CN110171865A - 一种预防富营养化水体水华爆发的复配处理剂及制备方法 - Google Patents

一种预防富营养化水体水华爆发的复配处理剂及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110171865A
CN110171865A CN201910496389.6A CN201910496389A CN110171865A CN 110171865 A CN110171865 A CN 110171865A CN 201910496389 A CN201910496389 A CN 201910496389A CN 110171865 A CN110171865 A CN 110171865A
Authority
CN
China
Prior art keywords
treatment agent
sodium alginate
complex treatment
water
algal bloom
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.)
Pending
Application number
CN201910496389.6A
Other languages
English (en)
Inventor
夏德春
郑翔
吕树光
郑立新
孙雪诚
隗收
徐敏
蒋毅
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.)
Sinohydro Bureau 12 Co Ltd
Original Assignee
Sinohydro Bureau 12 Co Ltd
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 Sinohydro Bureau 12 Co Ltd filed Critical Sinohydro Bureau 12 Co Ltd
Priority to CN201910496389.6A priority Critical patent/CN110171865A/zh
Publication of CN110171865A publication Critical patent/CN110171865A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/288—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using composite sorbents, e.g. coated, impregnated, multi-layered
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/105—Phosphorus compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/007—Contaminated open waterways, rivers, lakes or ponds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

本发明公开了一种预防富营养化水体水华爆发的复配处理剂，所述复配处理剂为质量比1:0.5～2的海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球和海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球混和物。以及制备该复配处理剂的方法。本发明的复配处理剂处理富营养化水体具有以下有益效果：有效吸附水体中的磷，并对底泥中释放的内源磷也具有吸附效果；吸附水体中的有机物；增加河道底部溶解氧浓度，提供好氧微生物良好环境，达到生物降解有机物的目的；最终实现预防富营养化水体水华爆发。本发明的复配处理剂具有缓释的效果，能够持续吸附处理污染物和释放氧气，从而使水体保持良好的状态。

Description

一种预防富营养化水体水华爆发的复配处理剂及制备方法
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，具体涉及包括海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球的制备和海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球的复配处理剂及制备方法。
背景技术
随着我国社会经济的快速发展以及城市化和工业化进程的急速推进，各种污染物的产生和排放量日益增加。化工原料的过度使用、废物的任意排放以及有毒有害物质的不合理处置等，使得水体环境问题层出不穷。其中，由于排水管网的渗漏和不完善的雨污水截流，大量的工业废水或生活污水以及农田径流中的植物营养物质向自然水体的排放更使得水体的富营养化日趋严重，严重破坏了原有自然水体的生态平衡，导致黑臭河体的发生。
富营养化是一种氮、磷等营养物质含量过多所引起的水质污染现象。在自然条件下，随着河流夹带冲击物和水生生物残骸在河流、湖底的不断沉降淤积，水体会从平营养型过渡为富营养型，但这是一种极为缓慢的过程，而人类的活动则加速了这一演变过程，导致了水体中水生生物的结构组成发生了巨大的改变。当水体中营养物质含量较高时，会引起藻类的大量繁殖，并将水体中的溶解氧消耗殆尽，导致其它动植物及微生物大量死亡，水体变黑发臭，并产生大量的毒素，而这些毒素则通过食物链的富集最终会影响到人类健康。富营养化的防治是水污染治理中一个十分棘手且代价昂贵的问题，其原因在于污染源的复杂性及营养物质难以去除。对于外源性营养物质一般通过制定排放标准、水质标准、实施截污等行政性或工程性手段来控制，而内源性营养物质的去除则由于输入到河流、湖泊中的营养物质在时间和空间上的分布非常复杂而变得十分困难。因此针对上述含有大量内源有机物和氮磷营养物质的富营养化水体，开发低耗、高效的水处理技术成为现阶段水体环境治理研究的重点和难点。相较于氧化处理、生物处理等技术，吸附法具有高效、持久，经济等优势，因而被广泛应用于水处理中。
