CN107032460B - 一种能使藻体沉降的改性材料制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种改性材料制备方法。一种能使藻体沉降的改性材料制备方法，制备过程如下：1）将粉煤灰蒸压砖粉碎，研磨过筛；2）将氢氧化钙用纯净水或蒸馏水溶解，缓慢加入研磨过筛后的蒸压砖粉末，磁力搅拌改性12～36h；1体积份的纯净水或蒸馏水中投加0.01～1质量份的氢氧化钙，1体积份的氢氧化钙溶液中投加粉煤灰蒸压砖粉末80～240质量份，体积份单位以L计，质量份单位以g计；3）将悬浊液用滤纸过滤，然后用纯净水或蒸馏水洗涤至中性，得到氢氧化钙改性粉煤灰蒸压砖粉末；4）烘干后即制得最终的粉煤灰蒸压砖改性材料。本发明制备的粉煤灰蒸压砖改性材料，除藻彻底、速度快、用量小，能够安全有效地控制藻类水华，并能去除水体中的藻毒素。
Description
技术领域
本发明属于环境保护领域，具体涉及一种氢氧化钙改性粉煤灰蒸压砖粉末，适用于以蓝藻为优势种的小型景观水体中蓝藻和藻毒素的去除。
背景技术
在我国很多富营养化的水体中，微囊藻能成为优势种类，并在合适的气候条件下可全年发生，而铜铝微囊藻藻细胞死亡或细胞膜通透性增强时会向水中释放藻毒素，导致生态系统失衡，从而严重影响人类健康和社会经济的可持续发展。
已有的控藻技术存在各种缺点，如机械清除等物理控藻方法很难在大型水体中应用，且成本高；重金属类杀藻剂、氧化剂和有机类药剂等传统的化学药剂, 虽能快速杀藻,但是药剂二次污染严重,生态风险高,且随着对藻毒素研究的深入，传统杀藻剂投加后藻毒素释放到水体的弊端也显现出来，因而应用逐渐受到限制。目前，如何控制藻华已成为一个世界性的难题。
因此，进一步开发操作简单、快速且对环境扰动小的除藻方法十分必要。
发明内容
本发明针对现有技术不足，提出了一种以氢氧化钙、粉煤灰蒸压砖粉末为原料，去除水体蓝藻和藻毒素的改性材料的制作方法，除藻快速且无需搅拌。
本发明采用的技术方案：
一种能使藻体沉降的改性材料制备方法，包括过程如下：
1）将粉煤灰蒸压砖粉碎，研磨过筛，得到80～160目的粉煤灰蒸压砖粉末；
2）将氢氧化钙用纯净水或蒸馏水溶解，缓慢加入研磨过筛后的蒸压砖粉末，再经过磁力搅拌进行改性12～36h；其中，1体积份的纯净水或蒸馏水中投加0.01～1质量份的氢氧化钙，1体积份的氢氧化钙溶液中投加粉煤灰蒸压砖粉末80～240质量份，所述体积份单位以L计，质量份单位以g计；
3）将悬浊液用滤纸过滤，然后用纯净水或蒸馏水洗涤至中性，得到氢氧化钙改性粉煤灰蒸压砖粉末；
4）烘干后即制得最终的粉煤灰蒸压砖改性材料。
所述的能使藻体沉降的改性材料制备方法，1体积份的纯净水或蒸馏水中氢氧化钙的投加量为0.01～0.1份，1体积份的氢氧化钙溶液中，粉煤灰蒸压砖粉末的投加量为80～160份。
所述的能使藻体沉降的改性材料制备方法，1体积份的纯净水或蒸馏水中氢氧化钙的投加量为0. 1～1份，1体积份的氢氧化钙溶液中，粉煤灰蒸压砖粉末的投加量为160～240份。
所述的能使藻体沉降的改性材料制备方法，1体积份的纯净水或蒸馏水中氢氧化钙的投加量为0. 06～0.5份，1体积份的氢氧化钙溶液中，粉煤灰蒸压砖粉末的投加量为120～200份。
前述制备方法制得的粉煤灰蒸压砖改性材料用于以蓝藻为优势种的小型景观水体除藻。
前述制备方法制得的粉煤灰蒸压砖改性材料用于以蓝藻为优势种的小型景观水体去除藻毒素。
