本发明涉及工业水处理领域，具体涉及一种防治水体中菌藻的方法。
背景技术：
露天的水体中易因为氮磷的超标导致菌藻滋生，以敞开式循环冷却水中为例，微生物主要来源有补充水、空气、土壤等，这些微生物包括原核细胞结构的细菌、没有细胞结构的病毒、蓝藻、真菌等，他们具有数量多、繁殖快、容易变异等特点，其中藻类的细胞是真核细胞，与其他微生物不同，藻类具有叶绿素。这就使得它能依靠光进行光合作用，并且若干个体通过胶质连接成群体，非常难以去除。而菌藻的大量滋生，会带来腐蚀、粘泥和堵塞等问题。
目前循环冷却水中菌藻的处理主要通过投加杀生剂，众所周知，不论是氧化性杀生剂还是非氧化性杀生剂，藻类都易产生抗药性，同时，药剂的投放量和投放时间，需要专业有经验的人员精准把握，操作复杂。
技术实现要素：
本发明提供一种防治水体中菌藻的方法，操作简单方便，环保无污染，且防治菌藻效率高。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种防治水体中菌藻的方法，包括以下步骤：
1)将纳米二氧化硅、乙醇、表面活性剂、去离子水混合均匀，加入光催化材料，制成悬浮液；
2)将步骤1)中制得的悬浮液常温下喷涂在遮光布表面，自然干燥，反复喷涂，得到负载好的光催化纺织品；
3)将步骤2)制得的光催化纺织品铺陈于水体上。
光催化材料均为可见光响应的光催化剂，可通过常规的水热、高温煅烧、溶胶-凝胶法进行制备；本发明制得的光催化纺织品可漂浮于水面，在水池四角加以简单固定即可，可对水体1/4～3/4覆盖。
进一步的，所述的光催化材料为铋系可见光光催化剂、g-c3n4、改性纳米二氧化钛的任一种，所述的铋系可见光光催化剂包括氧化铋、钼酸铋、钒酸铋、磷酸铋、钨酸铋。
进一步的，所述的遮光布包括黑色涤纶、无纺布、腈纶、尼龙。
进一步的，步骤1)所述的悬浮液为去离子水溶液，溶液中各物质的用量(质量分数)为：5～20％纳米二氧化硅，10～30％乙醇，0.5～3％表面活性剂，0.5～10％光催化材料，余量为去离子水。
优选的，所述步骤1)中混合反应时采用超声分散均匀，超声分散的时间为20～30min。通过超声分散，使得悬浮液中各物质分散均匀，反应效果好。
优选的，所述的光催化材料的粒径范围为5～200nm。在此粒径方位内的光催化材料与可见光反应时效果佳。
进一步的，所述的表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠的任一种。
进一步的，所述的改性纳米二氧化钛为氮掺杂二氧化钛，制备方法如下：称取3.4g钛酸四丁酯，加入30ml无水乙醇中，搅拌30min混合均匀，再加入1.0ml乙酸，继续搅拌，得到溶液a。另称取0.15g～0.6g尿素，溶入1.0ml去离子水中，得到溶液b。在磁力搅拌下，将溶液b缓慢滴加到溶液a中，继续搅拌30min，混合均匀。将上述混合溶液倒入聚四氟乙烯反应釜中，在150℃下反应12h，将产物洗涤烘干。将上述产物置于加盖的氧化铝坩埚中，放进马弗炉中，以2℃/min的升温速度将马弗炉的温度升至400℃，恒温3小时。等待马弗炉自然降至室温，取出焙烧好的样品并研磨，即可得到氮掺杂二氧化钛粉末。
进一步的，步骤2)中反复喷涂1～10次，使每平方米遮光布上光催化剂负载量为0.5～100g。反复均匀喷涂，保证遮光布上催化剂的负载量均匀。
藻类生长需要的三个因素：阳光、水和空气，三者缺一就会抑制其生长，其中以阳光的影响最为明显。与现有技术相比，本发明通过将可见光响应的光催化材料负载于遮光布表面，铺陈于水体上，阻隔阳光，切断藻类生长必须的要素，从而抑制其生长，同时光催化材料可以产生羟基自由基分解水中有机物、菌藻，氧化杀死藻类细胞，来控制和防治水体中的藻类微生物，实现双重防菌藻的效果。本法工艺简单，材料便于工业化大批量生产和利用。特别适用于河道景观、湖泊、循环冷却水保有水水池、消防水池等露天、易滋生菌藻的水体，本法制造的光催化材料遮光布不易折损、可多次重复利用，无污染、光催化效率高，可降低水体中cod、浊度，杀菌灭藻。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例1