对于富营养化水体的治理，一方面需要控制并消除水体中含有的大量有机物及氮、磷等内源污染物，另一方面亟需恢复水体生态系统的机制，提高水体的自净能力。提高水体底部溶解氧水平，改善水体微生物生存环境，恢复水体自净能力也因此成为了治理富营养化水体的一个关键因素。为此，本发明着力于开发一种预防富营养化水体水华爆发的处理剂。
发明内容
为了解决上述环境问题，本发明提供了一种预防富营养化水体水华爆发的复配处理剂及其制备方法，通过复配处理剂中的海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球和海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球抑制水华爆发、保持水体一定的溶解氧量、且有助于底泥好氧微生物降解有机物、预防水体变黑变臭，从而达到预防富营养化水体水华爆发的目的。
海藻酸钠是一种天然的多糖碳水高分子化合物，结构中含有大量的羧基，因此可以与水中的阳离子发生静电吸附，同时具备螯合能力。壳聚糖也是一种天然的高分子物质，分子结构中含有大量的氨基和羟基，容易形成阳离子聚电解质，能够吸附水体中的有机质。海藻酸钠与壳聚糖均具有生物可降解性、相容、绿色无毒性且环境友好等特点，因此对环境水体不会产生二次污染。另外，市售过氧化钙一旦与水接触，会与水发生迅速的化学反应，并伴有双氧水和氧气的释放，但在短时间内大量释放的氧气远远超过微生物的实际需求，且无法长期保持水体的溶解氧水平，进而导致在实际应用中过氧化钙利用率降低，且容易使水体的pH值迅速升高至碱性，反而对水生生物造成一定的危害。因此，在本发明中我们首先利用海藻酸钠的凝胶性和壳聚糖的强吸附性能，制备了海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球；其次，利用海藻酸钠的凝胶性和聚乙二醇4000的黏性及成膜性，制备了海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球；最后，将二者进行复配，制备了一种预防富营养化水体水华爆发的处理剂，为富营养化水体提供了一种长期有效的固体吸磷和有机物、供氧、并适于微生物生长环境的微胶粒处理剂。
具体的，本发明的技术方案：
一种预防富营养化水体水华爆发的复配处理剂，所述复配处理剂为质量比1:0.5～2的海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球和海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球混和物。
一些优选的实施方式中，所述水体中TOC:TP＝(5～30(含)):1时，复配处理剂的海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球与海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球的质量比为2:1。
一些优选的实施方式中，所述水体中TOC:TP＝(30～45(含)):1时，复配处理剂的海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球与海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球的质量比为1:1。
一些优选的实施方式中，所述水体中TOC:TP＝(45～60(含)):1时，复配处理剂的海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球与海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球的质量比为1:2。
其中，TP为总磷，就是水体中磷元素的总含量。TOC是指总有机碳，用于反映水体受到有机物污染的程度。
另一方面，本发明还包括一种预防富营养化水体水华爆发的复配处理剂的制备方法，其中，包括以下步骤：
A.制备海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球；
B.制备海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球；
C.将海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球和海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球一定的质量配比经机械搅拌混合。
一些优选的实施方式中，步骤A中制备海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球包括以下步骤：
(1)向50mL超纯水中加入1-3g的海藻酸钠粉末(SA)，在室温20℃下，磁力搅拌2-3h至均质透明；
(2)向上述均质SA透明溶液中投加0.5-1g的壳聚糖粉末，在室温20℃下，磁力搅拌1-2h至均质胶状；
(3)用5mL注射针管吸取均质胶状液，以颗粒状滴入交联溶液中进行交联，在室温20℃下，磁力搅拌0.5-1h后静置24h；
(4)用超纯水反复洗涤步骤(3)至少3次获得小球后保存。
