CN114524523A - 一种环保型高效复合生物除藻剂及制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型高效复合生物除藻剂，它的组成(重量％)为黏土20％、粉煤灰20％、膨胀石墨16％、虾壳12％、蟹壳10％、铝盐8％、光合菌、芽孢杆菌组成；一种环保型高效复合生物除藻剂的制备工艺，包括步骤一，选取符合要求的原材料；步骤二，粉煤灰和膨胀石墨加工成改性混合粉末；步骤三，虾壳和蟹壳的制作获得壳粉复合材料；步骤四，制备除藻剂的原始溶剂；步骤五，原始溶剂的烘干和研磨。本发明具有很高的除藻效率、成本相对较低、对环境的影响小、无二次污染、投放简单，而且在絮凝除藻的同时，对去除水体中的营养盐的作用非常的明显。

Description

一种环保型高效复合生物除藻剂及制备工艺

技术领域

本发明涉及除藻剂应用技术领域，具体为一种环保型高效复合生物除藻剂及制备工艺。

背景技术

随着水体富营养化的加剧，水体中的藻类污染越来越严重，富营养化水体藻华的危害不仅在于它可以引发其他生物大量死亡以及水体恶臭，某些藻类更可以产生藻毒素更是对人类健康具有较大危害，引起了大范围的水资源污染问题。

经检索，专利号为CN104591360A一种使藻体絮凝并快速沉降的除藻剂，含有壳聚糖3.75～30份，80～160目的粉煤灰蒸压砖粉末200～1000份；将所述壳聚糖用1～5体积份浓度为0.4％～2％的HCL溶液溶解，然后加入粉煤灰蒸压砖粉末，制成所述除藻剂。一种使藻体絮凝并快速沉降的除藻方法，先将一定量的高锰酸钾投入到藻污染水体内，预氧化0～50分钟；再将壳聚糖用稀盐酸溶解后加入粉煤灰蒸压砖粉末，制成除藻剂；然后将一定量的除藻剂投加到藻污染的水体中，静置，使藻体絮凝后沉降到水底。

现有的除藻剂在除燥的过程采用化学药剂如硫酸铜、过氧化氢、表面活性剂、次氯酸钠等，该方法容易产生二次污染，对水体生物产生潜在危害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保型高效复合生物除藻剂及制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保型高效复合生物除藻剂，它的组成(重量％)为黏土20％、粉煤灰20％、膨胀石墨16％、虾壳12％、蟹壳10％、铝盐8％、光合菌、芽孢杆菌组成。

一种环保型高效复合生物除藻剂的制备工艺，包括步骤一，选取符合要求的原材料；步骤二，粉煤灰和膨胀石墨加工成改性混合粉末；步骤三，虾壳和蟹壳的制作获得壳粉复合材料；步骤四，制备除藻剂的原始溶剂；步骤五，原始溶剂的烘干和研磨；

其中上述步骤一中，工作人员根据需要选择相应比例的黏土20％、粉煤灰20％、膨胀石墨16％、虾壳12％、蟹壳10％和铝盐8％材料，放入到各自的培养皿中；

其中上述步骤二中，将步骤一中准备的粉煤灰和膨胀石墨混合研磨后过目筛，将过筛后产生的粉末倒入烧杯中，并将烧杯放入水浴锅中，通过搅拌棒进行搅拌，同时向烧杯中加入适量的盐酸和双氧水，继续保温混合搅拌，待反应完全直至无气体逸出，停止加热，用去离子水冲洗过筛粉末，去除剩余的盐酸和双氧水，最后放入烘箱中烘干，得到改性混合粉末；

其中上述步骤三中，工作人员将步骤一中的虾壳和蟹壳原料敲碎，将敲碎后的虾壳和蟹壳置于碱液中浸泡、水洗、烘干后研磨，得到纳米级壳粉，在将纳米级的壳粉，加水搅拌制得料浆，再加入重金属前驱体，搅拌烘干后高温煅烧，得到壳粉复合材料；

其中上述步骤四中，将改性混合粉末和壳粉复合材料放入烧杯中，加入适量的水进行水溶解，在向溶解后的溶液中加入黏土和铝盐，通过搅拌棒混合均匀，同时加入光合菌、芽孢杆菌，制得除藻剂的原始溶剂；

