CN106365282A

CN106365282A - 一种利用双聚合物组合物絮凝去除蓝藻的方法及其应用

Info

Publication number: CN106365282A
Application number: CN201610997840.9A
Authority: CN
Inventors: 李艳英; 周滨; 李慧; 邵晓龙
Original assignee: Tianjin Academy of Environmental Sciences
Current assignee: Tianjin Academy of Environmental Sciences
Priority date: 2016-11-14
Filing date: 2016-11-14
Publication date: 2017-02-01

Abstract

本发明公开了一种利用双聚合物絮凝组合物去除蓝藻的方法。它是由天然阳离子聚合物A和天然阴离子聚合物B组成；所述的聚合物A指的是：壳聚糖、甲壳素的一种或两种以1:200~100:1质量比例组成的混合物；聚合物B指的是：黄原胶、普鲁兰的一种或两种以1:500~300:1质量比例组成的混合物。所述双聚合物组合物絮凝除藻的方法，其特征在于先将聚合物A按0.2 mg/L~10 mg/L的终浓度比例加入到蓝藻水中，混合均匀后，再将聚合物B按照0.2 mg/L~30 mg/L的终浓度比例投加到蓝藻水中，聚合物A和聚合物B的投加比例范围为1:1~1:3，调节藻水至pH 3~7，100~500 rpm下搅拌0.5~5 min，再静置或低速搅拌0.5~10 min，形成大块密实蓝藻絮体，利用过滤或打捞的方式移除藻絮凝体。

Description

一种利用双聚合物组合物絮凝去除蓝藻的方法及其应用

技术领域

本发明属于环境工程技术领域，具体涉及一种利用双聚合物组合物絮凝去除水中蓝藻的方法及其应用。

背景技术

富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过大引起的水质污染现象，其带来的一个突出问题是蓝藻爆发。有害蓝藻爆发不仅破坏水体生态组合物平衡，降低水资源利用效能，其在生长和代谢的过程中产生的具有危害的微囊藻毒素和挥发性的异味代谢产物，还会给公众安全健康带来极大隐患。

近年来，国内外学者已开发出多种蓝藻应急处理技术，根据采用的材料性质和设备不同，可分为物理法、化学法和生物法。常见的物理法有机械打捞法、过滤法、曝气法、气浮法、水体置换法等，这些方法虽然效果显著，无污染，但工作量大，周期长，控藻成本高，治标不治本。化学除藻法有化学药剂杀藻法、化学混凝沉降法等，这些方法见效快、效率高，但持续作用时间短，极易产生二次污染。常见的生物法包括微生物控藻法、植物抑藻法、水生动物操纵法等,这些方法虽然不容易产生二次污染，但是操纵周期较长，且运作时易被外界条件影响，难以控制。因此，研究高效、经济、实用的除藻方法对水生态安全具有极其重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，遴选一种对水生态安全无毒、成本低、效率高的絮凝方法。

本发明的技术方案如下：

本发明公开了一种双聚合物组合物，包括聚合物A和聚合物B，A、B均为天然生物聚合物。所述聚合物A为天然阳离子聚合物，优选是壳聚糖、甲壳素一种或两种混合物。聚合物A的混合物，其特征在于：壳聚糖和甲壳素的质量比例为1:200~100:1。

所述聚合物B为天然阴离子聚合物，优选是黄原胶、普鲁兰一种或两种混合物。聚合物B的混合物，其特征在于：黄原胶与普鲁兰的质量比例为1:500~300:1。

先将阳离子聚合物A按0.2 mg/L~10 mg/L的最终浓度比例投加到蓝藻水中，混合均匀后，再将阴离子聚合物B按照0.2 mg/L~30 mg/L的最终浓度比例均匀加入到蓝藻水中，所述聚合物A和聚合物B的投加比例范围为1:1~1:3。

本发明进一步公开了利用双聚合物组合物絮凝去除蓝藻的方法，其特征在于：

1）先将聚合物A按0.2 mg/L~10 mg/L的终浓度比例加入到蓝藻水中，混合均匀；

2）再将聚合物B按0.2 mg/L~30 mg/L的终浓度比例加入到蓝藻水中，聚合物A与聚合物B的投加比例范围为1:1~1:3。

3）调节pH至中性或酸性条件，优选地调节至pH 3~7；

4）100~500 rpm转速下搅拌0.5~5 min，再静置或低速搅拌（0~50 rpm）0.5~10 min；

5）絮凝完成后形成大块密实絮体，通过过滤或打捞的方法移除蓝藻絮凝体。

本发明利用双聚合物组合物絮凝去除蓝藻方法的原理是：阳离子聚合物A与表面带负电荷的蓝藻细胞发生静电吸附，在蓝藻细胞表面生成正电荷区，后加入的长链阴离子聚合物B吸附到表面的正电荷区，通过桥联作用，使蓝藻形成致密结构的絮凝体。

本发明更进一步公开了双聚合物絮凝组合物在有效去除海河干流水体蓝藻方面的应用。实验结果显示：采用本发明的双聚合物絮凝组合物可以使蓝藻絮凝形成了一个紧密聚集体团块，可以使水体清澈透明，蓝藻去除率可以达到95%以上。

本发明公开的一种利用双聚合物组合物絮凝去除蓝藻的方法及其应用与现有技术相比所具有的积极效果在于：

（1）聚合物A和聚合物B均为天然生物物质，价格低廉，易生物降解，对水生态环境无毒无害。

（2）聚合物A和聚合物B的投加量低，能有效降低处理成本。

（3）絮凝过程快速、高效，对蓝藻去除率能达到95%以上。形成的藻细胞絮凝体尺寸大、抱合力强、滤水性好，易于后续分离。

附图说明

图1是本双聚合物絮凝组合物去除水体蓝藻效果图（取自海河干流水样）；如图1所示，蓝藻絮凝形成了一个完整的、密实的聚集体团块，漂浮于水体表面，水体清澈透明。

具体实施方式

下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。本发明所用原料及试剂均有市售。

实施例1~6

取700~1000 mL海河干流蓝藻水样，置于玻璃烧杯中，加入终浓度为2~10 mg/L的聚合物A，搅拌均匀后，加入终浓度为4~15 mg/L的聚合物B，控制pH在5.0~7.0之间，300 rpm 搅拌1 min，静置1 min。测定絮凝前后水中蓝藻的浓度，计算六种不同组分和配比的双聚合物组合物的蓝藻去除率。

采用计数法测定水样中的蓝藻浓度：在蓝藻水样中添加鲁格试剂，实验室静置沉淀，虹吸浓缩至合适比例，取0.1 mL滴加到20×20 mm载玻片上，在10×40倍境下对蓝藻进行计数，再将计数结果换算为水样蓝藻浓度。

实施例7

双聚合物絮凝组合物与传统絮凝剂的比较结果如下表所示：

相比较而言，双聚合物絮凝组合物的成分天然，对水生态环境无毒无害，避免了二次污染；藻去除率和絮凝效果优于传统絮凝剂，絮凝效率更高，形成的藻凝体尺寸较大，抱合力强，更易于后续分离。

Claims

1.一种双聚合物絮凝组合物，其特征在于它是由天然阳离子聚合物A和天然阴离子聚合物B两部分组成；所述的聚合物A指的是：壳聚糖、甲壳素的一种或两种的混合物；聚合物B指的是：黄原胶、普鲁兰的一种或两种的混合物；其中聚合物A和聚合物B的重量份数比为1:1~1:3。

2.权利要求1所述的双聚合物絮凝组合物，其中所述聚合物A的混合物，其特征在于：壳聚糖、甲壳素以1:200~100:1质量比例相互混合而成；聚合物B的混合物，其特征在于：黄原胶、普鲁兰以1:500~300:1质量比例相互混合而成。

3.一种利用双聚合物组合物去除蓝藻的方法，其特征在于：先将阳离子聚合物A按0.2mg/L~10 mg/L的终浓度比例投加到蓝藻水中，混合均匀，再将阴离子聚合物B按照0.2 mg/L~30 mg/L的最终浓度比例均匀加入到水中，调节藻水至pH 3~7，100~500 rpm下搅拌0.5~5min，再静置或低速搅拌0.5~10 min，形成大块密实絮体，利用过滤或打捞的方式移除蓝藻絮凝体。

4.一种利用双聚合物组合物去除蓝藻的方法，其特征在于：双聚合物组合物的添加顺序是先添加聚合物A，混合均匀后，再添加聚合物B。

5.权利要求1所述双聚合物絮凝组合物在有效去除海河干流水体蓝藻方面的应用。