一些优选的实施方式中，步骤B中制备海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球包括以下步骤：
(1)在室温条件下，准确称取市售无水氯化钙3g于30mL超纯水中，准确称取1-3g聚乙二醇4000(PEG-4000)于氯化钙溶液中，磁力搅拌1-2h至均质透明；
(2)加入15mL浓度为1mol L-1的氨水溶液搅拌均匀，将混合溶液放置于磁力搅拌器上，以600r min-1恒定转速搅拌均匀；
(3)用分液漏斗以0.125mL min-1的速率加入15mL质量分数为30％的H2O2溶液；随着H2O2溶液的加入，溶液逐渐由无色变为淡黄色黏稠液体，即为PEG-4000包埋的纳米CaO2浆液；
(4)向50mL超纯水中加入1-3g的SA粉末，在室温20℃下，磁力搅拌2-3h至均质透明；
(5)向上述均质SA透明溶液中投加步骤(3)中制得的PEG-4000包埋的纳米CaO2浆液，在室温20℃下，磁力搅拌24-36h至均质胶状溶液；
(6)用5mL注射针管吸取均质胶状溶液，以颗粒状滴入交联溶液中进行交联，磁力搅拌0.5-1h后，静置24h；
(7)用超纯水反复洗涤步骤(6)至少3次获得小球后保存。
一些优选的实施方式中，本发明制备海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球和海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球时使用的交联溶液是铝盐、钙盐溶液的一种或者铝盐与钙盐的混合溶液。
一些优选的实施方式中，本发明制备海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球和海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球时使用的交联溶液是50mM CaCl2或50mMAlCl3或50mM CaCl2和AlCl3混合液。
一些优选的实施方式中，交联时间为2-36h。优先的，交联时间为24h。
一些优选的实施方式中，步骤C中海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球和海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球一定的质量配比包括：
(a)TOC:TP＝(30～45):1，海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球与海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球以1:1质量份进行复配；
(b)TOC:TP＝(45～60):1，海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球与海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球以1:2质量份进行复配；
(c)TOC:TP＝(5～30):1，海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球与海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球以2:1质量份进行复配；
(d)其他根据具体的水质TOC和TP的比值可以进行复配材料比例的调整。
有益效果
本发明的复配处理剂处理富营养化水体具有以下有益效果：
1.有效吸附水体中的磷，并对底泥中释放的内源磷也具有吸附效果；
2.吸附水体中的有机物；
3.增加河道底部溶解氧浓度，提供好氧微生物良好环境，达到生物降解有机物的目的；
最终实现预防富营养化水体水华爆发。
本发明的复配处理剂具有缓释的效果，能够持续吸附处理污染物和释放氧气，从而使水体保持良好的状态。
附图说明
图1为复配处理剂对模拟河水中磷和TOC的长期处理效果图。
具体实施方式
本发明对所述的所有原料来源没有特别限制，在市场上购买或者按照本领域技术人员熟知的常规方法制备即可。
本发明对所述的所有原料纯度没有特别限制，所有原料纯度优先采用分析纯或者材料领域使用的常规纯度。
实施例1：复配处理剂的制备(海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球与海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球的质量比为1:1)
(1)在室温20℃下，向50mL超纯水中加入2g SA粉末，磁力搅拌2h至均质透明；向上述均质SA透明溶液中投加0.5g壳聚糖粉末，磁力搅拌2h至均质胶状，用5mL注射针管以颗粒状滴入交联溶液(50mM CaCl2、AlCl3)中进行交联，交联时间为24h，用超纯水充分洗涤，得到海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球15克。
(2)准确称取市售无水氯化钙3g于30mL超纯水中，准确称取2g聚乙二醇4000于上述溶液中，磁力搅拌2h至均质透明，加入15mL浓度为1mol L-1的氨水溶液搅拌均匀，将混合溶液放置于磁力搅拌器上，以600rpm恒定转速进行搅拌，用分液漏斗以0.125mL min-1的速率加入15mL质量分数为30％的H2O2溶液到上述溶液中；向50mL超纯水中加入2g SA粉末，在室温20℃下，磁力搅拌2h至均质透明，向上述均质SA透明溶液中投加已制备好的聚乙二醇4000包埋的纳米CaO2浆液，磁力搅拌24h至均质胶状溶液，再用5mL注射针管以颗粒状滴入交联溶液(50mM CaCl2)中进行交联，磁力搅拌0.5h后，静置24h，用超纯水充分洗涤，保存得到海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球32克。
(3)上述两种材料按等质量份复配得到复配处理剂。
实施例2：向250mL受磷污染的水体中投加一定量的实施例1制得的复配处理剂考察对高、低浓度磷的去除效果。
反应温度保持25℃，摇床振荡速度设置为120rpm。在磷初始浓度为0.81mgL-1的水体中投加5g复配处理剂，2h后磷浓度为0.45mg L-1；在磷初始浓度为2.63mg L-1的水体中投加5g复配处理剂，2h后磷浓度为0.56mg L-1；在磷初始浓度为14.11mg L-1的水体中投加1g复合水处理剂，12h后磷浓度为11.21mgL-1；在磷初始浓度为15.91mg L-1的水体中投加10g复合水处理剂，12h后磷浓度为1.81mg L-1。如表1所示。
表1复配处理剂对磷的处理效果
结论:随复配处理剂的添加量越大以及处理时间越长(功效周期同材料释氧时长)对磷的处理效果越好。
实施例3：向250mL受磷和甲基橙有机物(MO)混合污染的水体中投加一定量的实施例1制得的复配处理剂，考察对磷和MO的去除效果。
温度保持25℃，摇床振荡速度设置为120rpm，考察复配处理剂投加量对水体中MO及磷复合污染物的去除效果(表5.2)。实验预先配制水体中磷初始浓度为15.59mg L-1，MO初始浓度为32mg L-1(第1组)；水体中磷初始浓度为7.89mg L-1，MO初始浓度为16mg L-1(第2组)；水体中磷初始浓度为2.48mg L-1，MO初始浓度为2mg L-1(第3组)。向水体中投加10g复配处理剂(第1组)，反应45h后，水体中磷和MO的最终剩余浓度分别为0.87mg L-1和9.70mgL-1，去除率分别达94.4％和69.7％；向水体中投加5g复配处理剂(第2组)，反应45h后，水体中磷和MO的最终剩余浓度分别为1.05mg L-1和6.48mg L-1，去除率分别达86.7％和59.5％；向水体中投加3g复配处理剂(第3组)，反应45h后，水体中磷和MO的最终剩余浓度分别为0.93mg L-1和0.97mg L-1，去除率分别达62.5％和51.5％。如表2所示。
表2复配处理剂对磷和MO混合污染的处理效果
结论:复配处理剂的添加量越大对磷和MO混合污染的处理效果越好。
实施例4：向250mL受腐殖质有机物污染的水体中投加一定量的实施例1制得的复配处理剂，考察对有机物的去除效果。
温度保持25℃，摇床振荡速度设置为120rpm。在腐殖质初始浓度为1mgL-1，复配处理剂投加量为0.5g L-1时，18h后处理剂对腐殖质的吸附能力达到0.56mg g-1；在腐殖质初始浓度为5mg L-1，复配处理剂为2g L-1时，18h后处理剂对腐植质的吸附能力达到0.81mg g-1；在腐殖质初始浓度为10mg L-1，复配处理剂为5g L-1时，18h后处理剂对腐殖质的吸附能力达到1.15mg g-1。
实施例5：向一定量水体(水质条件为地表水III类标准)中投加5g L-1的实施例1制得的复配处理剂，考察其释氧效果。
7天后，溶解氧浓度达3.53mg L-1，14天后达4.67mg L-1，且可稳定保持至42天。由此看出，复配处理剂具有缓释的效果，能够较长时间维持水体中溶解氧水平，从而使水体保持良好的有氧环境。
实施例6：考察实施例1制得的复配处理剂投加量对生活污水中磷和有机物去除效果的影响。
温度保持25℃，摇床振荡速度设置为120rpm。向2L生活污水中投加100g复配处理剂，18h后水体中磷的浓度从6.40mg L-1下降至0.56mg L-1，磷去除率达到91.3％，18h后水体中TOC的含量从212.5mg L-1下降至51.5mg L-1，TOC去除率达到75.8％(第1组)；将生活污水进行稀释处理后，使得磷的初始浓度为2.43mg L-1，TOC的初始含量为92.2mg L-1，向水体中投加70g复配处理剂，18h后水体中磷的浓度下降至0.52mg L-1，磷去除率达到78.6％，18h后水体中TOC的含量下降至38.4mg L-1，TOC去除率达到58.4％(第2组)；将生活污水进一步稀释后，使得磷的初始浓度为1.08mg L-1，TOC的初始含量为42.6mg L-1，向水体中投加50g复配处理剂，18h后水体中磷的浓度下降至0.50mg L-1，磷去除率达到53.7％，18h后水体中TOC的含量下降至26.3mg L-1，TOC去除率达到38.3％(第3组)。如表3所示。
表3复配处理剂投加量对生活污水中磷和有机物去除效果的影响
结论：复配处理剂能够处理复杂水质条件下实际生活污水中的磷和有机物。
实施例7：模拟实际河道水治理试验
在反应器底部铺设约2cm厚的河道底泥，将100g复配处理剂平铺其上，向2L生活污水中注入清洁河水稀释10倍后，水体中磷的初始浓度为0.61mgL-1，TOC的初始含量为20.1mgL-1，温度保持25℃，摇床振荡速度设置为120rpm。12h后水体中磷的浓度从0.61mg L-1下降至0.12mg L-1；TOC的含量从20.1mg L-1下降至5.42mg L-1。水体中磷和TOC浓度保持了9天的恒定后，由于开始受到释氧和好氧微生物的分解作用，80d后水体中磷的浓度下降至0.09mgL-1，TOC的含量下降至2.85mg L-1。复配处理剂对模拟河道水中磷和TOC的长期处理效果如图1所示。
结论：实际河水治理试验结果表明，该复配处理剂在复杂河道水体环境下仍具备良好的去除水体中磷及有机物的能力，具有实际应用价值。
实施例8：污染水体TOC与TP的比值与小球复配质量配比的关系
温度保持25℃，摇床振荡速度设置为120rpm。向2L生活污水投加70g复配质量比为1:1处理剂18h后，TOC与TP的比值为25:1的水体中TOC和TP的去除率分别达到62.1％和72.4％，TOC与TP的比值为35:1的水体中TOC和TP的去除率分别达到57.6％和75.3％，TOC与TP的比值为45:1的水体中TOC和TP的去除率分别达到51.4％和62.5％(第一组)；向2L生活污水投加70g复配质量比为1:2处理剂18h后，TOC与TP的比值为25:1的水体中TOC和TP的去除率分别达到70.4％和62.1％，TOC与TP的比值为35:1的水体中TOC和TP的去除率分别达到62.5％和68.6％，TOC与TP的比值为45:1的水体中TOC和TP的去除率分别达到56.6％和61.3％(第二组)；向2L生活污水投加70g复配质量比为2:1处理剂18h后，TOC与TP的比值为25:1的水体中TOC和TP的去除率分别达到69.5％和76.5％，TOC与TP的比值为35:1的水体中TOC和TP的去除率分别达到53.4％和73.1％，TOC与TP的比值为45:1的水体中TOC和TP的去除率分别达到48.6％和65.4％(第三组)。如表4所示。
表4小球复配质量比对生活污水TP和有机物去除效果的影响
结论：复配材料可根据具体的水质TOC和TP的比值进行材料比例的调整以达到最优的处理效果。

Claims (11)

1.一种预防富营养化水体水华爆发的复配处理剂，其特征在于，所述复配处理剂为质量比1:0.5～2的海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球和海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球混和物。
2.根据权利要求1所述的预防富营养化水体水华爆发的复配处理剂，其特征在于，所述水体中TOC:TP＝(5～30(含)):1时，复配处理剂的海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球与海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球的质量比为1：0.5。
3.根据权利要求1所述的预防富营养化水体水华爆发的复配处理剂，其特征在于，所述水体中TOC:TP＝(30～45(含)):1时，复配处理剂的海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球与海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球的质量比为1:1。
4.根据权利要求1所述的预防富营养化水体水华爆发的复配处理剂，其特征在于，所述水体中TOC:TP＝(45～60(含)):1时，复配处理剂的海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球与海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球的质量比为1:2。
5.一种预防富营养化水体水华爆发的复配处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.制备海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球；
B.制备海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球；
C.将海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球和海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球按一定的质量配比经机械搅拌混合均匀。
6.根据权利要求5所述的预防富营养化水体水华爆发的复配处理剂的制备方法，其特征在于，步骤A中制备海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球包括以下步骤：
(1)向50mL超纯水中加入1-3g的海藻酸钠粉末(SA)，在室温20℃下，磁力搅拌2-3h至均质透明；
(2)向上述均质SA透明溶液中投加0.5-1g的壳聚糖粉末，在室温20℃下，磁力搅拌1-2h至均质胶状；
(3)用5mL注射针管吸取均质胶状液，以颗粒状滴入交联溶液中进行交联，在室温20℃下，磁力搅拌0.5-1h后静置24h；
(4)用超纯水反复洗涤步骤(3)至少3次获得小球后保存。
7.根据权利要求5所述的预防富营养化水体水华爆发的复配处理剂的制备方法，其特征在于，步骤B中制备海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球包括以下步骤：
(1)在室温条件下，准确称取市售无水氯化钙3g于30mL超纯水中，准确称取1-3g聚乙二醇4000(PEG-4000)于氯化钙溶液中，磁力搅拌1-2h至均质透明；
(2)加入15mL浓度为1mol L-1的氨水溶液搅拌均匀，将混合溶液放置于磁力搅拌器上，以600r min-1恒定转速搅拌均匀；
(3)用分液漏斗以0.125mL min-1的速率加入15mL质量分数为30％的H2O2溶液；
随着H2O2溶液的加入，溶液逐渐由无色变为淡黄色黏稠液体，即为PEG-4000包埋的纳米CaO2浆液；
(4)向50mL超纯水中加入1-3g的SA粉末，在室温20℃下，磁力搅拌2-3h至均质透明；
(5)向上述均质SA透明溶液中投加步骤(3)中制得的PEG-4000包埋的纳米CaO2浆液，在室温20℃下，磁力搅拌24-36h至均质胶状溶液；
(6)用5mL注射针管吸取均质胶状溶液，以颗粒状滴入交联溶液中进行交联，磁力搅拌0.5-1h后，静置24h；
(7)用超纯水反复洗涤步骤(6)至少3次获得小球后保存。
8.根据权利要求6或7所述的预防富营养化水体水华爆发的复配处理剂的制备方法，其特征在于，交联溶液是铝盐、钙盐溶液的一种或者铝盐与钙盐的混合溶液。
9.根据权利要求8所述的预防富营养化水体水华爆发的复配处理剂的制备方法，其特征在于，交联溶液是50mM CaCl2或50mM AlCl3或50mM CaCl2和AlCl3混合液。
10.根据权利要求6或7所述的预防富营养化水体水华爆发的复配处理剂的制备方法，其特征在于，交联时间为2-36h。
11.根据权利要求5所述的预防富营养化水体水华爆发的复配处理剂的制备方法，其特征在于，步骤C中海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球和海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球一定的质量配比包括：
(a)TOC:TP＝(30～45):1，海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球与海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球以1:1质量份进行复配；
(b)TOC:TP＝(45～60):1，海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球与海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球以1:2质量份进行复配；
(c)TOC:TP＝(5～30):1，海藻酸钠包埋壳聚糖凝胶小球与海藻酸钠/聚乙二醇4000复合包埋纳米过氧化钙凝胶小球以2:1质量份进行复配；
(d)其他根据具体的水质TOC和TP的比值可以进行复配材料比例的调整。
CN201910496389.6A 2019-06-10 2019-06-10 一种预防富营养化水体水华爆发的复配处理剂及制备方法 Pending CN110171865A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910496389.6A CN110171865A (zh) 2019-06-10 2019-06-10 一种预防富营养化水体水华爆发的复配处理剂及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910496389.6A CN110171865A (zh) 2019-06-10 2019-06-10 一种预防富营养化水体水华爆发的复配处理剂及制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110171865A true CN110171865A (zh) 2019-08-27

Family

ID=67698003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910496389.6A Pending CN110171865A (zh) 2019-06-10 2019-06-10 一种预防富营养化水体水华爆发的复配处理剂及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110171865A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110745998A (zh) * 2019-11-13 2020-02-04 中国科学院水生生物研究所 一种去除黑臭水体藻源性异味物质的复合材料及制备方法和应用
WO2021101728A1 (en) * 2019-11-18 2021-05-27 University Of Florida Research Foundation Modular, oxygen-generating microbead materials for supporting cell viability and function
CN113800650A (zh) * 2021-10-22 2021-12-17 兴源环境科技股份有限公司 一种蓝藻治理用环保制剂及其制备方法
CN114534686A (zh) * 2022-03-01 2022-05-27 武汉理工大学 一种黑臭水体及底泥原位修复剂及其制备方法与应用
CN115490340A (zh) * 2022-05-16 2022-12-20 华中科技大学 一种脱氮除磷除藻剂及其制备方法和应用
WO2022250612A3 (en) * 2021-05-25 2023-01-12 National University Of Singapore Functionalized beads and their uses thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040077630A (ko) * 2004-08-17 2004-09-04 서희동 해양성부식산콜로이드미셀의 펠렛트 제조방법
CN104368033A (zh) * 2014-10-23 2015-02-25 天津工业大学 高抑菌快愈合的纤维、膜和块状丝胶基敷料及其制备方法
CN106582465A (zh) * 2016-12-14 2017-04-26 武汉理工大学 一种采用一步法制备壳聚糖/海藻酸钠天然高分子核‑壳微球的方法
CN106984290A (zh) * 2017-06-02 2017-07-28 河南工程学院 可吸附重金属离子的壳聚糖/海藻酸钠磁性复合微球的制备方法
CN108609674A (zh) * 2018-05-10 2018-10-02 王奔 一种基于农业开发的污水处理剂

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040077630A (ko) * 2004-08-17 2004-09-04 서희동 해양성부식산콜로이드미셀의 펠렛트 제조방법
CN104368033A (zh) * 2014-10-23 2015-02-25 天津工业大学 高抑菌快愈合的纤维、膜和块状丝胶基敷料及其制备方法
CN106582465A (zh) * 2016-12-14 2017-04-26 武汉理工大学 一种采用一步法制备壳聚糖/海藻酸钠天然高分子核‑壳微球的方法
CN106984290A (zh) * 2017-06-02 2017-07-28 河南工程学院 可吸附重金属离子的壳聚糖/海藻酸钠磁性复合微球的制备方法
CN108609674A (zh) * 2018-05-10 2018-10-02 王奔 一种基于农业开发的污水处理剂

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
傅明连等: "壳聚糖/海藻酸钠复合絮凝剂的吸附性能", 《环境工程学报》 *
杨洁: "用于水体修复的释氧复合剂的研制及作用机理研究", 《中国博士学位论文全文数据库-工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110745998A (zh) * 2019-11-13 2020-02-04 中国科学院水生生物研究所 一种去除黑臭水体藻源性异味物质的复合材料及制备方法和应用
WO2021101728A1 (en) * 2019-11-18 2021-05-27 University Of Florida Research Foundation Modular, oxygen-generating microbead materials for supporting cell viability and function
WO2022250612A3 (en) * 2021-05-25 2023-01-12 National University Of Singapore Functionalized beads and their uses thereof
CN113800650A (zh) * 2021-10-22 2021-12-17 兴源环境科技股份有限公司 一种蓝藻治理用环保制剂及其制备方法
CN114534686A (zh) * 2022-03-01 2022-05-27 武汉理工大学 一种黑臭水体及底泥原位修复剂及其制备方法与应用
CN115490340A (zh) * 2022-05-16 2022-12-20 华中科技大学 一种脱氮除磷除藻剂及其制备方法和应用
CN115490340B (zh) * 2022-05-16 2023-08-22 华中科技大学 一种脱氮除磷除藻剂及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110171865A (zh) 一种预防富营养化水体水华爆发的复配处理剂及制备方法
CN101475931B (zh) 一种包埋固定化有效微生物凝胶小球的制备方法
CN109879415B (zh) 一种缓释电子供体及应用其进行污水深度脱氮的方法
CN101402485B (zh) 一种内聚营养源srb污泥固定化颗粒及制备和其在处理重金属废水上的应用
CN108483623A (zh) 一种改善水体底部环境的氧缓释材料及其制备方法和制备装置
KR970001445B1 (ko) 수역의 저질 및 수질 개선방법 및 그 방법에 사용되는 개선제 세트
CN108409080B (zh) 一种底泥原位修复颗粒及其制备方法、使用方法、应用
CN110711552A (zh) 一种同步脱氮除磷增氧复合材料及其制备方法和应用
CN110078329A (zh) 一种底泥原位生物强化与底栖环境生态修复方法
CN108017793A (zh) 一种缓释聚氨酯网状载体的制备方法及其化工废水处理中的应用
CN104944712A (zh) 一种处理水产养殖废水的固定化光合细菌的制备和使用方法
CN111517481A (zh) 一种皮革废水深度脱氮用复合碳源及其制备方法
CN110407334B (zh) 一种吸附硝酸根离子同步反硝化脱氮生物填料的制备与应用
CN101798137B (zh) 新型亲水、磁性网状生物体的制备方法
CN105060508A (zh) 一种生物污水处理复合菌剂及其制备方法
CN104671626A (zh) 一种富营养化滩涂沉积物生境修复的方法
CN109912143A (zh) 一种原位黑臭河道底泥修复材料及其盆栽及其应用
CN112919755A (zh) 一种黑臭底泥修复剂及其制备方法与应用
CN101113028A (zh) 一种破乳净化剂的制备方法
CN107986557A (zh) 一种同步去除农业径流氮磷的耦合生物处理工艺
CN106810025A (zh) 一种医院专用废水处理装置
CN114558556A (zh) 固体废弃物联合制备净化污水中氮磷的凝胶类填料的方法
CN112340953A (zh) 一种河湖重污染底泥生物修复剂及底泥原位生物锁定方法
CN112408586A (zh) 一种过氧化钙-生物炭复合片剂的制备方法及其应用
CN109368955A (zh) 一种处理底部污泥的组合物及处理方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination