，沉淀烘干；
壳聚糖处理向壳聚糖中加入HCl溶液使壳聚糖溶解； 羟铝基氯化物处理将羟铝基氯化物加入蒸馏水搅拌溶解，备用；
(3)改性高岭土藻絮凝剂的制备按照步骤(1)的比例将改性剂与处理过的高岭土的混合，搅拌、过滤，烘干，得到改性高岭土藻絮凝剂。改性剂中以重量比计壳聚糖羟铝基氯化物=1:4。所述的改性高岭土藻絮凝剂在治理藻华中的应用。絮凝剂的用量为0. 0Γ0. 02 g/L。本发明提供的改性高岭土藻絮凝剂的制备方法，制备方法简单，成本低，改性剂及基质均为环境友好材料，不会造成二次污染；同时具有高效絮凝作用，在壳聚糖和羟铝基氯化物比例为1:4，两者混合与高岭土的比例为1:4，投加量为0. 02 g/L时，30 min去除率可达98%，60 min去除率可达100%。
图1为改性高岭土高效藻絮凝剂絮凝除藻的效果。图2为高效藻絮凝剂与改性剂及未改性的高岭土絮凝除藻效果的比较。图3两种改性剂不同比例改性高岭土絮凝除藻效果对比。图4高效藻絮凝剂不同投加量的絮凝除藻效果比较。图5不同pH对高效絮凝剂絮凝除藻效果的影响。
具体实施例方式絮凝剂的制备
一种改性高岭土藻絮凝剂的制备方法，包括以下步骤
(1)原料准备改性剂为壳聚糖和羟铝基氯化物，以重量比计壳聚糖羟铝基氯化物 =1:Γ1:6混合后的壳聚糖和羟铝基氯化物即为改性剤；以重量比计改性剂高岭土 = 1 4 ；
(2)原料处理高岭土处理过筛后的高岭土溶液煮沸、静置，分离出上层悬浊液，多次洗涤沉淀；上层悬浊液放置沉淀，弃去上清液，沉淀烘干；
壳聚糖处理向壳聚糖中加入HCl溶液使壳聚糖溶解； 羟铝基氯化物处理将羟铝基氯化物加入蒸馏水搅拌溶解，备用；
(3)改性高岭土藻絮凝剂的制备按照步骤(1)的比例将改性剂与处理过的高岭土的混合，搅拌、过滤，烘干，得到改性高岭土藻絮凝剂。改性剂中较优的壳聚糖与羟铝基氯化物的重量比为1:4。具体制备时将高岭土研磨过200目筛，配成溶液，煮沸2小时，后静置分离出上层悬浊液，去除底层沙质。高岭土悬浊液自然沉降M小时后弃去上清液，所得高岭土纯度大于90%，在60 0C下烘干，再次研磨。取100 mg壳聚糖，加入1% HCl溶液10 ml搅拌溶解，再加蒸馏水至100 ml ；另取 100 mg羟铝基氯化物(Al2ClH5O5？ H2O)加入100 ml蒸馏水搅拌溶解；分别取10 ml和40 ml壳聚糖溶液和羟铝基氯化物，加入处理过的高岭土 200 mg，快速搅拌混勻30 min，过滤， 90°C烘干，即制备得本发明所述的高效藻絮凝剂。改性高岭土絮凝剂絮凝除藻的应用实例
配置IL浓度为5X IO9 cell/L的藻悬液烧杯中，加入按0.01 g/L、g0. 015/L、0· 02 g/ L分别加入本发明提供的改性高岭土藻絮凝剂，置于磁力搅拌器上搅拌，先快速QOOrpm) 搅拌;3min，再慢速(50rpm)搅拌20min，静置，并逐时于液面下3cm处取样测定藻细胞浓度， 并计算去除率。图1表达了混合改性高岭土高效藻絮凝剂絮凝除藻的效果，从图中可以看出分别经历了快、慢速搅拌的过程后，除藻率基本上已达到95%，60 min藻去除率达到100%。图2表达了高效絮凝剂与改性剂以及未改性高岭土之间絮凝除藻效果的对比，从图中可以看出单一改性、改性剂的简单混合以及未改性的高岭土对藻的絮凝能力远远低于混合改性的高效絮凝剂。图3表达了两种改性剂不同比例改性高岭土絮凝除藻效果的对比，从图中可以看出壳聚糖羟铝基氯化物比例在1:广1:5絮凝能力先降低后升高又降低，最好的比例为 1 4，即本发明中的高效藻絮凝剂的混合改性比例。图4表达了高效藻絮凝剂不同投加量的絮凝除藻效果比较，投放量分别为0.005 g/L、0.01 g/UO. 02 g/L、0·03 g/L、0· 04 g/L，从图中可以看出随着絮凝剂的投加量的增大絮凝能力逐渐提高后又有所降低，其中最佳投加量为0. 02g/L时絮凝效果最好。图5表达了不同pH对高效絮凝剂絮凝除藻效果的影响，从图中可以看出pH对絮凝的过程影响较为明显，在自然状态下高效絮凝剂能发挥更好的絮凝效果，而在偏酸或偏碱环境中藻细胞可能遭到破坏而丧失了本身所具有的特性，所以絮凝效果低于自然状态下。
权利要求
1.一种改性高岭土藻絮凝剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)原料准备以重量比计改性剂高岭土= 1 4 ；改性剂为壳聚糖和羟铝基氯化物的混合物，以重量比计壳聚糖羟铝基氯化物= 1:Γ1:6,混合后的壳聚糖和羟铝基氯化物即为改性剤；(2)原料处理高岭土处理过筛后的高岭土溶液煮沸、静置，分离出上层悬浊液，多次洗涤沉淀；上层悬浊液放置沉淀，弃去上清液，沉淀烘干；壳聚糖处理向壳聚糖中加入HCl溶液使壳聚糖溶解； 羟铝基氯化物处理将羟铝基氯化物加入蒸馏水搅拌溶解，备用；(3)改性高岭土藻絮凝剂的制备按照步骤(1)的比例将改性剂与处理过的高岭土的混合，搅拌、过滤，烘干，得到改性高岭土藻絮凝剂。
2.根据权利要求1所述的改性高岭土藻絮凝剂的制备方法，其特征在于改性剂中以重量比计壳聚糖羟铝基氯化物=1:4。
3.权利要求1所述的改性高岭土藻絮凝剂在治理藻华中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于絮凝剂的用量为0.01、.02 g/L。
全文摘要
一种改性高岭土藻絮凝剂的制备方法及应用，采用壳聚糖和羟铝基氯化物的混合物为改性剂，与高岭土混合处理后得到藻絮凝剂。本发明提供的高岭土藻絮凝剂的制备方法，操作简单，成本低，改性剂及基质均为环境友好材料，不会造成二次污染；同时具有高效絮凝作用，除藻效果良好。
文档编号C02F1/52GK102249386SQ20111019291
公开日2011年11月23日 申请日期2011年7月11日 优先权日2011年7月11日
发明者刘世涛, 张钰, 方艳芬, 蒋悦, 黄应平 申请人:三峡大学