其中上述步骤五中，将步骤四中制得的原始溶剂放入到烘箱中烘干固化，得到烘干样品，并用去离子水冲洗烘干样品，去除磷酸根离子，研磨出料，即可制得环保型生物除藻剂。

优选的，所述黏土的主要成分是硅酸铝及少量的硅酸钠，在水中具备溶胀和缓融的性能，黏土上还荷载有铝、钙、铁和锌等化合物，这些化合物具有除燥、固磷和凝蓄的作用。

优选的，所述铝盐能水解为絮凝剂，能使复水层内已被杀死的藻核能充分絮凝而沉降到底泥中，铝絮凝剂在铁盖离子的作用下，通过固磷的功效，将泥水过渡层中的可溶性磷酸根与铝、钙和铁等金属离子结合成不溶性磷酸盐，使藻类失活。

优选的，所述虾壳和蟹壳制得的纳米级壳粉，壳粉负载于藻类表面，负载于壳粉上的重金属溶出产生的重金属离子可以有针对性的作用于藻类，达到减少重金属用量，避免二次污染的目的。

优选的，所述粉煤灰和膨胀石墨混合为除藻剂的载体，其负载的纳米级壳粉、黏土和铝盐可以直接作用于藻类，强化除藻效果，可大大提高重金属的除藻效率，减少重金属的含量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的制备的除藻剂能溶入水中，能使细胞壁呈现不同程度的皱缩、塌陷、破裂，胞质中类囊体光合片层出现不同程度的分散、断裂，直至大部分藻细胞死亡，具有快速除藻，作用时间长，能将死亡的藻类沉淀在水底，杜绝除藻剂依赖性的优点，且该药剂有很高的除藻效率、成本相对较低、对环境的影响小、无二次污染、投放简单，而且在絮凝除藻的同时，对去除水体中的营养盐的作用非常的明显。

附图说明

图1为本发明的流程图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1，本发明提供的一种实施例：

实施例1

一种环保型高效复合生物除藻剂，它的组成(重量％)为黏土20％、粉煤灰20％、膨胀石墨16％、虾壳12％、蟹壳10％、铝盐8％、光合菌、芽孢杆菌组成。

一种环保型高效复合生物除藻剂的制备工艺，包括步骤一，选取符合要求的原材料；步骤二，粉煤灰和膨胀石墨加工成改性混合粉末；步骤三，虾壳和蟹壳的制作获得壳粉复合材料；步骤四，制备除藻剂的原始溶剂；步骤五，原始溶剂的烘干和研磨；

其中上述步骤一中，工作人员根据需要选择相应比例的黏土20％、粉煤灰20％、膨胀石墨16％、虾壳12％、蟹壳10％和铝盐8％材料，放入到各自的培养皿中；

其中上述步骤二中，将步骤一中准备的粉煤灰和膨胀石墨混合研磨后过目筛，将过筛后产生的粉末倒入烧杯中，并将烧杯放入水浴锅中，通过搅拌棒进行搅拌，同时向烧杯中加入适量的盐酸和双氧水，继续保温混合搅拌，待反应完全直至无气体逸出，停止加热，用去离子水冲洗过筛粉末，去除剩余的盐酸和双氧水，最后放入烘箱中烘干，得到改性混合粉末；

其中上述步骤三中，工作人员将步骤一中的虾壳和蟹壳原料敲碎，将敲碎后的虾壳和蟹壳置于碱液中浸泡、水洗、烘干后研磨，得到纳米级壳粉，在将纳米级的壳粉，加水搅拌制得料浆，再加入重金属前驱体，搅拌烘干后高温煅烧，得到壳粉复合材料；

其中上述步骤四中，将改性混合粉末和壳粉复合材料放入烧杯中，加入适量的水进行水溶解，在向溶解后的溶液中加入黏土和铝盐，通过搅拌棒混合均匀，同时加入光合菌、芽孢杆菌，制得除藻剂的原始溶剂；

其中上述步骤五中，将步骤四中制得的原始溶剂放入到烘箱中烘干固化，得到烘干样品，并用去离子水冲洗烘干样品，去除磷酸根离子，研磨出料，即可制得环保型生物除藻剂。

实施例2

黏土的主要成分是硅酸铝及少量的硅酸钠，在水中具备溶胀和缓融的性能，黏土上还荷载有铝、钙、铁和锌等化合物，这些化合物具有除燥、固磷和凝蓄的作用；铝盐能水解为絮凝剂，能使复水层内已被杀死的藻核能充分絮凝而沉降到底泥中，铝絮凝剂在铁盖离子的作用下，通过固磷的功效，将泥水过渡层中的可溶性磷酸根与铝、钙和铁等金属离子结合成不溶性磷酸盐，使藻类失活；虾壳和蟹壳制得的纳米级壳粉，壳粉负载于藻类表面，负载于壳粉上的重金属溶出产生的重金属离子可以有针对性的作用于藻类，达到减少重金属用量，避免二次污染的目的；粉煤灰和膨胀石墨混合为除藻剂的载体，其负载的纳米级壳粉、黏土和铝盐可以直接作用于藻类，强化除藻效果，可大大提高重金属的除藻效率，减少重金属的含量。

本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

最后所要说明的是：以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改和等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种环保型高效复合生物除藻剂，其特征在于:它的组成(重量％)为黏土20％、粉煤灰20％、膨胀石墨16％、虾壳12％、蟹壳10％、铝盐8％、光合菌、芽孢杆菌组成。

2.一种环保型高效复合生物除藻剂的制备工艺，包括步骤一，选取符合要求的原材料；步骤二，粉煤灰和膨胀石墨加工成改性混合粉末；步骤三，虾壳和蟹壳的制作获得壳粉复合材料；步骤四，制备除藻剂的原始溶剂；步骤五，原始溶剂的烘干和研磨；其特征在于：

其中上述步骤一中，工作人员根据需要选择相应比例的黏土20％、粉煤灰20％、膨胀石墨16％、虾壳12％、蟹壳10％和铝盐8％材料，放入到各自的培养皿中；

其中上述步骤二中，将步骤一中准备的粉煤灰和膨胀石墨混合研磨后过目筛，将过筛后产生的粉末倒入烧杯中，并将烧杯放入水浴锅中，通过搅拌棒进行搅拌，同时向烧杯中加入适量的盐酸和双氧水，继续保温混合搅拌，待反应完全直至无气体逸出，停止加热，用去离子水冲洗过筛粉末，去除剩余的盐酸和双氧水，最后放入烘箱中烘干，得到改性混合粉末；

其中上述步骤三中，工作人员将步骤一中的虾壳和蟹壳原料敲碎，将敲碎后的虾壳和蟹壳置于碱液中浸泡、水洗、烘干后研磨，得到纳米级壳粉，在将纳米级的壳粉，加水搅拌制得料浆，再加入重金属前驱体，搅拌烘干后高温煅烧，得到壳粉复合材料；

其中上述步骤四中，将改性混合粉末和壳粉复合材料放入烧杯中，加入适量的水进行水溶解，在向溶解后的溶液中加入黏土和铝盐，通过搅拌棒混合均匀，同时加入光合菌、芽孢杆菌，制得除藻剂的原始溶剂；

其中上述步骤五中，将步骤四中制得的原始溶剂放入到烘箱中烘干固化，得到烘干样品，并用去离子水冲洗烘干样品，去除磷酸根离子，研磨出料，即可制得环保型生物除藻剂。

3.根据权利要求2所述的一种环保型高效复合生物除藻剂的制备工艺，其特征在于：所述黏土的主要成分是硅酸铝及少量的硅酸钠，在水中具备溶胀和缓融的性能，黏土上还荷载有铝、钙、铁和锌等化合物，这些化合物具有除燥、固磷和凝蓄的作用。

4.根据权利要求2所述的一种环保型高效复合生物除藻剂的制备工艺，其特征在于：所述铝盐能水解为絮凝剂，能使复水层内已被杀死的藻核能充分絮凝而沉降到底泥中，铝絮凝剂在铁盖离子的作用下，通过固磷的功效，将泥水过渡层中的可溶性磷酸根与铝、钙和铁等金属离子结合成不溶性磷酸盐，使藻类失活。

5.根据权利要求2所述的一种环保型高效复合生物除藻剂的制备工艺，其特征在于：所述虾壳和蟹壳制得的纳米级壳粉，壳粉负载于藻类表面，负载于壳粉上的重金属溶出产生的重金属离子可以有针对性的作用于藻类，达到减少重金属用量，避免二次污染的目的。

6.根据权利要求2所述的一种环保型高效复合生物除藻剂的制备工艺，其特征在于：所述粉煤灰和膨胀石墨混合为除藻剂的载体，其负载的纳米级壳粉、黏土和铝盐可以直接作用于藻类，强化除藻效果，可大大提高重金属的除藻效率，减少重金属的含量。

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