CN109126719A - 一种含有碳化磁性稻壳的蓝藻捕捉剂及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种含有碳化磁性稻壳的蓝藻捕捉剂及其制作方法,具体内容如下,蓝藻捕捉剂包括稻壳、FeCl2溶液、阳离子聚丙烯酰胺、乙醇和去离子水,制作方法包括以下步骤,将稻壳浸没于FeCl2溶液中,然后碱化、压榨;将压榨后的稻壳加热,得到Fe2O3和碳化稻壳混合粉末;将Fe2O3和碳化稻壳混合粉末压制成小饼做阳极,阴极为石墨电极,放电制备碳包铁核壳结构纳米粒子粉体,洗涤粉末,过滤,通过磁分离,过100目筛网即可制得磁性碳化稻壳成品;在蓝藻水中投放磁性碳化稻壳和质量分数为10%的阳离子聚丙烯酰胺,搅拌均匀配制成蓝藻捕捉剂;本发明能够吸附富水体内的氨氮成分,藻毒素,和有色物质,减少团聚后的蓝藻与其它刚性物体发生黏连,方便蓝藻团聚物的打捞。
Description
技术领域
本发明涉及蓝藻捕捉剂技术领域,具体涉及一种含有碳化磁性稻壳的蓝藻捕捉剂及其制作方法。
背景技术
蓝藻是最原始、最古老的藻类,在地球上大约存在了35-33亿年,种类繁多,其繁殖速度快。生命能力强,在富营养化的水体中容易大量爆发。平时在养殖水面、湖泊中,看到的漂在水面上一层绿油油植物,那就是蓝藻,当蓝藻集群,并在水面形成一层数十厘米厚的蓝绿色而有腥臭味的浮沫,像一层粘糊糊的油漆时,叫做“水华”。
蓝藻结构简单,无典型的细胞核,细胞壁含有黏质缩氨肽,故又称蓝细菌。蓝藻分布十分广泛,当环境条件适宜、营养物质丰富时,其增长十分迅速。有些蓝藻种类在小水体和浅水湖泊中常大量繁殖,使水体呈现色彩,这一现象称为“蓝藻水华”。形成水华的蓝藻主要有铜绿微囊藻、水华鱼腥藻、螺旋鱼腥藻、水华束丝藻、巨颤藻、泡沫节球藻等。其中在我国富营养化水体中,铜绿微囊藻的生理生态特点特殊,使其在富营养化水体中容易成为优势藻类并导致蓝藻水华的爆发,并且它在死亡或细胞膜通透性增强时会向水中释放铜绿微囊藻毒素,降低水质并对环境和人类健康造成危害。
农业和生活污水中的大量氮、磷元素进入水体,导致了水中营养物质不断增多,使得蓝藻数量爆发性生长,蓝藻死亡后,被水体中的耗氧微生物不断分解,大量消耗了水体中的溶解氧,鱼虾类生水生生物因缺少氧气而不断出现死亡,其残体在腐烂过程,不但污染水质,同时又将其自身的氮、磷营养物质释放到水体中,供新一代的蓝藻生长所需,就这样处于不断的恶性循环中,致使蓝藻爆发。可见蓝藻水华的产生是蓝藻为了应付外界不良环境的胁迫而表现出来的一种自我保护机制。藻体死亡时还会散发恶臭,影响生活用水。蓝藻细胞破裂,向水体中释放藻毒素,被人或牲畜动物接触、饮用而致使中毒,如皮肤过敏、肝中毒等,甚至会危及生命。
目前我国蓝藻水华的控制方法分为两部分:一是源头治理,主要有:取缔化学重工企业、积极发展第三产业;提高污水排放标准,限制工业污废水的排放;完善污水处理设施,生活污废水达标排放;农业生产中,减少化肥农药的使用。二是末端治理,分为蓝藻控制方法及藻毒素的去除,其大体分为三类:物理法、化学法、生物法。
综上对蓝藻及藻毒素的各去除方法比较可以发现,都或多或少的存在着许多的局限性。就控藻方法中,人工或机械打捞在蓝藻爆发期虽然可以在一定程度上减少蓝藻蔓延,但是对于一些大的水域,这就显得捉襟见肘,而且费时费力;微滤、气浮这两种方法还只适合处理小河段水域,大规模使用还不大现实;超声波除藻、化学控藻都是非常快捷、有效的,可以在蓝藻水华爆发初期及时杀死藻细胞,抑制其爆发性生长,但是藻细胞的破裂,大量藻毒素分散于水体,易造成二次毒素污染;生物控藻法虽然比较清洁,操作简单,除藻效果也比较好,但见效周期长,系统不稳定。
