改性植物单宁环保磁絮凝剂及分步治理高藻水体的方法

1.本发明涉及高藻水体治理技术领域，具体而言涉及一种改性植物单宁环保磁絮凝剂及分步治理高藻水体的方法。


背景技术：

2.由于高效、省时、运行简单和能耗低等优势，基于磁性颗粒的磁絮凝技术被广泛应用于高藻水体等水处理领域。由于蓝藻细胞表面通常呈负电性，而fe3o4粒子的等电点大约在 ph3.0-5.0左右，这使其难以满足高藻水体(通常ph为7.0-9.3)的处理要求。因此，提高磁性粒子的等电点与表面正电荷量，是磁絮凝技术推广应用的关键。
3.通常在磁性粒子表面包覆阳离子聚合物来提高磁性粒子的等电点与表面正电荷量，人工合成聚合物，如聚丙烯酰胺(pam)和聚合氯化铝(pac)，已被广泛用于磁性颗粒的包覆。但是，丙烯酰胺残留单体和铝离均具有毒性，从而造成天然水体的二次污染。
4.植物单宁是一种储量丰富，易于获取的生物质资源，是仅次于纤维素、木质素、半纤维素的第四大林副产品。天然提取的植物单宁的等电点较低(phpzc＝2.0～3.0)，一般需要对植物单宁进行阳离子化改性才能作为阳离子包覆材料。目前的植物单宁阳离子包覆材料主要是通过铵化改性获得，但存在电荷密度低、投加量大等问题，因此迫切需要开发新型的植物单宁阳离子包覆材料。
5.此外，虽然磁絮凝技术对藻细胞有较好的去除效果，但其对藻类有机物的去除效能十分有限。研究表明，磁絮凝剂处理后藻类有机物的去除率仅有10～30％左右。同时，许多研究表明，磁絮凝对藻毒素的去除率也低于50％。因此，亟需一种可同步实现藻细胞高效去除和藻类有机物有效控制的技术。


技术实现要素：

6.本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种改性植物单宁环保磁絮凝剂及分步治理高藻水体的方法，该磁絮凝剂能够更容易捕捉藻细胞，同时投加量少，且结合分步治理高藻水体，可实现藻细胞高效去除，以及藻类有机物和藻毒素的快速彻底降解。
7.根据本发明目的的第一方面，提供一种改性植物单宁环保磁絮凝剂，包括四氧化三铁纳米粒子，所述四氧化三铁纳米粒子的表面包覆有共聚单宁和聚乙烯亚胺，所述共聚单宁为单宁与丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵单体共聚的产物。
8.优选的，四氧化三铁纳米粒子的粒径为50-200nm。
9.根据本发明目的的第二方面，提供一种前述改性植物单宁环保磁絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
10.共聚单宁的制备：将单宁栲胶分散在超纯水中，并加入引发剂，使引发剂充分活化单宁，得到第一混合液；
11.向第一混合液中滴加丙烯酰胺单体和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵单体的混合水溶液，得到第二混合液，第二混合液在搅拌、水浴的条件下反应，将反应结束得到产物
纯化清洗、干燥，得到共聚单宁tad；
12.改性植物单宁环保磁絮凝剂的制备：将tad和聚乙烯亚胺溶解在分散有四氧化三铁纳米粒子的超纯水中，得到第三混合液，向第三混合液中加入戊二醛，并在恒温水浴的条件下振荡反应，将反应结束得到的产物分离，并冲洗、干燥，得到所述改性植物单宁环保磁絮凝剂。
13.优选的，第一混合液中，引发剂的浓度为0.01～0.02mol/l，引发剂与单宁栲胶的质量比为 (1～1.5):5，所述引发剂为ce(nh4)2(no3)6水溶液。
14.优选的，第二混合液中，丙烯酰胺单体与单宁栲胶的质量比为(1～3):1，丙烯酰胺单体与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵单体的质量比为1:(1～5)。
