CN108529736B - 一种控制藻类水华发生并同步去除藻毒素的方法 - Google Patents

一种控制藻类水华发生并同步去除藻毒素的方法 Download PDF

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Abstract

一种控制藻类水华发生并同步去除藻毒素的方法，涉及一种控制藻类水华发生并去除藻毒素的方法。本发明为了解决现有方法藻细胞和藻毒素的去除率低的问题。方法将高铁酸盐与亚铁盐进行按比例复配得到高铁酸盐复合药剂，投加高铁酸盐复合药剂到含藻水体中，依据不同的含藻水体的PH以及藻含量，先快速搅拌含藻水体，然后慢速搅拌含藻水体，最后静置至藻细胞沉降。本发明方法能够在3～5分钟的时间内对藻细胞进行灭活，高铁酸盐利用率高，藻细胞和微囊藻毒素的去除率能达到90％以上。本发明适用于处理含藻水。

Description

一种控制藻类水华发生并同步去除藻毒素的方法
技术领域
本发明属于环境保护及水质净化技术领域，具体涉及一种控制藻类水华发生并去除藻毒素的方法。
背景技术
藻类是一种生命力极强的生物。随着工农业生产的发展，大量氮、磷排放到受纳水体，导致水体出现不同程度的富营养化，加之全球气候变暖，各地的湖泊、水库、河流中藻类大量繁殖，水华爆发问题日趋严重。藻类的大量繁殖快速消耗水中的营养盐类，遮蔽水面，影响水体光照和复氧，藻类大量死亡后腐败分解过程中消耗大量溶解氧，使水质变臭。多种形成水华的藻类能够产生毒素，其中最常见的藻毒素是微囊藻毒素MC-LR。MC-LR为环状七肽，是一种肝脏毒素，具有极强的促癌效应，不仅污染水体，而且会随食物链富集进入人体。水华的发生对水体生态系统平衡和水生生物生长以及人体健康构成了严重威胁。
目前藻类的控制技术主要有生物法、物理法和化学法。生物法主要包括利用溶藻菌溶藻，放养水生动物控藻等，具有生态安全性好的特点，但处理周期长，一般需要几天甚至数周时间才能见效。物理方法主要包括人工打捞、机械过滤、气浮、吸附等，能够直接从水体中去除藻细胞，不产生二次污染，但只能局限于局部水域，且操作复杂耗费人力。化学法除藻主要是向水体中投加化学药剂如次氯酸钠、硫酸铜等进行杀藻，目前使用最为广泛的是以硫酸铜为主要成分的杀藻剂。化学法除藻具有操作简单，见效快等优点，但同时存在化学药剂二次污染的问题，如铜离子的残留和富集等。如何高效环保的控制藻类水华发生并去除藻毒素仍是一个研究难题。
发明内容：
本发明为了解决现有方法藻细胞和藻毒素的去除率低的问题，提出一种控制藻类水华发生并同步去除藻毒素的方法。
一种控制藻类水华发生并同步去除藻毒素的方法按以下步骤进行：
将高铁酸盐与亚铁盐进行按比例复配得到高铁酸盐复合药剂，投加高铁酸盐复合药剂到含藻水体中；先在搅拌速度为100～300rpm条件下搅拌含藻水体，依据含藻水体的pH确定搅拌时间；然后在搅拌速度为30～75rpm条件下搅拌含藻水体，最后静置至藻细胞沉降，即完成。
所述在搅拌速度为100～300rpm条件下搅拌含藻水体，依据含藻水体的pH确定搅拌时间，具体为：
当含藻水体的pH为6～7时，在搅拌速度为100～300rpm条件下搅拌时间为1～5min；
当含藻水体的pH为7～8时，在搅拌速度为100～300rpm条件下搅拌时间为5～10min；
当含藻水体的pH为8～9时，在搅拌速度为100～300rpm条件下搅拌时间为10～30min；
当含藻水体的pH为9～10时，在搅拌速度为100～300rpm条件下搅拌时间为30～60min；
所述的高铁酸盐为高铁酸盐晶体或高铁酸盐溶液；其中，高铁酸盐晶体为高铁酸钾晶体、高铁酸钠晶体中的一种或两种按任意比例组成的混合物；高铁酸盐溶液为高铁酸钾溶液、高铁酸钠溶中的一种或两种按任意比例组成的混合物；