1)将0.5％g-c3n4(粒径为5nm)、5％纳米二氧化硅，10％乙醇，0.5％聚乙烯吡咯烷酮，余量为去离子水，依次放在容器中，通过超声波震荡20min，混合均匀，得到悬浮液；
2)将上述悬浮液装在喷雾瓶中，常温下匀速喷涂在1m×1m的黑色涤纶布上，自然干燥。再次喷涂与干燥，反复5次，使每平方米遮光布上光催化剂负载量为0.5g。
3)以太湖水为原水，通过肉眼观察和测定水体浊度、溶解氧、ph、codmn来确定光催化技术防治菌藻的能力，原水的各项水质指标见表1。吸取2l太湖的原水，移入反应池(长×宽×高：220mm×220mm×80mm)中，将负载有光催化剂的遮光布(长×宽：100mm×100mm)置于反应池水面，接通进水管道、出水管道、泵、缓冲池，设置流速为0.5l/min，形成一个动态体系。将反应池放置于窗台利于接受阳光照射的地方，并每天监测水质，数据见表2。
表1
表2
实施例2
1)将10％改性纳米二氧化钛(粒径为200nm)、20％纳米二氧化硅，30％乙醇，3％聚乙烯吡咯烷酮，余量为去离子水，依次放在容器中，通过超声波震荡30min，混合均匀，得到悬浮液；
改性纳米二氧化钛的制备方法为：所述的改性纳米二氧化钛为氮掺杂二氧化钛，制备方法如下：称取3.4g钛酸四丁酯，加入30ml无水乙醇中，搅拌30min混合均匀，再加入1.0ml乙酸，继续搅拌，得到溶液a。另称取0.15g尿素，溶入1.0ml去离子水中，得到溶液b。在磁力搅拌下，将溶液b缓慢滴加到溶液a中，继续搅拌30min，混合均匀。将上述混合溶液倒入聚四氟乙烯反应釜中，在150℃下反应12h，将产物洗涤烘干。将上述产物置于加盖的氧化铝坩埚中，放进马弗炉中，以2℃/min的升温速度将马弗炉的温度升至400℃，恒温3小时。等待马弗炉自然降至室温，取出焙烧好的样品并研磨，即可得到氮掺杂二氧化钛粉末。
2)将上述悬浮液装在喷雾瓶中，常温下匀速喷涂在1m×1m的黑色涤纶布上，自然干燥。再次喷涂与干燥，反复10次，使每平方米遮光布上光催化剂负载量为100g。
3)以太湖水为原水，通过肉眼观察和测定水体浊度、溶解氧、ph、codmn来确定光催化技术防治菌藻的能力，原水的各项水质指标见表1。吸取2l太湖的原水，移入反应池(长×宽×高：220mm×220mm×80mm)中，将负载有光催化剂的遮光布(长×宽：100mm×100mm)置于反应池水面，接通进水管道、出水管道、泵、缓冲池，设置流速为0.5l/min，形成一个动态体系。将反应池放置于窗台利于接受阳光照射的地方，并每天监测水质，数据见表3。
表3
对照例1
1)将5％纳米二氧化硅，10％乙醇，0.5％聚乙烯吡咯烷酮，余量为去离子水，依次放在容器中，混合均匀，得到悬浮液；
2)将上述悬浮液装在喷雾瓶中，常温下匀速喷涂在1m×1m的黑色涤纶布上，自然干燥。再次喷涂与干燥，反复5次，使每平方米遮光布上光催化剂负载量为0.5g。
3)以太湖水为原水，通过肉眼观察和测定水体浊度、溶解氧、ph、codmn来确定光催化技术防治菌藻的能力，原水的各项水质指标见表1。吸取2l太湖的原水，移入反应池(长×宽×高：220mm×220mm×80mm)中，将负载有光催化剂的遮光布(长×宽：100mm×100mm)置于反应池水面，接通进水管道、出水管道、泵、缓冲池，设置流速为0.5l/min，形成一个动态体系。将反应池放置于窗台利于接受阳光照射的地方，并每天监测水质，数据见表4。
表4
由对照例1与实施例1、2对比可知，经本发明采用的方法处理第三天后，藻团变成黄色，溶解氧大幅下降，说明部分藻类已被杀死。第七天后，水体中的溶解氧下降到最低点，除藻效率达到95％。继续观察，第十天后，水体澄清且水体中没有出现菌藻滋生的情况，达到了防治菌藻的效果，而对照例1中没有使用本方法中的光催化材料，水体各方面数值几乎无变化，无法起到防治藻类的目的。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。