15.优选的，第三混合液中，四氧化三铁纳米粒子与tad的质量比为1:(5～10)，tad和聚乙烯亚胺的摩尔比为(3～5):1；
16.戊二醛的体积与tad的质量比为(5～10)ml:(1.0～2.0)g，戊二醛的纯度为50wt.％。
17.根据本发明目的的第三方面，提供一种前述改性植物单宁环保磁絮凝剂在治理高藻水体中的应用。
18.根据本发明目的的第四方面，提供一种采用前述改性植物单宁环保磁絮凝剂分步治理高藻水体的方法，包括以下步骤：
19.s1、向高藻水体中投加过单硫酸盐，充分混合，得到第一水体；
20.s2、在步骤s1得到的第一水体中投入磁絮凝剂，充分混合后进行磁分离，以分离第一水体中的蓝藻细胞，得到去除蓝藻细胞后的藻液，即第二水体；
21.s3、在步骤s2得到的第二水体中投入过单硫酸盐，并在紫外照射的条件下进行反应，降解藻类有机物和藻毒素；
22.其中，所述磁絮凝剂为前述改性植物单宁环保磁絮凝剂。
23.优选的，所述步骤s1中，过单硫酸盐的量根据水体中的藻密度确定，藻密度为1.11～8.87
ꢀ×
106个cell/ml时，过单硫酸盐的投加量为100-200mg/l。
24.优选的，所述步骤s2中，磁絮凝剂的量根据水体中的藻密度确定，藻密度为0.11～9.87
×ꢀ
106个cell/ml时，磁絮凝剂投加量为10-200mg/l。
25.优选的，所述步骤s3中，过单硫酸盐的投加浓度范围为400-600mg/l。
26.优选的，所述步骤s3中，紫外照射的条件如下：
27.紫外波长范围为200-245nm，紫外照射强度》1.15mw/cm2，紫外照射时间范围为3-4h。
28.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
29.1、本发明的改性植物单宁环保磁絮凝剂，通过在纳米四氧化三铁的表面接枝共聚单宁和聚乙烯亚胺阳离子聚合物，将等电点增加到ph12.0以上，从而使絮凝剂能够更容易捕捉负电性的藻细胞；另外，包覆后的四氧化三铁的阳离子度高达1.2-2.3，从而大大降低了磁絮凝剂的投加量，减少了污泥产量及处理成本。
30.2、本发明的分步治理高藻水体的方法，首先利用氧化剂改变藻细胞的表面特性，降低藻细胞表面电荷，破坏藻液的稳定性，从而为磁絮凝剂有效捕获蓝藻细胞提供环境；之后高阳离子度的磁絮凝剂通过电中和作用去除负电性表面的藻细胞，同时，共聚单宁和聚
乙烯亚胺伸展的分子链和丰富的活性位点促进磁絮凝剂通过架桥作用捕捉藻细胞，由此对水体中的藻体进行絮凝，絮凝结束后，磁性藻泥在外磁场协助下被快速分离回收；当藻细胞被分离后，引入的uv快速活化过单硫酸盐，产生大量的活性自由基如so4·-、
·
oh和1o2等，通过自由基快速降解藻毒素等藻类有机物，实现藻液的快速矿化。
31.3、本发明的治理高藻水体的方法中，整个过程不会破坏藻细胞的完整性，因此，不会造成胞内有机物如藻毒素的释放，为整个去除降解过程提供稳定的环境，避免了二次污染，提高去除降解效率，且工艺简单，易于操作，与现有工艺耦合性强，有规模化应用前景。
附图说明
32.图1是本发明的改性植物单宁环保磁絮凝剂的合成机理图。
33.图2(a)是本发明实施例1中的黑荆树单宁的sem图。
34.图2(b)是图2(a)中画圈部分的放大图。
35.图2(c)是本发明实施例1中的共聚单宁的sem图。
36.图2(d)是图2(c)中画圈部分的放大图。
37.图3(a)是本发明实施例1中四氧化三铁纳米颗粒的sem图。
38.图3(b)是图3(a)中画圈部分的放大图。
39.图3(c)是本发明实施例1中tp@fe3o4的sem图。
40.图3(d)是图3(c)中画圈部分的放大图。
