CN105084510A - 一种基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法 - Google Patents

一种基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105084510A
CN105084510A CN201510472266.0A CN201510472266A CN105084510A CN 105084510 A CN105084510 A CN 105084510A CN 201510472266 A CN201510472266 A CN 201510472266A CN 105084510 A CN105084510 A CN 105084510A
Authority
CN
China
Prior art keywords
algae
water
oxygenant
thermal activation
activation according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510472266.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105084510B (zh
Inventor
黎雷
赵来财
郭婧轩
董子萱
李建峰
郭海成
贺玲
张均
刘建伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tongji University
Original Assignee
Tongji University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tongji University filed Critical Tongji University
Priority to CN201510472266.0A priority Critical patent/CN105084510B/zh
Publication of CN105084510A publication Critical patent/CN105084510A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105084510B publication Critical patent/CN105084510B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法，包括以下步骤：向含有藻类的水中加入氧化剂的溶液进行反应，加热后取样分析获得藻类的活性、剩余叶绿素及藻类代谢产物的值，以此判断水中藻类去除的程度。所述藻类为假鱼腥藻，所述氧化剂为过硫酸盐或单过氧硫酸氢盐，所述含有藻类的水的密度为1.4×107～1.9×107cell/L。本发明的方法相对臭氧、氯、高锰酸钾氧化除藻，具有操作简单、环境友好、无二次污染的特点；本发明的方法相比其他除嗅法：如Fenton氧化法、臭氧氧化法、湿式氧化法等方法，具有操作流程简单的优点。

Description

一种基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法
技术领域
本发明属于水处理技术应用领域，涉及一种去除水中悬浮物的方法，尤其是涉及一种去除水中藻类的方法。
背景技术
近十几年来，我国淡水水体富营养化状态日益严重，导致许多河流和湖泊的藻类大量繁殖。藻类的大量繁殖，会导致水质变坏，并散发令人不愉悦的臭味或其他异味物质，藻类死亡时还会释放藻毒素等有害物质。藻类的大量繁殖不仅影响了水生生物的生存，而且严重影响了人类的生产和生活。
目前用于给水处理的常见的氧化剂主要有臭氧、氯、高锰酸钾。预氯化可杀死藻类，使其易于在后续处理工艺中被去除，但是会产生其他的消毒副产物；臭氧对藻类的去除率高，但是投资大，运行费用高；高锰酸钾有很好的杀藻效果，不过高锰酸钾具有较重的颜色，投加后容易增加出水的色度，另外，还要注意锰是否会超标。
高级氧化技术是一类可高效彻底降解难处理有机污染物的新兴技术。由于高级氧化体系内生成的极强氧化性的中间产物对有机难断键污染物的降解效果显著，因而被越来越广泛的应用到水处理技术当中。然而，到目前为止还没有见用热活化的过硫酸盐除藻及降解其代谢的嗅味物质的报道或专利，中国专利CN101045573A公布了基于硫酸自由基的高级氧化技术处理船舶压载水的方法，其处理的是船舶压载水；CN103121732A公开了对水中嗅味物质去除的方法，这种方法是用光催化和超滤膜结合起来去除嗅味物质；CN102092899A公开了一种去除微污染水中天然有机物和致嗅物质的系统及方法，不过这种方法使用的是曝气生物滤塔和超滤膜。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法，具有降解效率高、无新污染物质产生、适用性强、处理条件较容易的特点。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法，包括以下步骤：向含有藻类的水中加入氧化剂的溶液进行反应，加热后取样分析获得藻类的活性、剩余叶绿素及藻类代谢产物的值，以此判断水中藻类去除的程度。
所述藻类为假鱼腥藻(Pseudoanabaenasp.)。
所述含有藻类的水的密度为1.4×107～1.9×107cell/L。
所述含有藻类的水中叶绿素的浓度为1～10ug/L。
所述含有藻类的水中藻类的活性为0～0.4。
所述氧化剂的溶液的浓度为0.1×10-3～5×10-3mol/L。(配制的氧化剂原溶液为100mM，前述反应浓度为反应时藻液稀释所得的浓度)
所述氧化剂的溶液的体积与所述含有藻类的水的体积之比为1:19～1:999。
所述氧化剂为过硫酸盐或单过氧硫酸氢盐。
所述过硫酸盐为过硫酸钠或过硫酸钾。
所述单过氧硫酸氢盐为过一硫酸氢钾。
所述加热的温度为40～90℃。
所述加热的时间为1～120min。
由于采用了上述技术方案，本发明具有以下优点和有益效果：
本发明的方法相对臭氧、氯、高锰酸钾氧化除藻，具有操作简单、环境友好、无二次污染的特点；本发明的方法相比其他除嗅法：如Fenton氧化法、臭氧氧化法、湿式氧化法等方法，具有操作流程简单的优点。
本发明的方法通过升高温度催化过硫酸盐或单过氧硫酸氢盐产生硫酸根自由基，用具有高级氧化能力的硫酸根自由基除藻及降解其代谢的嗅味物质，降解效果好，去除效率高并且没有新的污染物质产生。
本发明的方法在无需投入除过硫酸盐或单过氧硫酸氢盐外的其他药剂，无需光照条件下即可高效除去水体中的藻类以及降解其代谢的嗅味物质。
本发明的方法中过硫酸盐或单过氧硫酸氢盐性质都比较稳定，易于储存和运输及使用；加热操作简单，易于在实际应用中推广和运用。
附图说明
图1为本发明实施例提供的基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法中，藻细胞活性和叶绿素浓度随时间的变化曲线图。
图2为本发明实施例提供的基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法中，藻类代谢产物的浓度随时间变化的曲线图。其中C表示剩余浓度(ng/L)，C0表示初始浓度(ng/L)，其纵坐标为剩余浓度与初始浓度的比值，以此来反应降解效果。
图3为本发明实施例用内标法制作的用来测量2-MIB的标准曲线。
具体实施方式
下面结合附图所示实施例对本发明作进一步详细的说明。
以下表格中的平均降解效果为三次平行试验的平均结果。
实施例1
一种基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法，包括以下步骤：
稀释高浓度的藻液使得藻活性为0.35，假鱼腥藻密度为1.4×107cell/L，叶绿素浓度值(chl-a)为1ug/L，用稀释过的藻液作为反应液，加入过硫酸钠溶液使其浓度为1×10-3mol/L，置于50℃的恒温水浴锅内反应，分别在不同的时间测量其活性和叶绿素浓度值，如图1所示，图1为本发明实施例提供的基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法中，藻细胞活性和叶绿素浓度随时间的变化曲线图。从图1可以看出，该方法在10分钟以内就使得藻失去活性，其叶绿素也在120min几乎完全被氧化。
分别在不同时段测量水中藻类代谢产物的含量，如图2所示，图2为本发明实施例提供的基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法中，藻类代谢产物的浓度随时间变化的曲线图。从图2中可以看出，藻类代谢产物2-甲基异莰醇随反应时间的增加，含量逐渐减少。反应120min时，藻活性、剩余叶绿素、2-MIB平均降解效果如表1所示。
藻活性和叶绿素浓度检测使用荧光叶绿素检测仪(PAM)测定；藻密度使用光学显微镜检测；藻类代谢产物嗅味2-MIB的检测用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS:GasChromatography-MassSpectrometer)测量。(1)取6个装有3gNaCl和0.2mL浓度为10ng/L的2-异丁基-3-甲氧基呲嗪(IBMP)顶空瓶配制浓度依次为10、20、50、100、200、500ng/L的2-甲基异莰醇(2-MIB)和土臭素(GSM)，并用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS:GasChromatography-MassSpectrometer)测量，做出标准曲线，如图3所示，图3为本发明实施例用内标法制作的用来测量2-MIB的标准曲线，其内标物质为2-异丁基-3-甲氧基呲嗪(IBMP)。横坐标为A2-MIB/AIBMP，表示的是该物质在气相色谱-质谱联用仪(GC-MS:GasChromatography-MassSpectrometer)测量的峰面积的比值，其纵坐标表示的是配制的2-MIB的浓度，其测得的数据趋势线的拟合方程是y＝1378.6x-16.077，其中线性系数为R2＝0.9991，可以满足测量需要。
表1
120min藻活性 0
120min剩余叶绿素 0.03
120min2-MIB平均降解率 60％
实施例2
一种基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法，包括以下步骤：稀释高浓度的藻液使得藻活性为0.35，假鱼腥藻密度为1.4×107cell/L，叶绿素浓度值(chl-a)为1ug/L，用稀释过的藻液作为反应液，加入过硫酸钠溶液使其浓度为0.5×10-3mol/L，置于60℃的恒温水浴锅内反应120min。反应120min时，藻活性、剩余叶绿素、2-MIB平均降解效果如表2所示。
表2
120min藻活性 0
120min剩余叶绿素 0
120min2-MIB平均降解率 93％
实施例3
一种去除水中藻类的方法，包括以下步骤：稀释高浓度的藻液使得藻活性为0.35，假鱼腥藻密度为1.9×107cell/L，叶绿素浓度值(chl-a)为10ug/L，用稀释过的藻液作为反应液，加入过硫酸钠溶液使其浓度为1×10-3mol/L，置于70℃的恒温水浴锅内反应120min。反应120min时，藻活性、剩余叶绿素、2-MIB平均降解效果如表3所示。
表3
120min藻活性 0
120min剩余叶绿素 0
120min2-MIB平均降解率 98％
实施例4
一种去除水中藻类的方法，包括以下步骤：稀释高浓度的藻液使得藻活性为0.35，假鱼腥藻密度为1.636×107cell/L，叶绿素浓度值(chl-a)为5ug/L，用稀释过的藻液作为反应液，加入过硫酸钠溶液使其浓度为5×10-3mol/L，置于90℃的恒温水浴锅内反应120min。反应120min时，藻活性、剩余叶绿素、2-MIB平均降解效果如表4所示。
表4
120min藻活性 0
120min剩余叶绿素 0
120min2-MIB平均降解率 99％
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法，其特征在于：包括以下步骤：
向含有藻类的水中加入氧化剂的溶液进行反应，加热后取样分析获得藻类的活性、剩余叶绿素及藻类代谢产物的值，以此判断水中藻类去除的程度。
2.根据权利要求1所述的基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法，其特征在于：所述藻类为假鱼腥藻。
3.根据权利要求1所述的基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法，其特征在于：所述含有藻类的水的密度为1.4×107～1.9×107cell/L。
