CN104542705B

CN104542705B - 蓝绿藻去除剂及其制造方法

Info

Publication number: CN104542705B
Application number: CN201310498673.XA
Authority: CN
Inventors: 郑东成; 朴元坤
Original assignee: Bian Jingxi
Current assignee: Bian Jingxi
Priority date: 2013-10-22
Filing date: 2013-10-22
Publication date: 2017-03-01
Anticipated expiration: 2033-10-22
Also published as: CN104542705A

Abstract

本发明提供一种蓝绿藻去除剂及其制造方法。所述蓝绿藻去除剂包括：0.1～1wt%的硫酸、2～10wt%的硫酸钾、1～10wt%的硫酸镁、1～10wt%的硼砂、5～40wt%的硫酸锌、1～20wt%的硼酸、以及剩余的水。由于与传统的蓝绿藻去除剂相比，所述蓝绿藻去除剂是分散在水中，而不是沉淀在水中，如果在产生蓝绿藻之前喷洒它，则可以预防产生蓝绿藻。因此，该蓝绿藻去除剂还可以广泛地用作预防产生蓝绿藻的试剂。

Description

蓝绿藻去除剂及其制造方法

技术领域

本发明涉及蓝绿藻去除剂及其制造方法，更特别地，涉及经济的、控制蓝绿藻的形成且高效率地去除蓝绿藻的蓝绿藻去除剂及其制造方法。

背景技术

蓝绿藻是指不具有由核膜包围的细胞核且不具有叶绿体的藻类。蓝绿藻被广为人知为会引起赤潮和绿潮。蓝绿藻现象通常是指其中浮游植物大量繁殖且生活在河、湖泊或沼泽中的一类现象。大部分的蓝绿藻是鞭毛藻或者是硅藻。最近，在世界各地经常发现蓝绿藻，并且其浓度也变高了。

营养盐（氮和磷）的过量供应和合适水温被认为产生蓝绿藻的主要原因。引起产生蓝绿藻的营养盐包含在从污水、工业废水或者农场大量排出的各种饲料废物中。一旦产生蓝绿藻，它们就快速繁殖以立刻覆盖河水、壅水、湖水等，并且它们分泌粘性液体致使河水的粘度逐渐增加，从而破坏生态环境，且用于人类的饮用水和用于农业和渔业的水变得危险。

因此，世界各地已经尝试过用于预防产生蓝绿藻的各种研究和方法。如果严格控制引起产生蓝绿藻的营养盐的废水流入河水的流入量，可以有效地预防产生蓝绿藻，但是严格控制流入河水的废水的流入量实际上是很难的。

因此，当产生蓝绿藻时，唯一可取的选择是设法使由蓝绿藻引起的破坏最小化。为此目的，当产生蓝绿藻时，传统地在产生蓝绿藻区域上喷洒以含有黄土或者石灰作为主要原料的蓝绿藻抑制剂。

在这样的传统黄土喷洒方法中，黄土的胶粒使蓝绿藻聚集以使蓝绿藻沉淀在水中。实施该方法的成本低，但是它的问题是将在水上的漂浮物沉淀或者在水中分解会引起二次环境污染。而且，该方法不适合用于处理蓝绿藻，因为用该方式处理蓝绿藻的实际效果是微不足道的。

发明内容

因此，本发明已经解决上述问题，本发明的目的在于提供一种具有高的去除效率的蓝绿藻去除剂及其制造方法。

本发明的另一个目的在于提供一种可以低成本制造的蓝绿藻去除剂及其制造方法。

本发明的另一个目的在于提供一种可以使二次破坏最小化的蓝绿藻去除剂及其制造方法。

本发明的另一个目的在于提供一种可以预防产生蓝绿藻以及去除所产生的蓝绿藻的蓝绿藻去除剂及其制造方法。

为了达到上述目的，本发明的一个方面提供一种蓝绿藻去除剂，其包括：0.1～1wt%的硫酸；2～10wt%的硫酸钾；1～10wt%的硫酸镁；1～10wt%的硼砂；5～40wt%的硫酸锌；1～20wt%的硼酸；以及剩余的水。

就运输和储存方面来说，所述蓝绿藻去除剂可以制造成干粉的形式。

本发明的另一个方面提供一种制造蓝绿藻去除剂的方法，包括如下步骤：a）在反应槽中混合10～50wt%的水和0.1～1wt%的硫酸，然后搅拌该混合物以制备硫酸溶液；b）将2～10wt%的硫酸钾、1～10wt%的硫酸镁、1～10wt%的硼砂、5～40wt%的硫酸锌和1～20wt%的硼酸溶解于硫酸溶液中以形成混合溶液，然后将所述混合溶液陈化预定量的时间；以及c）过滤在步骤b）中陈化后的混合溶液。