41.图3(e)、3(f)、3(g)分别是本发明实施例1中tp@fe3o4的fe、n、o的edx-mapping图。
42.图3(h)、3(i)是本发明实施例1中tp@fe3o4的tem图。
43.图4是本发明实施例1的改性植物单宁环保磁絮凝剂的ftir图。
44.图5是本发明实施例1的改性植物单宁环保磁絮凝剂的xps图。
45.图6是本发明实施例1的改性植物单宁环保磁絮凝剂的vsm图。
具体实施方式
46.为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
47.在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施。
48.结合图1-6，为了解决在治理高藻水体时，藻类有机物和藻毒素去除率低问题，本发明提供一种改性植物单宁环保磁絮凝剂及分步治理高藻水体的方法，首先使用具有温和氧化性的过单硫酸盐处理蓝藻细胞，通过改变蓝藻细胞表面性质降低其稳定性，随后使用磁絮凝剂快速分离回收蓝藻，最后引入紫外设备快速活化过单硫酸盐以彻底降解藻类有机物和藻毒素。
49.在本发明的一个示例性实施例中，提供一种改性植物单宁环保磁絮凝剂，包括四氧化三铁纳米粒子，所述四氧化三铁纳米粒子的表面包覆有共聚单宁和聚乙烯亚胺，所述共聚单宁为单宁与丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵单体共聚的产物。
50.在优选的实施例中，四氧化三铁纳米粒子的粒径为50-200nm。
51.在本发明的另一个示例性实施例中，提供一种前述改性植物单宁环保磁絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
52.共聚单宁的制备：将单宁栲胶(tannin)分散在超纯水中，并加入引发剂，使引发剂充分活化单宁，得到第一混合液；
53.向第一混合液中滴加丙烯酰胺单体(am)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵单体(dmc) 的混合水溶液，得到第二混合液，第二混合液在搅拌、水浴的条件下反应，将反应结束得到产物纯化清洗、干燥，得到共聚单宁tad；
54.改性植物单宁环保磁絮凝剂的制备：将tad和聚乙烯亚胺(pei)溶解在分散有四氧化三铁纳米粒子的超纯水中，得到第三混合液，向第三混合液中加入戊二醛，并在恒温水浴的条件下振荡反应，将反应结束得到的产物分离，并冲洗、干燥，得到所述改性植物单宁环保磁絮凝剂tp@fe3o4。
55.在优选的实施例中，第一混合液中，引发剂的浓度为0.01～0.02mol/l，引发剂与单宁栲胶的质量比为(1～1.5):5，所述引发剂为ce(nh4)2(no3)6水溶液。
56.在优选的实施例中，第二混合液中，丙烯酰胺单体与单宁栲胶的质量比为(1～3):1，丙烯酰胺单体与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵单体的质量比为1:(1～5)。
57.在优选的实施例中，第三混合液中，四氧化三铁纳米粒子与tad的质量比为1:(5～10)，tad和聚乙烯亚胺的摩尔比为(3～5):1；
58.戊二醛的体积与tad的质量比为(5～10)ml:(1.0～2.0)g，戊二醛的纯度为50wt.％。
59.在本发明的另一个示例性实施例中，提供一种前述改性植物单宁环保磁絮凝剂在治理高藻水体中的应用。
60.在本发明的另一个示例性实施例中，提供一种采用前述改性植物单宁环保磁絮凝剂分步治理高藻水体的方法，包括以下步骤：
61.s1、向高藻水体中投加过单硫酸盐，充分混合，得到第一水体；