本发明的有益效果：
1、本发明能使藻体沉降的改性材料制备方法，工艺简单，原料易得，能够以较低的成本，制备可以有效除藻、对环境影响小的除藻材料。粉煤灰蒸压砖改性材料不仅能使藻体沉降到水体底部，还能去除水体中的藻毒素。可以有效除藻，对环境的影响小，水体清澈，不影响水体美观，适用于以蓝藻为优势种的小型景观水体除藻。
2、本发明能使藻体沉降的改性材料制备方法，采用粉煤灰蒸压砖为主要原料，为建筑垃圾——粉煤灰蒸压砖的资源化利用提供了新的途径，经济环保，可促进废物利用和资源节约。除藻彻底、速度快、用量小，能够安全有效地控制藻类水华，并能使藻体沉入水体，保持水面干净，还可以去除水体中的藻毒素。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
一种能使藻体沉降的改性材料制备方法，采用氢氧化钙和粉煤灰蒸压砖粉末，制备粉煤灰蒸压砖改性材料：将0.01～1质量份的氢氧化钙加入到1体积份的纯净水或蒸馏水溶解后，再缓慢加入研磨过筛后的80～160目的粉煤灰蒸压砖粉末80～240质量份，再经过磁力搅拌进行改性24h后将悬浊液用滤纸过滤，用纯净水或蒸馏水洗涤改性的粉煤灰蒸压砖粉末至中性，55～105℃烘干后即制得最终的粉煤灰蒸压砖改性材料，体积份单位以L计，质量份单位以g计。
用于除藻时，1体积份的藻污染的水体中投加1.67～15质量份的粉煤灰蒸压砖改性材料，体积份单位以L计，质量份单位以g计。
实施例2
本实施例所述的能使藻体沉降的粉煤灰蒸压砖改性材料制备方法，与实施例1不同的是：在制备改性材料时，1体积份的纯净水或蒸馏水中氢氧化钙的投加量为0. 1～1份，1体积份的氢氧化钙溶液中粉煤灰蒸压砖粉末的投加量为160～240份。
实施例3
本实施例所述的能使藻体沉降的粉煤灰蒸压砖改性材料制备方法，与实施例1不同的是：在制备改性材料时，1体积份的纯净水或蒸馏水中氢氧化钙的投加量为0.01～0.1份，1体积份的氢氧化钙溶液中粉煤灰蒸压砖粉末的投加量为80～160份。
实施例4
本实施例所述的能使藻体沉降的粉煤灰蒸压砖改性材料制备方法，与实施例1不同的是：在制备改性材料时，1体积份的纯净水或蒸馏水中氢氧化钙的投加量为0.06～0.5份，1体积份的氢氧化钙溶液中粉煤灰蒸压砖粉末的投加量为120～200份。
本发明所制备的粉煤灰蒸压砖改性材料，在用于净化去除藻污染水体中的藻细胞时，1体积份的待处理水体中粉煤灰蒸压砖改性材料的投加量为2～18质量份，1.5小时内藻细胞被除藻剂絮凝后沉降到水底，水体清澈。
本发明所制备的粉煤灰蒸压砖改性材料，还能有效去除水体中的藻毒素。藻毒素初始浓度高达1mg/L时，粉煤灰蒸压砖改性材料的投加浓度为2g/L时，藻毒素的去除率为35.02%。
下面结合实验室的研究结果对本发明进一步说明。
实验1
将0.001g的氢氧化钙加入到100 mL的纯净水中溶解后，再缓慢加入研磨过筛后的120目的粉煤灰蒸压砖粉末16g，再经过磁力搅拌进行改性24h后将悬浊液用滤纸过滤，用纯净水或蒸馏水洗涤改性的粉煤灰蒸压砖粉末至中性，55℃烘干后即制得最终的粉煤灰蒸压砖改性材料。在680nm波长处吸光度值为0.1的铜绿微囊藻藻液50mL中加入粉煤灰蒸压砖改性材料0.5g，静置1.5h，藻类沉降到水底，水体清澈，检测其对藻细胞的去除率为48.85%。
实验2
将0.01g的氢氧化钙加入到100 mL的纯净水中溶解后，再缓慢加入研磨过筛后的120目的粉煤灰蒸压砖粉末12g，再经过磁力搅拌进行改性24h后将悬浊液用滤纸过滤，用纯净水或蒸馏水洗涤改性的粉煤灰蒸压砖粉末至中性，105℃烘干后即制得最终的粉煤灰蒸压砖改性材料。在680nm波长处吸光度值为0.1的铜绿微囊藻藻液50mL中加入粉煤灰蒸压砖改性材料0.5g，静置1.5h，藻类沉降到水底，水体清澈，检测其对藻细胞的去除率为68.06%。
实验3
将0.01g的氢氧化钙加入到100 mL的纯净水中溶解后，再缓慢加入研磨过筛后的120目的粉煤灰蒸压砖粉末16g，再经过磁力搅拌进行改性24h后将悬浊液用滤纸过滤，用纯净水或蒸馏水洗涤改性的粉煤灰蒸压砖粉末至中性，55℃烘干后即制得最终的粉煤灰蒸压砖改性材料。在680nm波长处吸光度值为0.1的铜绿微囊藻藻液50mL中加入粉煤灰蒸压砖改性材料0.5g，静置1.5h，藻类沉降到水底，水体清澈，检测其对藻细胞的去除率为93.98%。
实验4
将0.01g的氢氧化钙加入到100 mL的纯净水中溶解后，再缓慢加入研磨过筛后的120目的粉煤灰蒸压砖粉末16g，再经过磁力搅拌进行改性24h后将悬浊液用滤纸过滤，用纯净水或蒸馏水洗涤改性的粉煤灰蒸压砖粉末至中性，55℃烘干后即制得最终的粉煤灰蒸压砖改性材料。在藻毒素初始浓度高达1mg/L的水体中，投加粉煤灰蒸压砖改性材料0.5g，静置1.5h，检测其对藻毒素的去除率为35.02%。
Claims (7)
1.一种能使藻体沉降的改性材料制备方法，其特征在于，包括过程如下：
1）将粉煤灰蒸压砖粉碎，研磨过筛，得到80～160目的粉煤灰蒸压砖粉末；
2）将氢氧化钙用纯净水或蒸馏水溶解，缓慢加入研磨过筛后的蒸压砖粉末，再经过磁力搅拌进行改性12～36h；其中，1体积份的纯净水或蒸馏水中投加0.01～1质量份的氢氧化钙，1体积份的氢氧化钙溶液中投加粉煤灰蒸压砖粉末80～240质量份，所述体积份单位以L计，质量份单位以g计；
3）将悬浊液用滤纸过滤，然后用纯净水或蒸馏水洗涤至中性，得到氢氧化钙改性粉煤灰蒸压砖粉末；
4）烘干后即制得最终的粉煤灰蒸压砖改性材料。
2.根据权利要求1所述的能使藻体沉降的改性材料制备方法，其特征在于：将0.001g的氢氧化钙加入到100 mL的纯净水中溶解，加入粉煤灰蒸压砖粉末16g，再经过磁力搅拌进行改性24h。
3.根据权利要求1所述的能使藻体沉降的改性材料制备方法，其特征在于：将0.01g的氢氧化钙加入到100 mL的纯净水中溶解，加入粉煤灰蒸压砖粉末12g，再经过磁力搅拌进行改性24h。
4.根据权利要求1所述的能使藻体沉降的改性材料制备方法，其特征在于：将0.01g的氢氧化钙加入到100 mL的纯净水中溶解，加入粉煤灰蒸压砖粉末16g，再经过磁力搅拌进行改性24h。
5.根据权利要求1所述的能使藻体沉降的改性材料制备方法，其特征在于：将0.01g的氢氧化钙加入到100 mL的纯净水中溶解，加入粉煤灰蒸压砖粉末16g，再经过磁力搅拌进行改性24h。
6.权利要求1～5任一项所述的制备方法制得的粉煤灰蒸压砖改性材料用于以蓝藻为优势种的小型景观水体除藻。
7.权利要求1～5任一项所述的制备方法制得的粉煤灰蒸压砖改性材料用于以蓝藻为优势种的小型景观水体去除藻毒素。
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