所述方法可以进一步包括通过浓缩和/或结晶液体蓝绿藻去除剂而获得粉末状组合物的步骤。

在所述方法中，所获得的粉末状组合物可以包括如下步骤：d）加热在步骤c）中过滤后的混合溶液以浓缩该混合溶液；e）将在步骤d）中浓缩后的混合溶液结晶以获得结晶产品；以及f）脱水和干燥结晶产品。

附图说明

由如下详细描述且结合附图将更清楚地理解本发明的上述及其他的目的、特征和优点，其中:

图1是表示从含本发明的蓝绿藻去除剂的原水中去除蓝绿藻随时间的效果的图。

具体实施方式

在下文中，详细地说明本发明的优选实施方式。

[化学组成]

根据本发明的蓝绿藻去除剂包括0.1～1wt%的硫酸、2～10wt%的硫酸钾、1～10wt%的硫酸镁、1～10wt%的硼砂、5～40wt%的硫酸锌、1～20wt%的硼酸以及剩余的水。

硫酸：0.1～1wt%

将硫酸与水混合，加入硫酸以便诱导蓝绿藻去除剂的各成分之间的反应。根据本发明的实施方式，包含硫酸的量可以为0.1～1wt%。

硫酸钾：2～10wt%

硫酸钾用于分解引起产生蓝绿藻的氮成分。根据本发明的实施方式，包含硫酸钾的量可以为2～10wt%。当其量少于2wt%时，其投入效果不足。当其量大于10wt%时，其投入效果不会进一步地改善。

硫酸镁：1～10wt%

硫酸镁：镁（Mg）与水接触将会转化为氢氧化镁，然后氢氧化镁离解为镁离子（Mg²⁺）和氢氧根离子（OH^-），接着根据下述化学式1，镁离子（Mg²⁺）和氢氧离子（OH^-）与磷酸基团（蓝绿藻的主要捕获物）反应以制备无活性的磷酸镁。根据本发明的实施方式，所包含的硫酸镁的量可以为1～10wt%。当其量大于10wt%，增加去除蓝绿藻的效率变低，而其他功能变得不足。

5Mg+2OH+3PO₄→Mg₅(OH)(PO₄)₃(无活性的)----（1）

硼砂：1～10wt%

硼砂用作消毒剂，并且用于通过向含蓝绿藻的水提供氧气而防止水腐烂。根据本发明的实施方式，可以包括1～10wt%的硼砂。

硫酸锌：5～40wt%

硫酸锌用于破坏蓝绿藻。根据本发明的实施方式，所包含的硫酸锌的量可以为5～40wt%。

硼酸：1～20wt%

硼酸被应用于细菌的消毒剂。在本发明的蓝绿藻去除剂中，硼酸被用于防止在水中分解的蓝绿藻被转化为继发细菌。根据本发明的实施方式，所包含的硼酸的量可以为1～20wt%。当其量大于20wt%时，在杀菌力上没有进一步地改善，然而会恶化其他功能。

当以5～40ppm的浓度喷洒具有上述组成的蓝绿藻去除剂时，可以获得非常高的去除效果。而且，当就在产生蓝绿藻之前喷洒蓝绿藻去除剂时，可以预防产生蓝绿藻15天或以上。特别是，当预先喷洒蓝绿藻去除剂时，由于减少要喷洒的蓝绿藻去除剂的量，所以可以降低用于去除蓝绿藻的成本的30～50%。

[制造方法]

通过如下方式制造本发明的蓝绿藻去除剂：混合水和硫酸并进行搅拌以制备硫酸溶液，将硫酸镁、硫酸钾、硫酸锌和硼砂溶解于硫酸溶液中以制备混合溶液，然后过滤所述混合溶液。在下文中，将更详细地描述根据本发明的蓝绿藻去除剂的制造方法。

为了制造本发明的蓝绿藻去除剂，首先，混合10～50wt%的水和0.1～1wt%的硫酸并进行搅拌以制备硫酸溶液。

随后，将2～10wt%的硫酸钾、1～10wt%的硫酸镁、1～10wt%的硼砂、5～40wt%的硫酸锌和1～20wt%的硼酸溶解于硫酸溶液中以制备混合溶液，然后陈化该混合溶液。陈化时间可以是30～50分钟。

接着，过滤陈化后的混合溶液以去除杂质。

通过该方法所制造的蓝绿藻去除剂为液体形状。

同时，液体组合物与粉末状组合物相比不容易运输或储存，虽然所述液体组合物可以直接运输至附近的地方，但是为了将它运输至远处的地方时容易运输和储存，要求其为粉末状。因此，根据本发明的另一个实施方式，提供通过浓缩和/或结晶所述液体蓝绿藻去除剂来制备粉末状蓝绿藻去除剂的方法。在下文中，将详细描述该方法。