62.s2、在步骤s1得到的第一水体中投入磁絮凝剂，充分混合后进行磁分离，以分离第一水体中的蓝藻细胞，得到去除蓝藻细胞后的藻液，即第二水体；
63.s3、在步骤s2得到的第二水体中投入过单硫酸盐，并在紫外照射的条件下进行反应，降解藻类有机物和藻毒素；
64.其中，所述磁絮凝剂为前述改性植物单宁环保磁絮凝剂。
65.在优选的实施例中，所述步骤s1中，过单硫酸盐的量根据水体中的藻密度确定，藻密度为1.11～8.87
×
106个cell/ml时，过单硫酸盐的投加量为100-200mg/l。
66.在优选的实施例中，所述步骤s2中，磁絮凝剂的量根据水体中的藻密度确定，藻密度为 0.11～9.87
×
106个cell/ml时，磁絮凝剂投加量为10-200mg/l。
67.在优选的实施例中，所述步骤s3中，过单硫酸盐的投加浓度范围为400-600mg/l。
68.在优选的实施例中，所述步骤s3中，紫外照射的条件如下：
69.紫外波长范围为200-245nm，紫外照射强度》1.15mw/cm2，紫外照射时间范围为3-4h。
70.为了便于更好的理解，下面结合几个具体实例对本发明进行进一步说明，但加工工艺不限于此，且本发明内容不限于此。
71.改性植物单宁环保磁絮凝剂的制备
72.【实施例1】
73.共聚单宁tad的制备：先将5g单宁栲胶分散于150ml水中，连续搅拌30min，然后快速加入引发剂1.09g的ce(nh4)2(no3)6水溶液。体系维持10min，引发剂充分活化单宁。
74.然后，将丙烯酰胺(am)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(dmc)单体的混合水溶液滴加到反应器中，同时连续搅拌。产物在50℃水浴条件下加热。上述产物经丙酮/乙醚纯化清洗后，在50℃真空干燥得到tad。
75.改性植物单宁环保磁絮凝剂tp@fe3o4的制备：0.2g的fe3o4纳米粒子添加到装入150 ml超纯水的锥形瓶中，超声处理10分钟。随后，将1.5g tad和0.5g聚乙烯亚胺充分溶解在20ml分散有四氧化三铁纳米粒子的超纯水中。然后，向混合液加入5.0ml戊二醛(50 wt％)，同时在25℃恒温水浴振荡器中以200转/分的转速振荡密封烧瓶。随后使用磁铁分离产物，并用超纯水反复冲洗。洗涤后的样品在60℃以下的烘箱中烘干至恒重。
76.【实施例2】
77.共聚单宁的制备：先将2g单宁栲胶分散于150ml水中，连续搅拌30min，然后快速加入0.0822g引发剂ce(nh4)2(no3)6水溶液，最终浓度为0.01mol/l。体系维持10min，引发剂充分活化单宁。
78.然后，将6g丙烯酰胺(am)和6g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(dmc)单体的混合水溶液滴加到反应器中，同时连续搅拌。产物在50℃水浴条件下加热。上述产物经丙酮/ 乙醚纯化清洗后，在50℃真空干燥得到tad。
79.改性植物单宁环保磁絮凝剂的制备：0.2g的fe3o4纳米粒子添加到装入150ml超纯水的锥形瓶中，超声处理10分钟。随后，将1.0g tad和0.2g聚乙烯亚胺充分溶解在20ml 分散有四氧化三铁纳米粒子的超纯水中。然后，向混合液加入10.0ml戊二醛(50wt％)，同时在25℃恒温水浴振荡器中以200转/分的转速振荡密封烧瓶。随后使用磁铁分离产物，并用超纯水反复冲洗。洗涤后的样品在60℃以下的烘箱中烘干至恒重。
80.【实施例3】
81.共聚单宁的制备：先将3g单宁栲胶分散于150ml水中，连续搅拌30min，然后快速加入1.233g引发剂ce(nh4)2(no3)6水溶液，最终浓度为0.015mol/l。体系维持10min，引发剂充分活化单宁。
