一种基于天然土壤的絮凝-覆盖耦合处理铜绿微囊藻的方法

本发明属于富营养水体处理，尤其涉及一种基于天然土壤的絮凝-覆盖耦合处理铜绿微囊藻的方法。

背景技术：

1、近些年来，利用安全廉价的絮凝技术从水体中高效、快速去除藻类水华，实现藻细胞由水体到底泥的原位浓缩转移。该技术利用易得、无污染、廉价的絮凝剂，可将湖泊水体中的藻华去除并快速转移至水底。传统絮凝剂主要有铝盐、铁盐、辣木籽等。

2、其中利用天然絮凝剂治理蓝藻水华是目前颇具前景的发展方向，粘土矿物作为天然的水华微藻絮凝剂具有效能高、来源充足、成本低廉、无毒无污染以及对其它生物的影响也较小的特性。

3、此外，部分絮凝剂也被用来进一步吸附沉积物中释放的磷和氮，这些材料主要集中在提高絮凝和吸附能力，而忽略了由于材料老化、水动力相互作用和环境条件的变化(如氧化还原电位下降)，吸附的营养物质可能随后被重新释放到上覆水中。同时这些絮凝剂或者价格较高，或者易在天然水体残留，仍缺少一种既价格低廉高效又可生物降解的絮凝剂，以便在天然水体中大规模应用。

4、地质工程材料覆盖被认为是湖泊内源控制的有效方法之一。其研究的重点在所选择的覆盖材料需具备对目标污染物质有较强的吸附固定作用，同时兼备成本低廉、生态安全性高以及强抗风浪能力等条件，在此背景下絮凝-覆盖的方法，可以防止大量的藻絮体再悬浮。本专利采用有机高分子对土壤进行改性，研究其对蓝藻的絮凝效果，并辅以具有沉降作用的土壤覆盖层，防止藻细胞的再重悬繁殖，相比其他方法带来的二次污染或者生态毒性，该方法主要成分为天然土壤，操作简单，成本低廉，为湖泊水环境治理及生态修复提供更加可靠的理论依据。

技术实现思路

1、针对上述，本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于天然土壤的絮凝-覆盖耦合处理铜绿微囊藻的方法，利用改性土壤的絮凝作用，辅以覆盖层的沉降作用，既可以絮凝除去富营养水体中的有害藻类，又能防止藻细胞重悬繁殖。

2、针对上述，本发明提供了一种基于天然土壤的絮凝-覆盖耦合处理铜绿微囊藻的方法，其特征在于，所述有机高分子絮凝剂包括壳聚糖、阴离子型聚丙酰胺、阳离子型聚丙酰胺中的一种或多种。

3、还包括有一种基于天然土壤的絮凝-覆盖耦合处理铜绿微囊藻的方法，其特征在于，步骤如下：

4、1)对获得的土壤进行粉碎，粒径在10-100um，再100-120℃高温灭菌；

5、2)配置5-20mg/l有机高分子溶液，加入30-50mg/l灭菌后的土壤，获得改性土壤絮凝剂；

6、3)絮凝除藻时，取体积为含藻水体的1/50-1/100的改性土壤絮凝剂的用量，搅拌1-5min，搅拌速率为50-500r/min；

7、4)絮凝2-4小时后，加入覆盖层1-3cm，可以保持藻细胞固定在底泥中，不再重悬。

8、优选的，所述的土壤采用絮凝剂用地或天然的田园土、种植土、黄泥土、黄壤、红壤、棕壤、褐土中的一种或多种。

9、优选的，所述的高剪切研磨机为球磨机、辊磨机、棒磨机、珠磨机中的一种，所得的土壤粒径在10-100μm范围内。

10、优选的，所述的有机高分子为壳聚糖、阳离子型聚丙烯酰胺、阴离子型聚丙烯酰胺中的一种或几种，浓度为5-20mg/l。

11、优选的，所述的配置的土壤浓度为30-50mg/l。

12、优选的，所述的絮凝除藻材料的用量为体积为含藻水体的1/50-1/100。

13、优选的，所述的絮凝搅拌时间为1-5min，搅拌速率为50-500r/min。

14、优选的，所述的覆盖层为贝壳粉、天然的河沙、沸石中的一种或多种，覆盖时间是絮凝后2-4小时后，覆盖层厚度为1-3cm。

15、本发明的有益效果：本发明提出的一种絮凝-覆盖耦合处理铜绿微囊藻的方法其充分利用了天然土壤为原材料，得到有机高分子改性土壤，再辅助覆盖技术，既可以絮凝除去富营养水体中的有害藻类，又可以防止藻细胞重悬，解决了富营养水体有害藻华絮凝后重悬的难题。本发明提出的有机高分子改性土壤絮凝剂，潜在用途广泛，成本低廉，具有很强的应用价值。天然的土壤随处可见，该方法工艺流程简单，本发明为天然土壤絮凝剂的研究和大规模应用开辟了道路。

技术特征：

1.一种基于天然土壤的絮凝-覆盖耦合处理铜绿微囊藻的方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述土壤采用絮凝剂用地或天然的田园土、种植土、黄泥土、黄壤、红壤、棕壤、褐土中的一种或多种，粒径为10-100μm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的所述高剪切研磨机为球磨机、辊磨机、棒磨机、珠磨机中的一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的有机高分子为壳聚糖、阳离子型聚丙烯酰胺、阴离子型聚丙烯酰胺中的一种或几种，浓度为5-20mg/l。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于配置的土壤浓度为30-50mg/l。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的絮凝除藻材料的用量为体积为含藻水体的1/50-1/100。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的絮凝搅拌时间为1-5min，搅拌速率为50-500r/min。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述覆盖层为贝壳粉、河沙、沸石中的一种或多种，粒径在100um-4mm，覆盖时间是絮凝后2-4小时后，覆盖层厚度为1-3cm。

技术总结
本发明公开了一种基于天然土壤的絮凝‑覆盖耦合处理铜绿微囊藻的方法，其包括如下步骤：1)土壤粉碎后高温灭菌；2)与有机高分子溶液有机混匀组成改性土壤絮凝剂；3)对铜绿微囊藻进行絮凝处理；4)絮凝处理后，采用土壤砂石进行覆盖处理。本发明利用有机高分子溶液对土壤进行改性获得高效的絮凝剂，利用土壤的沉降作用将藻细胞沉降到底泥表面，再利用覆盖层，防止藻细胞的重悬浮。该技术可以有效且可高效的解决富营养水体的处理。

技术研发人员：秦文莉,马增岭,刘雪雅,孟颖,张家熙,陈泽飞,王敏,贾阳,赵敏
受保护的技术使用者：温州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14