4.根据权利要求1所述的基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法，其特征在于：所述含有藻类的水中叶绿素的浓度为1～10ug/L；
优选的，所述含有藻类的水中藻类的活性为0～0.4。
5.根据权利要求1所述的基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法，其特征在于：所述氧化剂的溶液的浓度为0.1×10-3～5×10-3mol/L。
6.根据权利要求1所述的基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法，其特征在于：所述氧化剂的溶液的体积与所述含有藻类的水的体积之比为1:19～1:999。
7.根据权利要求1所述的基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法，其特征在于：所述氧化剂为过硫酸盐或单过氧硫酸氢盐。
8.根据权利要求7所述的基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法，其特征在于：所述过硫酸盐为过硫酸钠或过硫酸钾；
优选的，所述单过氧硫酸氢盐为过一硫酸氢钾。
9.根据权利要求1所述的基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法，其特征在于：所述加热的温度为40～90℃。
10.根据权利要求1所述的基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法，其特征在于：所述加热的时间为1～120min。
CN201510472266.0A 2015-08-05 2015-08-05 一种基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法 Active CN105084510B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510472266.0A CN105084510B (zh) 2015-08-05 2015-08-05 一种基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510472266.0A CN105084510B (zh) 2015-08-05 2015-08-05 一种基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105084510A true CN105084510A (zh) 2015-11-25
CN105084510B CN105084510B (zh) 2018-06-05

Family

ID=54565962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510472266.0A Active CN105084510B (zh) 2015-08-05 2015-08-05 一种基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105084510B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105366749A (zh) * 2015-12-15 2016-03-02 河南师范大学 一种高盐有机挥发性废水的处理方法
CN109205715A (zh) * 2018-10-25 2019-01-15 广州博昊勘测技术有限公司 一种污水处理厂二沉池出水堰加盖除藻装置
CN113287632A (zh) * 2021-06-02 2021-08-24 天津大学 一种基于单宁酸耦合二价铁活化过硫酸盐的赤潮藻除藻剂及其应用
US11760673B2 (en) 2018-05-31 2023-09-19 Institute Of Process Engineering, Chinese Academy Of Sciences Treatment method of wastewater containing heterocyclic organics and adsorbing material obtained therefrom

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101172692A (zh) * 2007-09-28 2008-05-07 大连海事大学 硫酸自由基处理赤潮的方法
CN102010052A (zh) * 2010-09-15 2011-04-13 济南大学 一种空化效应协同硫酸自由基处理有机污水的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101172692A (zh) * 2007-09-28 2008-05-07 大连海事大学 硫酸自由基处理赤潮的方法
CN102010052A (zh) * 2010-09-15 2011-04-13 济南大学 一种空化效应协同硫酸自由基处理有机污水的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PENGCHAO XIE,ET AL.: "Removal of 2-MIB and geosmin using UV/persulfate:Contributions of hydroxyl and sulfate radicals", 《WATER RESERCH》 *
张成 等: "《严寒地区湖库型水源净水厂运行管理》", 30 June 2013 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105366749A (zh) * 2015-12-15 2016-03-02 河南师范大学 一种高盐有机挥发性废水的处理方法
US11760673B2 (en) 2018-05-31 2023-09-19 Institute Of Process Engineering, Chinese Academy Of Sciences Treatment method of wastewater containing heterocyclic organics and adsorbing material obtained therefrom