82.然后，将4.5g丙烯酰胺(am)和13.5g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(dmc)单体的混合水溶液滴加到反应器中，同时连续搅拌。产物在50℃水浴条件下加热。上述产物经丙酮/乙醚纯化清洗后，在50℃真空干燥得到tad。
83.改性植物单宁环保磁絮凝剂的制备：0.3g的fe3o4纳米粒子添加到装入150ml超纯水的锥形瓶中，超声处理10分钟。随后，将2.25g tad和0.75g聚乙烯亚胺充分溶解在20ml 分散有四氧化三铁纳米粒子的超纯水中。然后，向混合液加入7.5ml戊二醛(50wt％)，同时在25℃恒温水浴振荡器中以200转/分的转速振荡密封烧瓶。随后使用磁铁分离产物，并用超纯水反复冲洗。洗涤后的样品在60℃以下的烘箱中烘干至恒重。
84.【实施例4】
85.共聚单宁的制备：先将5g单宁栲胶分散于150ml水中，连续搅拌30min，然后快速加入1.233g引发剂ce(nh4)2(no3)6水溶液，最终浓度为0.015mol/l。体系维持10min，引发剂充
分活化单宁。
86.然后，将7.5g丙烯酰胺(am)和18.75g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(dmc)单体的混合水溶液滴加到反应器中，同时连续搅拌。产物在50℃水浴条件下加热。上述产物经丙酮/乙醚纯化清洗后，在50℃真空干燥得到tad。
87.改性植物单宁环保磁絮凝剂的制备：0.4g的fe3o4纳米粒子添加到装入150ml超纯水的锥形瓶中，超声处理10分钟。随后，将2.0g tad和0.4g聚乙烯亚胺充分溶解在20ml 分散有四氧化三铁纳米粒子的超纯水中。然后，向混合液加入5ml戊二醛(50wt％)，同时在 25℃恒温水浴振荡器中以200转/分的转速振荡密封烧瓶。随后使用磁铁分离产物，并用超纯水反复冲洗。洗涤后的样品在60℃以下的烘箱中烘干至恒重。
88.【实施例5】
89.共聚单宁的制备：先将3g单宁栲胶分散于150ml水中，连续搅拌30min，然后快速加入1.644g引发剂ce(nh4)2(no3)6水溶液，最终浓度为0.02mol/l。体系维持10min，引发剂充分活化单宁。
90.然后，将9g丙烯酰胺(am)和9g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(dmc)单体的混合水溶液滴加到反应器中，同时连续搅拌。产物在50℃水浴条件下加热。上述产物经丙酮/ 乙醚纯化清洗后，在50℃真空干燥得到tad。
91.改性植物单宁环保磁絮凝剂的制备：0.2g的fe3o4纳米粒子添加到装入150ml超纯水的锥形瓶中，超声处理10分钟。随后，将1.5g tad和0.3g聚乙烯亚胺充分溶解在7.5ml 分散有四氧化三铁纳米粒子的超纯水中。然后，向混合液加入7.5ml戊二醛(50wt％)，同时在25℃恒温水浴振荡器中以200转/分的转速振荡密封烧瓶。随后使用磁铁分离产物，并用超纯水反复冲洗。洗涤后的样品在60℃以下的烘箱中烘干至恒重。
92.测试
93.【实施例6】
94.对实施例1-5中得到的tp@fe3o4进行阳离子度测试
95.用移液管取磁絮凝剂溶液10ml于100ml锥形瓶中，加一滴甲苯胺蓝指示剂，用聚乙烯硫酸钾盐标准溶液滴定至溶液由蓝色变成亮紫色。在滴定过程中被滴液体先由澄清之间变浑浊，在接近滴定终点时，又由浑浊转清，并有沉淀出现。根据以下公式计算磁絮凝剂溶液的电荷密度c2。
[0096][0097]
式中，c
1-聚乙烯硫酸钾盐标准溶液的电荷密度，mol/l
[0098]c2-磁絮凝剂溶液的电荷密度，mol/l
[0099]
v-滴定磁絮凝剂溶液消耗聚乙烯硫酸钾盐溶液的体积，ml
[0100]v0-滴定空白样消耗聚乙烯硫酸钾盐溶液的体积，ml
[0101]
m-10ml待测样品中磁絮凝剂的质量。
[0102]
计算可得，磁絮凝剂tp@fe3o4的阳离子度为1.2-2.3。
[0103]
【实施例7】
[0104]
sem和tem
[0105]
对实施例1中得到的样品进行sem和tem测试，结果如图2-3所示。
[0106]
根据sem图，与黑荆树单宁(图2(a)、2(b))相比，tad(图2(c)、2(d))呈致密团簇状，表面凹凸不平，孔洞众多，丰富的孔隙结构十分有利于其与污染物的结合。
[0107]
而fe3o4呈球形结构(图3(a)、3(b))，fe3o4经tad和pei包覆后，从sem(图3(c)、3(d)) 和tem(图3(h)、3(i))均观察到聚合物类似物紧密附着在fe3o4颗粒表面，fe3o4颗粒几乎被包裹在整个材料基体中。
[0108]
edx-mapping图表明(图3(e)、3(f)、3(g))，n、o、fe和元素均匀分布于材料基质中。
[0109]
由上可以证明tad和pei成功包覆在fe3o4表面。
[0110]
【实施例7】
[0111]
ftir测试
[0112]
对实施例1中得到的样品进行红外测试，结果如图4所示。
[0113]
从图中可以看出tp@fe3o4的ftir光谱中在570cm-1
处出现了峰，这与fe3o4的fe-o (587cm-1
)振动有关，表明fe3o4被成功负载。
[0114]
在tp@fe3o4的谱图中，在1632、1384和956cm-1
处出现了多个峰，而这些峰与tad 和pei的谱图中的峰一致，进一步证明tad和pei被成功负载。
[0115]
由此，可以进一步证明，本发明成功制备了改性植物单宁环保磁絮凝剂tp@fe3o4。
[0116]
【实施例8】
[0117]
xps测试
[0118]
对实施例1中得到的样品进行xps测试，结果如图5所示。
[0119]
从图中可以看出，相对于fe3o4，在tp@fe3o4的图谱中，与n1s相关的峰清晰可见， tad和pei中含有丰富的含氮官能团，上述结果表明tad和聚乙烯亚胺的有效包覆。
[0120]
这进一步证明了改性植物单宁环保磁絮凝剂tp@fe3o4的成功制备。
[0121]
【实施例9】
[0122]
vsm测试
[0123]
对实施例1中得到的样品进行vsm测试，结果如图6所示。
[0124]
从图中可以看出，fe3o4饱和磁化强度为84.5emu/g，tp@fe3o4的最佳饱和磁化强度降至39.1emu/g。这可能与tad和pei覆盖在fe颗粒上有关。但39.1emu/g体现了tp@fe3o4的超顺磁性，磁性颗粒可以快速分离。
[0125]
高藻水体中藻及藻类有机物的分步处理
[0126]
【实施例10】
[0127]
采用实施例1得到的改性植物单宁环保磁絮凝剂处理初始藻细胞密度为1.02
×
10
6 cell/ml的高藻水体。
[0128]
s1、高藻水体中投加过单硫酸盐使其浓度为100mg/l，充分混合，得到第一水体。
[0129]
s2、在步骤s1得到的第一水体中投入磁絮凝剂使其浓度为100mg/l，充分混合后进行磁分离，以分离第一水体中的蓝藻细胞，得到去除蓝藻细胞后的藻液，即第二水体。
[0130]
s3、在步骤s2得到的第二水体中再次投入过单硫酸盐使其浓度为600mg/l，并在1.15 mw/cm3的紫外光下紫外处理3h，降解藻类有机物和藻毒素。
[0131]
处理结束后，藻细胞去除效率达到94％，doc去除率达到80％，藻毒素去除率达到92％。
[0132]
【实施例11】
[0133]