为了制造粉末状蓝绿藻去除剂，在100～130℃下加热并浓缩通过过滤而去除杂质的液体蓝绿藻去除剂以蒸发溶剂。在这种情况下，所述粉末状蓝绿藻去除剂可以通过如下方式来制备：将液体蓝绿藻去除剂进行溶剂蒸发，然后将它干燥；或者将液体蓝绿藻去除剂部分地进行溶剂蒸发，然后将它进行结晶。进一步地，通过真空浓缩来获得结晶产品。

用于制造所述粉末状蓝绿藻去除剂的结晶化过程中，蓝绿藻去除剂溶液从反应槽转移至结晶槽，然后维持在1～10℃以获得含7H₂O的结晶产品。

通过离心分离器将所获得的含7H₂O的结晶产品进行脱水，然后在120～150℃下干燥以获得粉末状蓝绿藻去除剂。

以粉末的方式储存所述粉末状蓝绿藻去除剂。在去除蓝绿藻时，在1000kg的水中溶解450～500kg粉末状蓝绿藻去除剂，然后以5～20ppm的浓度来进行喷洒。

[实施例]

在反应槽中混合1750kg的水和250kg的硫酸并进行搅拌以制备硫酸溶液。随后，将800kg的硫酸镁、700kg的硫酸钾、4000kg的硫酸锌、1000kg的硼砂和1500kg的硼酸溶解于硫酸溶液中以形成混合溶液，然后将该混合溶液陈化30～50分钟。随后，过滤陈化后的混合溶液以去除杂质，然后在120～130℃下加热并浓缩以进行蒸发溶剂。然后，将通过蒸发溶剂而浓缩的混合溶液转移至结晶槽，然后在1～10℃下进行结晶而获得含7H₂O的结晶产品。然后，通过离心分离器将所获得的含7H₂O的结晶产品进行脱水，然后在120～150℃下进行脱水以获得约4500kg粉末产品。

图1是表示从原水中去除蓝绿藻随时间的观测效果的图，其中所述原水含有初始浓度为150μg/L的微囊藻作为蓝绿藻，并且在原水中分别注入20ppm和60ppm的根据本发明实施方式的蓝绿藻去除剂。如图1所示的，可以确定在不含本发明的蓝绿藻去除剂的原水（比较实施例）的情况下，甚至在160小时（6.8天）之后，蓝绿藻的浓度没有变化，但是，在含有20ppm浓度的本发明的蓝绿藻去除剂的原水的情况下，蓝绿藻的浓度随着时间逐渐降低，并且在160小时之后蓝绿藻从原水中完全地被去除。而且，可以确定，在含有60ppm浓度的本发明的蓝绿藻去除剂的原水的情况下，蓝绿藻的去除效率与在含有20ppm浓度的本发明的蓝绿藻去除剂的原水的情况相比更高。

如上面所描述的，通过本发明的方法所制造的蓝绿藻去除剂具有低的生产成本，且具有预防产生蓝绿藻和去除蓝绿藻的优异效果。而且，由于与传统的蓝绿藻去除剂相比，本发明的蓝绿藻去除剂是分散在水中，而不是沉淀在水中，所以如果在产生蓝绿藻之前预先喷洒它，则可以预防产生蓝绿藻。因此，该蓝绿藻去除剂还可以广泛地用作预防产生蓝绿藻的试剂。

虽然已经公开了本发明的优选实施方式以用于说明的目的，但是在没有脱离所附权利要求书中所公开的发明的范围和精神下，本领域技术人员会意识到可以进行各种改变、添加和替换。

Claims

1.一种蓝绿藻去除剂，包括：0.1～1wt%的硫酸、2～10wt%的硫酸钾、1～10wt%的硫酸镁、1～10wt%的硼砂、5～40wt%的硫酸锌、1～20wt%的硼酸、以及剩余的水。

2.根据权利要求1所述的蓝绿藻去除剂，其中，所述蓝绿藻去除剂被制造为干粉的形式。

3.一种蓝绿藻去除剂的制造方法，包括:

a）在反应槽中混合10～50wt%的水和0.1～1wt%的硫酸，然后搅拌混合物以制备硫酸溶液;

b）将2～10wt%的硫酸钾、1～10wt%的硫酸镁、1～10wt%的硼砂、5～40wt%的硫酸锌和1～20wt%的硼酸溶解于硫酸溶液中以形成混合溶液，然后将该混合溶液陈化；以及

c）过滤在步骤b）中陈化后的混合溶液。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，进一步包括通过浓缩和/或结晶液体蓝绿藻去除剂而获得粉末状组合物。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述获得粉末状组合物包括:

d）加热在步骤c）中过滤后的混合溶液以浓缩该混合溶液;

e）结晶在步骤d）中浓缩后的混合溶液以获得结晶产品；以及

f）脱水和干燥所述结晶产品。