所述的高铁酸盐复合药剂中，高铁酸盐与亚铁盐的摩尔浓度比例为(1～10)：1；
所述的含藻水体中高铁酸盐复合剂的投加量以高铁酸钾计，投加量为0.1～10mg/L；
所述的含藻水体中的藻含量以藻细胞浓计，藻细胞浓度为1×103～1×106个/mL；
所述的在搅拌速度为30～75rpm条件下搅拌时间为10～30min；
所述的静止的时间为不少于10min；
本发明原理为：
本发明首先通过高铁酸盐对含藻水中藻细胞进行氧化，改变藻细胞的表面形态，破坏藻细胞结构，使其失去活性，达到杀灭藻的效果；高铁酸盐的氧化作用可以改变藻细胞表面电荷，降低藻细胞结构的空间位阻效应，使藻细胞易于形成絮体；同时，高铁酸盐复合剂中的亚铁离子可以防止过量高铁酸盐过度氧化藻细胞，提高高铁酸盐利用率；高铁酸盐自分解以及高铁酸盐在反应过程中被还原后原位生成的新生态纳米铁氧化物，亚铁离子被氧化原位生成的纳米铁氧化物如Fe(OH)3颗粒，可以吸附在藻细胞表面，增加藻细胞的比重，强化藻细胞絮凝，使藻细胞形成絮体而实现沉降去除；最后高铁酸盐的强氧化作用可以有效的对藻毒素进行氧化降解。
本发明的有益效果：
1、本发明方法中高铁酸盐是一种强氧化剂，氧化能力强，能够有效降解藻毒素，且与藻细胞反应速率快，能够在3～5分钟的时间内对藻细胞进行灭活；
2、本发明快速搅拌含藻水体可以降低高铁自分解率，提高高铁利用率，使高铁酸盐与含藻水体混合均匀并充分反应，慢速搅拌含藻水体有利于藻细胞形成絮体，最后静置能使藻细胞沉降；
3、本发明中高铁酸盐复合剂中的亚铁离子可以防止藻细胞被高铁酸盐过度氧化，降低高铁酸盐自分解率，提高高铁酸盐利用率；
4、本发明方法中高铁酸盐自分解以及高铁酸盐在反应过程中被还原原位生成的新生态纳米铁氧化物，亚铁离子被氧化原位生成的新生态纳米铁氧化物颗粒，纳米铁氧化物和纳米铁氧化物颗粒具有良好的吸附和絮凝作用，能够吸附在藻细胞表面并同步絮凝藻细胞，进而沉降去除，实现恢复水体的透光和复氧功能；
5、本发明方法中高铁酸盐的还原产物和亚铁离子的氧化产物三价铁是环境中广泛存在的元素，不产生二次污染，与目前以硫酸铜为主要成分的杀藻剂相比，是一种安全的绿色环保药剂；
6、本发明方法与现有方法相比实施方便，操作简单，适用范围广，去除效率高，藻细胞和微囊藻毒素的去除率能达到90％以上。
具体实施方式：
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意合理组合。
具体实施方式一：本实施方式控制藻类水华发生并同步去除藻毒素的方法按以下步骤进行：
将高铁酸盐与亚铁盐进行按比例复配得到高铁酸盐复合药剂，投加高铁酸盐复合药剂到含藻水体中；先在搅拌速度为100～300rpm条件下搅拌含藻水体，依据含藻水体的pH确定搅拌时间；然后在搅拌速度为30～75rpm条件下搅拌含藻水体，最后静置至藻细胞沉降，即完成。
本实施方式的有益效果：
1、本实施方式方法中高铁酸盐是一种强氧化剂，氧化能力强，能够有效降解藻毒素，且与藻细胞反应速率快，能够在3～5分钟的时间内对藻细胞进行灭活；
2、本实施方式快速搅拌含藻水体可以降低高铁自分解率，提高高铁利用率，使高铁酸盐与含藻水体混合均匀并充分反应，慢速搅拌含藻水体有利于藻细胞形成絮体，最后静置能使藻细胞沉降；
3、本实施方式中高铁酸盐复合剂中的亚铁离子可以防止藻细胞被高铁酸盐过度氧化，降低高铁酸盐自分解率，提高高铁酸盐利用率；
4、本实施方式方法中高铁酸盐自分解以及高铁酸盐在反应过程中被还原原位生成的新生态纳米铁氧化物，亚铁离子被氧化原位生成的新生态纳米铁氧化物颗粒，纳米铁氧化物和纳米铁氧化物颗粒具有良好的吸附和絮凝作用，能够吸附在藻细胞表面并同步絮凝藻细胞，进而沉降去除，实现恢复水体的透光和复氧功能；