发明内容
为了高效去除,便于打捞蓝藻,本发明提出一种含有碳化磁性稻壳的蓝藻捕捉剂及其制作方法,本发明通过化学物理过程将农业废弃物进行充分利用,通过化学反应将碳化稻壳制备成具有磁性的碳化稻壳,用于吸附富水体内的氨氮成分,藻毒素和有色物质,使水体净化,同时,碳化稻壳磁化后有利于生产碳化稻壳过程中进行磁性吸附除尘,避免污染;利用阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)作为絮凝剂,吸附、粘合水中的蓝藻,起到架桥絮凝的作用用于捕捉蓝藻;利用磁性的碳化稻壳作为刚性骨架——絮凝体刚性团聚核心,将絮凝剂捕捉到的蓝藻缠绕,减少团聚后的蓝藻与其它刚性物体发生黏连,同时方便后期利用磁性进行蓝藻团聚物的打捞。打造“治理-回收”封闭循环系统,减小对水体的二次污染。
本发明提供一种含有碳化磁性稻壳的蓝藻捕捉剂,所述蓝藻捕捉剂由以下重量份数组分组成,8-22份磁性碳化稻壳和66-500份阳离子聚丙烯酰胺。
上述的含有碳化磁性稻壳的蓝藻捕捉剂的制作方法,制作方法包括以下步骤:
(1)将稻壳洗净后,浸没于FeCl2溶液中,常温下浸泡1-2h然后向混合液中匀速添加质量分数为25%的氨水进行碱化,同时对溶液进行搅拌,搅拌时间为1-2h,得到表面附着Fe(OH)2固体的稻壳;
(2)将步骤(1)中所得的Fe(OH)2的稻壳在隔膜压榨机中压榨,隔膜压榨压力为0.05-0.06Mpa,压榨时间为20min;
(3)将步骤(2)中压榨后的稻壳放入马弗炉加热,加热分为两个阶段,首先马弗炉升温速率为5℃/min,升温至70℃时,恒温30-50min;然后马弗炉再次以5℃/min升温,升温至450℃时,恒温120-180min,得到Fe2O3和碳化稻壳混合粉末;
(4)将步骤(3)所得到的Fe2O3和碳化稻壳混合粉末压制成小饼做阳极,阴极为石墨电极,电极间的距离保持在3-4mm,抽真空至2Pa以下,将氩气充入反应室至气压为145-150A,电极间形成稳定的电弧,反应室内形成烟状的气流,在其壁上沉积形成粉末;收集所制得的粉末,用甲苯洗涤并过滤,去掉其中的富勒烯,然后通过磁分离,得到碳包铁核壳结构纳米粒子粉体,过100目筛网即可制得磁性碳化稻壳成品;
(5)将阳离子聚丙烯酰胺先用溶解水量的0.3%的助溶剂乙醇润湿一段时间后,再用水温为40℃的水进行溶解搅拌,搅拌速度为200-300r/min,配置成质量分数为10%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液备用;
(6)将磁性碳化稻壳和阳离子聚丙烯酰胺溶液混合,搅拌均匀配制成蓝藻捕捉剂。
其中,步骤(1)中化学反应方程式为FeCl2+2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH4Cl。
优选地,上述蓝藻捕捉剂由以下重量份数组分组成,9-21份磁性碳化稻壳和65-490份阳离子聚丙烯酰胺。
优选地,上述步骤(1)中FeCl2溶液和氨水的质量之比为1:0.9-1.2。
优选地,上述步骤(1)中FeCl2溶液为FeCl2浓度为0.18-0.20mol/L的钢铁酸洗废液。
优选地,上述步骤(2)中压榨后的稻壳水分的质量分数≤15%。
本发明的有益效果为:
本发明通过化学物理过程将农业废弃物进行充分利用,通过化学反应将碳化稻壳制备成具有磁性的碳化稻壳,用于吸附富水体内的氨氮成分,藻毒素,和有色物质,使水体净化,同时,碳化稻壳磁化后有利于生产碳化稻壳过程中进行磁性吸附除尘,避免污染;利用阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)作为絮凝剂,吸附、粘合水中的蓝藻,起到架桥絮凝的作用用于捕捉蓝藻;利用磁性的碳化稻壳作为刚性骨架——絮凝体刚性团聚核心,将絮凝剂捕捉到的蓝藻缠绕,减少团聚后的蓝藻与其它刚性物体发生黏连,同时方便后期利用磁性进行蓝藻团聚物的打捞。打造“治理-回收”封闭循环系统,减小对水体的二次污染。
附图说明
图1为蓝藻捕捉剂添加量对去除率的影响结果表格;
图2为絮凝时间和藻液pH对去除率的影响结果表格。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供一种含有碳化磁性稻壳的蓝藻捕捉剂,蓝藻捕捉剂由以下重量份数组分组成,8份磁性碳化稻壳和66份阳离子聚丙烯酰胺,其制备方法如下,
(1)将稻壳洗净后,浸没于FeCl2浓度为0.18-0.20mol/L的钢铁酸洗废液中,常温下浸泡1-2h然后向混合液中匀速添加质量分数为25%的氨水进行碱化,同时对溶液进行搅拌,搅拌时间为1-2h,得到表面附着Fe(OH)2固体的稻壳;其中FeCl2溶液和氨水的质量之比为0.8:1。
(2)将步骤(1)中所得的表面附着Fe(OH)2的稻壳在隔膜压榨机中压榨,隔膜压榨压力为0.05-0.06Mpa,压榨时间为20min;压榨后的稻壳水分的质量分数≤15%;
(4)将步骤(2)中压榨后的稻壳放入马弗炉加热,加热分为两个阶段,首先马弗炉升温速率为5℃/min,升温至70℃时,恒温30-50min;然后马弗炉再次以5℃/min升温,升温至450℃时,恒温120-180min,得到Fe2O3和碳化稻壳混合粉末;
(5)将步骤(4)所得到的Fe2O3和碳化稻壳混合粉末压制成小饼做阳极,阴极为石墨电极,电极间的距离保持在3-4mm,抽真空至2Pa以下,将氩气充入反应室至气压为150A左右,电极间形成稳定的电弧,反应室内形成烟状的气流,在其壁上沉积形成粉末;收集所制得的粉末,用甲苯洗涤并过滤,去掉其中的富勒烯,然后通过磁分离,得到碳包铁核壳结构纳米粒子粉体,过100目筛网即可制得磁性碳化稻壳成品;
(6)将阳离子聚丙烯酰胺先用溶解水量的0.3%的助溶剂乙醇润湿一段时间后,再用水温为40℃的水进行溶解搅拌,搅拌速度为200-300r/min,配置成质量分数为10%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液备用;
(7)将磁性碳化稻壳和阳离子聚丙烯酰胺混合均匀,制备出蓝藻捕捉剂。
实施例2
本发明提供一种含有碳化磁性稻壳的蓝藻捕捉剂,蓝藻捕捉剂由以下重量份数组分组成,22份磁性碳化稻壳和500份阳离子聚丙烯酰胺,制备方法如下,
(1)将稻壳洗净后,浸没于FeCl2浓度为0.18-0.20mol/L的钢铁酸洗废液中,常温下浸泡1-2h然后向混合液中匀速添加质量分数为25%的氨水进行碱化,同时对溶液进行搅拌,搅拌时间为1-2h,得到表面附着Fe(OH)2固体的稻壳;其中FeCl2溶液和氨水的质量之比为1.1:1。
(2)将步骤(1)中所得的表面附着Fe(OH)2的稻壳在隔膜压榨机中压榨,隔膜压榨压力为0.05-0.06Mpa,压榨时间为20min;压榨后的稻壳水分的质量分数≤15%。
(4)将步骤(2)中压榨后的稻壳放入马弗炉加热,加热分为两个阶段,首先马弗炉升温速率为5℃/min,升温至70℃时,恒温30-50min;然后马弗炉再次以5℃/min升温,升温至450℃时,恒温120-180min,得到Fe2O3和碳化稻壳混合粉末
(5)将步骤(4)所得到的Fe2O3和碳化稻壳混合粉末压制成小饼做阳极,阴极为石墨电极,电极间的距离保持在3-4mm,抽真空至2Pa以下,将氩气充入反应室至气压为150A左右,电极间形成稳定的电弧,反应室内形成烟状的气流,在其壁上沉积形成粉末;收集所制得的粉末,用甲苯洗涤并过滤,去掉其中的富勒烯,然后通过磁分离,得到碳包铁核壳结构纳米粒子粉体,过100目筛网即可制得磁性碳化稻壳成品;
(6)将阳离子聚丙烯酰胺先用溶解水量的0.3%的助溶剂乙醇润湿一段时间后,再用水温为40℃的水进行溶解搅拌,搅拌速度为200-300r/min,配置成质量分数为10%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液备用;
(7)将磁性碳化稻壳和阳离子聚丙烯酰胺混合均匀,制备出蓝藻捕捉剂。
实施例3
本发明提供一种含有碳化磁性稻壳的蓝藻捕捉剂,蓝藻捕捉剂由以下重量份数组分组成,11份磁性碳化稻壳和174份阳离子聚丙烯酰胺,制备方法如下,
(1)将稻壳洗净后,浸没于FeCl2浓度为0.18-0.20mol/L的钢铁酸洗废液中,常温下浸泡1-2h然后向混合液中匀速添加质量分数为25%的氨水进行碱化,同时对溶液进行搅拌,搅拌时间为1-2h,得到表面附着Fe(OH)2固体的稻壳;其中FeCl2溶液和氨水的质量之比为0.9:1。
(2)将步骤(1)中所得的表面附着Fe(OH)2的稻壳在隔膜压榨机中压榨,隔膜压榨压力为0.05-0.06Mpa,压榨时间为20min;压榨后的稻壳水分的质量分数≤15%。
(4)将步骤(2)中压榨后的稻壳放入马弗炉加热,加热分为两个阶段,首先马弗炉升温速率为5℃/min,升温至70℃时,恒温30-50min;然后马弗炉再次以5℃/min升温,升温至450℃时,恒温120-180min,得到Fe2O3和碳化稻壳混合粉末
(5)将步骤(4)所得到的Fe2O3和碳化稻壳混合粉末压制成小饼做阳极,阴极为石墨电极,电极间的距离保持在3-4mm,抽真空至2Pa以下,将氩气充入反应室至气压为150A左右,电极间形成稳定的电弧,反应室内形成烟状的气流,在其壁上沉积形成粉末;收集所制得的粉末,用甲苯洗涤并过滤,去掉其中的富勒烯,然后通过磁分离,得到碳包铁核壳结构纳米粒子粉体,过100目筛网即可制得磁性碳化稻壳成品;
(6)将阳离子聚丙烯酰胺先用溶解水量的0.3%的助溶剂乙醇润湿一段时间后,再用水温为40℃的水进行溶解搅拌,搅拌速度为200-300r/min,配置成质量分数为10%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液备用;
(7)将磁性碳化稻壳和阳离子聚丙烯酰胺混合均匀,制备出蓝藻捕捉剂。
实施例4
本发明提供一种含有碳化磁性稻壳的蓝藻捕捉剂,蓝藻捕捉剂由以下重量份数组分组成,14份磁性碳化稻壳和282份阳离子聚丙烯酰胺,制备方法如下,
(1)将稻壳洗净后,浸没于FeCl2浓度为0.18-0.20mol/L的钢铁酸洗废液中,常温下浸泡1-2h然后向混合液中匀速添加质量分数为25%的氨水进行碱化,同时对溶液进行搅拌,搅拌时间为1-2h,得到表面附着Fe(OH)2固体的稻壳;其中FeCl2溶液和氨水的质量之比为1.0:1。
(2)将步骤(1)中所得的表面附着Fe(OH)2的稻壳在隔膜压榨机中压榨,隔膜压榨压力为0.05-0.06Mpa,压榨时间为20min;压榨后的稻壳水分的质量分数≤15%。
(4)将步骤(2)中压榨后的稻壳放入马弗炉加热,加热分为两个阶段,首先马弗炉升温速率为5℃/min,升温至70℃时,恒温30-50min;然后马弗炉再次以5℃/min升温,升温至450℃时,恒温120-180min,得到Fe2O3和碳化稻壳混合粉末
(5)将步骤(4)所得到的Fe2O3和碳化稻壳混合粉末压制成小饼做阳极,阴极为石墨电极,电极间的距离保持在3-4mm,抽真空至2Pa以下,将氩气充入反应室至气压为150A左右,电极间形成稳定的电弧,反应室内形成烟状的气流,在其壁上沉积形成粉末;收集所制得的粉末,用甲苯洗涤并过滤,去掉其中的富勒烯,然后通过磁分离,得到碳包铁核壳结构纳米粒子粉体,过100目筛网即可制得磁性碳化稻壳成品;
(6)将阳离子聚丙烯酰胺先用溶解水量的0.3%的助溶剂乙醇润湿一段时间后,再用水温为40℃的水进行溶解搅拌,搅拌速度为200-300r/min,配置成质量分数为10%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液备用;
(7)将磁性碳化稻壳和阳离子聚丙烯酰胺混合均匀,制备出蓝藻捕捉剂。
实施例5
本发明提供一种含有碳化磁性稻壳的蓝藻捕捉剂,蓝藻捕捉剂由以下重量份数组分组成,17份磁性碳化稻壳和390份阳离子聚丙烯酰胺,制备方法如下,
(1)将稻壳洗净后,浸没于FeCl2浓度为0.18-0.20mol/L的钢铁酸洗废液中,常温下浸泡1-2h然后向混合液中匀速添加质量分数为25%的氨水进行碱化,同时对溶液进行搅拌,搅拌时间为1-2h,得到表面附着Fe(OH)2固体的稻壳;其中FeCl2溶液和氨水的质量之比为0.95:1。
(2)将步骤(1)中所得的表面附着Fe(OH)2的稻壳在隔膜压榨机中压榨,隔膜压榨压力为0.05-0.06Mpa,压榨时间为20min;压榨后的稻壳水分的质量分数≤15%。
(4)将步骤(2)中压榨后的稻壳放入马弗炉加热,加热分为两个阶段,首先马弗炉升温速率为5℃/min,升温至70℃时,恒温30-50min;然后马弗炉再次以5℃/min升温,升温至450℃时,恒温120-180min,得到Fe2O3和碳化稻壳混合粉末
(5)将步骤(4)所得到的Fe2O3和碳化稻壳混合粉末压制成小饼做阳极,阴极为石墨电极,电极间的距离保持在3-4mm,抽真空至2Pa以下,将氩气充入反应室至气压为150A左右,电极间形成稳定的电弧,反应室内形成烟状的气流,在其壁上沉积形成粉末;收集所制得的粉末,用甲苯洗涤并过滤,去掉其中的富勒烯,然后通过磁分离,得到碳包铁核壳结构纳米粒子粉体,过100目筛网即可制得磁性碳化稻壳成品;
(6)将阳离子聚丙烯酰胺先用溶解水量的0.3%的助溶剂乙醇润湿一段时间后,再用水温为40℃的水进行溶解搅拌,搅拌速度为200-300r/min,配置成质量分数为10%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液备用;
(7)将磁性碳化稻壳和阳离子聚丙烯酰胺混合均匀,制备出蓝藻捕捉剂。
①氨水和FeCl2溶液投放量对磁化稻壳总重量和磁铁吸附质量的影响
表1为氨水和FeCl2溶液投放量对磁化稻壳总重量和磁铁吸附质量的影响,从以上结果可以看出,100克稻壳加入10克的FeCl2,最为合适。考虑到要降低Fe离子在废水中的排放,适当的增加氨水的量,所以氨水以12克进行投放。
表1氨水和FeCl2溶液投放量对磁化稻壳总重量和磁铁吸附质量的影响
FeCl<sub>2</sub>(g) | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 |
氨水(g) | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 |
磁化稻壳总重量(g) | 100 | 102 | 104 | 107 | 111 | 113 | 115 | 118 |
磁铁吸附质量(g) | 0.6 | 1.6 | 2.4 | 3.8 | 6.0 | 6.2 | 6.4 | 6.4 |
②蓝藻捕捉剂添加量对去除率的影响实验
藻样OD680nm为0.67、藻液pH值为9时摇匀后用移液管取200mL藻液,分别滴入同量的不同浓度的蓝藻捕捉剂,用搅拌仪搅拌1min,固定絮凝时间5min,测定藻液上清液D680nm,实验重复3次,求平均值,计算去除率,结果如说明书附图图1所示。
根据实验结果可以发现,絮凝效果先是随蓝藻捕捉剂的含量增加而增强,而后又成下降趋势。如图所示,当藻液浓度为1.51g/L、藻液pH值9时,磁性碳化稻壳为1.8g/L,CPAM为0.2%的蓝藻捕捉剂的蓝藻去除率最高上升到96%。但是,实验过程中观察到蓝藻捕捉剂投加量CPAM为0.3%以上时,虽然上清液OD值较低,但藻体絮凝体积较大,且絮凝体较软糯,絮凝效果并不好。可见,采用磁性碳化稻壳为1.8g/L,CPAM为0.2%的蓝藻捕捉剂效果最佳。
③絮凝时间对去除率的影响实验
藻样OD680nm为0.67、藻液pH值为8时摇匀后用移液管取200mL藻液,滴入同量的磁性碳化稻壳为1.8g/L,CPAM为0.2%蓝藻捕捉剂,用搅拌仪搅拌1min后,分别在1、2、3、4、5min时用胶头滴管抽取液面2cm处的藻液,测定藻液OD680nm,实验重复3次,求平均值,计算去除率,结果如说明书附图图2所示。
由结果可知,经过较长时间,当藻液浓度为1.51g/L、藻液pH值9时,磁性碳化稻壳为1.8g/L,CPAM为0.2%的蓝藻捕捉剂的藻的去除率基本可达95%。
④藻液pH对去除率的影响实验
藻样OD680nm为0.67、藻液pH值为9时摇匀后用移液管取200mL藻液,利用1mol/L盐酸和1mol/LNaOH调节藻液pH为6、7、8、9,分别滴入同量的磁性碳化稻壳为2.2g/L,CPAM为0.2%蓝藻捕捉剂,用搅拌仪搅拌1min后絮凝一段时间,测定在不同pH下其对藻液的去除效果。结果如说明书附图图2所示。
由结果可知,藻液浓度为1.51g/L、藻液pH值为9时,利用已配好的1mol/L的NaOH溶液,以及1mol/L的HCl溶液,调节其pH在6-9范围内变化,加入固定浓度的蓝藻捕捉剂,处理后上清液OD值和藻的去除率在pH值为8及以上时达到最大,为96%。考虑到污水处理的结果,pH为8的时候比较适宜。
⑤碳化磁性稻壳对污染水中蓝藻的打捞处理前后水样检测
将同一批水送到福州水质检验中心,检验结果如表2所示,对藻类吸收率可以达到90%,同时各种藻类的分布基本不变,证明这种处理对各种藻类吸收概率都是均等的。
表2碳化磁性稻壳对污染水中蓝藻的打捞处理前后水样比较
照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种含有碳化磁性稻壳的蓝藻捕捉剂,其特征在于,所述蓝藻捕捉剂由以下重量份数组分组成,8-22份磁性碳化稻壳和66-500份阳离子聚丙烯酰胺。
2.一种如权利要求1所述的含有碳化磁性稻壳的蓝藻捕捉剂的制作方法,其特征在,所述制作方法包括以下步骤:
(1)将稻壳洗净后,浸没于FeCl2溶液中,常温下浸泡1-2h然后向混合液中匀速添加质量分数为25%的氨水进行碱化,同时对溶液进行搅拌,搅拌时间为1-2h,得到表面附着Fe(OH)2固体的稻壳;
(2)将步骤(1)中所得的Fe(OH)2的稻壳在隔膜压榨机中压榨,隔膜压榨压力为0.05-0.06Mpa,压榨时间为20min;
(3)将步骤(2)中压榨后的稻壳放入马弗炉加热,加热分为两个阶段,首先马弗炉升温速率为5℃/min,升温至70℃时,恒温30-50min;然后马弗炉再次以5℃/min升温,升温至450℃时,恒温120-180min,得到Fe2O3和碳化稻壳混合粉末;
(4)将步骤(3)所得到的Fe2O3和碳化稻壳混合粉末压制成小饼做阳极,阴极为石墨电极,电极间的距离保持在3-4mm,抽真空至2Pa以下,将氩气充入反应室至气压为145-150A,电极间形成稳定的电弧,反应室内形成烟状的气流,在其壁上沉积形成粉末;收集所制得的粉末,用甲苯洗涤并过滤,去掉其中的富勒烯,然后通过磁分离,得到碳包铁核壳结构纳米粒子粉体,过100目筛网即可制得磁性碳化稻壳成品;
(5)将阳离子聚丙烯酰胺先用溶解水量的0.3%的助溶剂乙醇润湿一段时间后,再用水温为40℃的水进行溶解搅拌,搅拌速度为200-300r/min,配置成质量分数为10%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液备用;
(6)将磁性碳化稻壳和阳离子聚丙烯酰胺溶液混合,搅拌均匀配制成蓝藻捕捉剂。
3.根据权利要求1所述的一种含有碳化磁性稻壳的蓝藻捕捉剂,其特征在于,所述蓝藻捕捉剂由以下重量份数组分组成,9-21份磁性碳化稻壳和65-490份阳离子聚丙烯酰胺。
4.根据权利要求2所述的含有碳化磁性稻壳的蓝藻捕捉剂的制作方法,其特征在于,所述步骤(1)中FeCl2溶液和氨水的质量之比为1:0.9-1.2。
5.根据权利要求2所述的含有碳化磁性稻壳的蓝藻捕捉剂,其特征在于,所述步骤(1)中FeCl2溶液为FeCl2浓度为0.18-0.20mol/L的钢铁酸洗废液。
6.根据权利要求2所述的含有碳化磁性稻壳的蓝藻捕捉剂的制作方法,其特征在于,所述步骤(2)中压榨后的稻壳水分的质量分数≤15%。
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