采用实施例2得到的改性植物单宁环保磁絮凝剂处理初始藻细胞密度为5.14
×
10
6 cell/ml的高藻水体。
[0134]
s1、高藻水体中投加过单硫酸盐使其浓度为150mg/l，充分混合，得到第一水体。
[0135]
s2、在步骤s1得到的第一水体中投入磁絮凝剂使其浓度为100mg/l，充分混合后进行磁分离，以分离第一水体中的蓝藻细胞，得到去除蓝藻细胞后的藻液，即第二水体。
[0136]
s3、在步骤s2得到的第二水体中再次投入过单硫酸盐使其浓度为400mg/l，并在1.2 mw/cm3的紫外光下紫外照射4h，降解藻类有机物和藻毒素。
[0137]
处理结束后，藻细胞去除效率达到94％，doc去除率达到80％，藻毒素去除率达到92％。
[0138]
【实施例12】
[0139]
采用实施例3得到的改性植物单宁环保磁絮凝剂处理初始藻细胞密度为1.62
×
10
7 cell/ml的高藻水体。
[0140]
s1、高藻水体中投加过单硫酸盐使其浓度为125mg/l，充分混合，得到第一水体。
[0141]
s2、在步骤s1得到的第一水体中投入磁絮凝剂使其浓度为150mg/l，充分混合后进行磁分离，以分离第一水体中的蓝藻细胞，得到去除蓝藻细胞后的藻液，即第二水体。
[0142]
s3、在步骤s2得到的第二水体中再次投入过单硫酸盐使其浓度为100mg/l，并在1.2 mw/cm3的紫外光下紫外照射3.5h，降解藻类有机物和藻毒素。
[0143]
处理结束后，藻细胞去除效率达到98％，doc去除率达到70％，藻毒素去除率达到86％。
[0144]
【实施例13】
[0145]
采用实施例4得到的改性植物单宁环保磁絮凝剂处理初始藻细胞密度为3.18
×
10
6 cell/ml的高藻水体。
[0146]
s1、高藻水体中投加过单硫酸盐使其浓度为150mg/l，充分混合，得到第一水体。
[0147]
s2、在步骤s1得到的第一水体中投入磁絮凝剂使其浓度为120mg/l，充分混合后进行磁分离，以分离第一水体中的蓝藻细胞，得到去除蓝藻细胞后的藻液，即第二水体。
[0148]
s3、在步骤s2得到的第二水体中再次投入过单硫酸盐使其浓度为100mg/l，并在1.5 mw/cm3的紫外光下紫外照射3.5h，降解藻类有机物和藻毒素。
[0149]
处理结束后，藻细胞去除效率达到97％，doc去除率达到83％，藻毒素去除率达到83％。
[0150]
【实施例14】
[0151]
采用实施例5得到的改性植物单宁环保磁絮凝剂处理初始藻细胞密度为6.24
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6 cell/ml的高藻水体。
[0152]
s1、高藻水体中投加过单硫酸盐使其浓度为130mg/l，充分混合，得到第一水体。
[0153]
s2、在步骤s1得到的第一水体中投入磁絮凝剂使其浓度为150mg/l，充分混合后进行磁分离，以分离第一水体中的蓝藻细胞，得到去除蓝藻细胞后的藻液，即第二水体。
[0154]
s3、在步骤s2得到的第二水体中再次投入过单硫酸盐使其浓度为100mg/l，并在1.3 mw/cm3的紫外光下紫外照射3h，降解藻类有机物和藻毒素。
[0155]
处理结束后，藻细胞去除效率达到90％，doc去除率达到83％，藻毒素去除率达到89％。
[0156]
综上可知，本发明的磁絮凝剂能够更容易捕捉藻细胞，同时投加量少，且结合分步治理高藻水体，藻细胞的去除率可高达98％的，doc去除率可高达83％，藻毒素去除率可高达 92％，可实现藻细胞高效去除，以及藻类有机物和藻毒素的快速彻底降解。
[0157]
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。