5、本实施方式方法中高铁酸盐的还原产物和亚铁离子的氧化产物三价铁是环境中广泛存在的元素，不产生二次污染，与目前以硫酸铜为主要成分的杀藻剂相比，是一种安全的绿色环保药剂；
6、本发明方法与现有方法相比实施方便，操作简单，适用范围广，去除效率高，藻细胞和微囊藻毒素的去除率能达到90％以上。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述的高铁酸盐为高铁酸盐晶体或高铁酸盐溶液；其中，高铁酸盐晶体为高铁酸钾晶体、高铁酸钠晶体中的一种或两种按任意比例组成的混合物；高铁酸盐溶液为高铁酸钾溶液、高铁酸钠溶中的一种或两种按任意比例组成的混合物。其他步骤和参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述的亚铁盐为硫酸亚铁、氯化亚铁中的一种或两种按任意比例组成的混合物。其他步骤和参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述的高铁酸盐复合药剂中，高铁酸盐与亚铁盐的摩尔浓度比例为(1～10)：1。其他步骤和参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述的含藻水体中高铁酸盐复合剂的投加量以高铁酸钾计，投加量为0.1～10mg/L。其他步骤和参数与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：所述的含藻水体中的藻含量以藻细胞浓计，藻细胞浓度为1×103～1×106个/mL。其他步骤和参数与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：所述的在搅拌速度为30～75rpm条件下搅拌时间为10～30min。其他步骤和参数与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：所述的静止的时间为不少于10min。其他步骤和参数与具体实施方式一至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：所述在搅拌速度为100～300rpm条件下搅拌含藻水体，依据含藻水体的pH确定搅拌时间，具体为：
当含藻水体的pH为6～7时，在搅拌速度为100～300rpm条件下搅拌时间为1～5min；
当含藻水体的pH为7～8时，在搅拌速度为100～300rpm条件下搅拌时间为5～10min；
当含藻水体的pH为8～9时，在搅拌速度为100～300rpm条件下搅拌时间为10～30min；
当含藻水体的pH为9～10时，在搅拌速度为100～300rpm条件下搅拌时间为30～60min。其他步骤和参数与具体实施方式一至八之一相同。
实施例1：
本实施例控制藻类水华发生并同步去除藻毒素的方法按以下步骤进行：
将高铁酸盐与亚铁盐进行按比例复配得到高铁酸盐复合药剂，投加高铁酸盐复合药剂到含藻水体中；先在搅拌速度为200rpm条件下搅拌含藻水体，依据含藻水体的pH确定搅拌时间；然后在搅拌速度为75rpm条件下搅拌含藻水体，最后静置至藻细胞沉降，即完成。
本实施例含藻水体的pH为7，在搅拌速度为200rpm条件下搅拌时间为5min；
所述的高铁酸盐为高铁酸盐晶体其中，高铁酸盐晶体为高铁酸钾晶体；所述的高铁酸盐复合药剂中，高铁酸盐与亚铁盐的摩尔浓度比例为5：1；所述的含藻水体中高铁酸盐复合剂的投加量以高铁酸钾计，投加量为2mg/L；所述的含藻水体中的藻含量以藻细胞浓度计，藻细胞浓度为1×105个/mL；所述的藻细胞为铜绿微囊藻；所述的在搅拌速度为75rpm条件下搅拌时间为15min；所述的静止的时间为15min。
本实施例藻细胞去除率能为93％，微囊藻毒素的去除率能为90％。

Claims (9)

1.一种控制藻类水华发生并同步去除藻毒素的方法，其特征在于：该方法按以下步骤进行：
将高铁酸盐与亚铁盐进行按比例复配得到高铁酸盐复合药剂，投加高铁酸盐复合药剂到含藻水体中；先在搅拌速度为100～300rpm条件下搅拌含藻水体，依据含藻水体的pH确定搅拌时间；然后在搅拌速度为30～75rpm条件下搅拌含藻水体，最后静置至藻细胞沉降，即完成。
2.根据权利要求1所述的控制藻类水华发生并同步去除藻毒素的方法，其特征在于：所述的高铁酸盐为高铁酸盐晶体或高铁酸盐溶液；其中，高铁酸盐晶体为高铁酸钾晶体、高铁酸钠晶体中的一种或两种按任意比例组成的混合物；高铁酸盐溶液为高铁酸钾溶液、高铁酸钠溶中的一种或两种按任意比例组成的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的控制藻类水华发生并同步去除藻毒素的方法，其特征在于：所述的亚铁盐为硫酸亚铁、氯化亚铁中的一种或两种按任意比例组成的混合物。
4.根据权利要求3所述的控制藻类水华发生并同步去除藻毒素的方法，其特征在于：所述的高铁酸盐复合药剂中，高铁酸盐与亚铁盐的摩尔浓度比例为(1～10)：1。
5.根据权利要求1、2或4所述的控制藻类水华发生并同步去除藻毒素的方法，其特征在于：所述的含藻水体中高铁酸盐复合剂的投加量以高铁酸钾计，投加量为0.1～10mg/L。
6.根据权利要求5所述的控制藻类水华发生并同步去除藻毒素的方法，其特征在于：所述的含藻水体中的藻含量以藻细胞浓计，藻细胞浓度为1×103～1×106个/mL。
7.根据权利要求6所述的控制藻类水华发生并同步去除藻毒素的方法，其特征在于：所述的在搅拌速度为30～75rpm条件下搅拌时间为10～30min。
8.根据权利要求7所述的控制藻类水华发生并同步去除藻毒素的方法，其特征在于：所述的静置 的时间为不少于10min。
9.根据权利要求8所述的控制藻类水华发生并同步去除藻毒素的方法，其特征在于：所述在搅拌速度为100～300rpm条件下搅拌含藻水体，依据含藻水体的pH确定搅拌时间，具体为：
当含藻水体的pH为6～7时，在搅拌速度为100～300rpm条件下搅拌时间为1～5min；
当含藻水体的pH为7～8时，在搅拌速度为100～300rpm条件下搅拌时间为5～10min；
当含藻水体的pH为8～9时，在搅拌速度为100～300rpm条件下搅拌时间为10～30min；
当含藻水体的pH为9～10时，在搅拌速度为100～300rpm条件下搅拌时间为30～60min。
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CN102701345A (zh) * 2012-05-21 2012-10-03 中国科学院生态环境研究中心 一种基于原位生成双混凝剂的预氧化-混凝除藻的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1137860C (zh) * 2000-12-20 2004-02-11 中国科学院生态环境研究中心 高铁氧化去除水中微藻素的方法
CN102701345A (zh) * 2012-05-21 2012-10-03 中国科学院生态环境研究中心 一种基于原位生成双混凝剂的预氧化-混凝除藻的方法

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