CN109205715A (zh) * 2018-10-25 2019-01-15 广州博昊勘测技术有限公司 一种污水处理厂二沉池出水堰加盖除藻装置
CN113287632A (zh) * 2021-06-02 2021-08-24 天津大学 一种基于单宁酸耦合二价铁活化过硫酸盐的赤潮藻除藻剂及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN105084510B (zh) 2018-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105000655A (zh) 一种采用亚铁活化的氧化剂去除水中藻类的方法
CN105084510A (zh) 一种基于热活化的氧化剂去除水中藻类的方法
CN105036291A (zh) 一种采用紫外光活化的氧化剂降解水中嗅味物质的方法
Shao et al. Electrochemical oxidation of lignin by two typical electrodes: Ti/SbSnO2 and Ti/PbO2
CN105036290B (zh) 一种采用亚铁活化的氧化剂降解水中嗅味物质的方法
Guimarães et al. Degradation of formaldehyde by advanced oxidation processes
Özcan et al. Complete removal of the insecticide azinphos-methyl from water by the electro-Fenton method–A kinetic and mechanistic study
Vidal et al. Effective removal of the antibiotic Nafcillin from water by combining the Photoelectro-Fenton process and Anaerobic Biological Digestion
Vasilie et al. Dual use of boron-doped diamond electrode in antibiotics-containing water treatment and process control
Özcan et al. Removal of propham from water by using electro-Fenton technology: kinetics and mechanism
Zhang et al. Degradation of tetracycline in aqueous medium by electrochemical method
Kourdali et al. Electrochemical disinfection of bacterial contamination: Effectiveness and modeling study of E. coli inactivation by electro-Fenton, electro-peroxi-coagulation and electrocoagulation
CN104671361A (zh) 一种去除二沉池废水中PPCPs类微污染物的方法
CN105001861B (zh) 一种复合量子点及其制备方法和应用
García-García et al. Treatment of wastewaters from the green table olive packaging industry using electro-coagulation
Barroso et al. Electrocatalytic evaluation of DNA damage by superoxide radical for antioxidant capacity assessment
Liu et al. Degradation of organic pollutants by a Co 3 O 4-graphite composite electrode in an electro-Fenton-like system
Alves et al. Electrochemical degradation of the insecticide methyl parathion using a boron-doped diamond film anode
Bueno et al. Degradation of ciprofloxacin by the Electrochemical Peroxidation process using stainless steel electrodes
CN105060392A (zh) 一种采用紫外光活化的氧化剂去除水中藻类的方法
Liu et al. Inactivation of antibiotic resistant bacterium Escherichia coli by electrochemical disinfection on molybdenum carbide electrode
Socha et al. Electrochemical and photoelectrochemical treatment of 1-aminonaphthalene-3, 6-disulphonic acid
Zhao et al. Electrocatalytic redox of hydroquinone by two forms Of L-proline
de Azevedo Gonçalves et al. Treatment of beauty salon effluents using advanced oxidative electrochemical processes with boron-doped diamond anode
CN105152300A (zh) 一种基于热活化的氧化剂降解水中嗅味物质的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant