净化材料、其制备方法和利用该材料净化水的方法技术

本发明专利技术公开了一种除藻水体净化材料、其制备方法以及利用该材料脱出藻类、净化水的方法，本发明专利技术的水体净化材料的制备方法包括使无机矿物材料、季铵盐和适量去离子水混合，以便对无机矿物材料进行有机改性处理。该除藻净水材料除藻效率高，吸附容量大，对水体无二次污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水处理材料及其制备方法，特别涉及一种含有无机化合物的灭杀藻类的水体净化处理材料及其制备方法。
技术介绍
长期以来，湖泊、河流氮磷超标，导致蓝藻过量繁殖的问题一直困扰中国的水污染 治理工作。近年来，我国太湖、巢湖等湖泊的重要水源地蓝藻水华频发，不但直接损害着湖 泊生态系统的健康，而且还威胁到了周边城市的饮用水源，甚至引发了城市供水危机，蓝藻 的泛滥已经危害到人们的生活以及身心的健康，形势颇为严峻。 现行的藻类治理方案主要有以下几类 1.控制外源性的和削减内源性的氮磷营养盐，是缓解富营养化进程、控制蓝藻水 华的根本性措施。 2.建造人工湿地治理藻类，如利用莲藕、蒲草、芦苇、芦竹等高等水生植物，覆盖水 体，减少光照，抑制蓝藻生长，同时也可以吸收氮、磷元素，降低水体的富营养化程度。这种 方法的负面影响是造成高等水生植物过量繁殖，对渔业、航运、景观等带来不利影响。同时 也需对高等水生植物进行打捞，以免其死亡腐烂再次形成污染。 3.采用放养鲢鳙鱼直接控制蓝藻水华的生物操纵法利用藻类吸收水体中的 氮磷、鲢鳙鱼摄取藻类这一食物链转换关系，降低藻类现有量，再通过成鱼捕捞，从而达到 减轻湖泊污染负荷，改善水质的目的。但是该方法目前还存在许多难以解决的问题，例如 如何避免外来生物种的入侵对生态系统的破坏；如何大量的养殖用来对付蓝藻的生物并使 其生物功能长存；如何控制所用滤食动物贻贝等不因毒素的存在而死亡，以及避免人食用 后的中毒事件发生。 4.微生物生物法是利用某些细菌、真菌对蓝藻细胞的抑制生长甚至裂解细胞的功 能，控制藻类的繁殖。但此法对整个水生生态的影响还有待评估，短期内很难实际应用。 以上四种方法只适用于蓝藻的控制，一旦蓝藻水华爆发则无能为力。 5.物理机械法包括打捞蓝藻、挖掘底泥沉积物、水体深层曝气、注水冲洗等，此法 常在蓝藻水华爆发时运用，但这种方法往往费时费力。 6.化学药品杀除法是利用除草剂、杀藻剂及某些金属盐控制水华。例如用硫酸铜 治藻，硫酸铜在水中分解的Cu2+与藻体中的蛋白质结合，蛋白质变性，藻体死亡。但该法治 疗效果不十分理想，原因是蓝藻繁殖很快，一旦优势种群形成，即使当天用药见效，富营养 物质仍然存在于水体中，过一两天又会大量繁殖出现。除此之外化学药剂对水体生态带来 的负面影响及其严重的后果难以预测。 7.吸附絮凝法是利用物质的胶体化学性质，使蓝藻絮凝沉淀，然后回收是该方法 的主要目的。絮凝剂主要分无机絮凝剂(铁盐和铝盐)、高分子絮凝剂和天然絮凝剂。该方 法对藻类生物密集时极为有效，作用时间短，利于藻类的回收，同时也可消除水体其他悬浮 物，净化水质。该方法的不足是无机絮凝剂大都对水体有一定污染性，高分子絮凝剂后处理较麻烦，另外成本问题也是该方法推广的一个障碍。 8.天然矿物絮凝法粘土矿物具有吸附性、表面电性及阳离子交换性。粘土矿物 的高吸附性被认为是一种治理藻类的天然絮凝剂，对比化学絮凝剂，它具有来源丰富、成本 低、无污染等优点，在国际上受到高度重视。日本、南韩等国在赤潮生物发生现场进行了大 量粘土治理研究，取得了一定的成效。但是粘土矿物溶胶性差，迅速凝聚、沉淀藻类生物能 力低，量少时难以完全消除藻类生物，所以在实际应用时必须大量洒播黏土，由此给大面积 治理藻类生物带来了淤渣量过大的问题。要解决这一不足就必须在黏土中添加一定量的化 学产品，部分或全部替代黏土层间可交换离子后并固定在粘土层间，形成新的复合材料，改 变或促进黏土的特定性能，以提高黏土矿物的除藻效率。在大面积藻华治理中，改性黏土材 料与应用技术是很有前景的方法之一 。 但目前国内外的改性黏土的研究主要集中在治理赤潮污染，对改性黏土对蓝藻治 理的研究尚未见报道。 中国专利申请98117764. 6公开了一种江河、湖泊、池塘用粉状除藻剂。它是由沸 石和聚合氯化铝混合而成，喷撒于含有藻类(例如蓝藻)的水面后，可迅速将藻类沉淀，除 藻后的水含叶绿素可由7克/升，降低除到5微克/升以下。 中国专利申请200710132808. 5公开了一种除藻净水剂及其制备方法，它主要由 Si02、Al2 (S04) 3和Fe2 (S04) 3组成，其中Si02的质量含量为65 85% ， Al2 (S04) 3和Fe2 (S04) 3 的质量含量为20 25%。该除藻净水剂使用化学絮凝剂，水体净化效率低，容易对环境产 生二次污染。 中国专利申请200710025991. 9公开了一种处理池塘、河道或者湖泊中蓝藻的方 法，该方法是向含有蓝藻的池塘、河道或者湖泊的水体中直接加入双氧水溶液，使双氧水溶 液与水体中的蓝藻充分反应，而去除蓝藻。所述双氧水溶液的浓度为O. lwt% 40wt%。所加入的双氧水溶液中双氧水的质量与水体中蓝藻的质量之比为i : iooo 35 : iooo。 中国专利申i青200610040213. 2公开了一种由主要Si02、 A1203、 K20、 Fe203、 Ti02和 S03组成的水体藻类清除剂。该清除剂外形呈粉末状，细度在IOO目以上，溶于水形成絮状沉淀，附着于各种藻类的表面。利用产品的水溶性的特性，使其在下沉的同时密度也不断 增大，使诸如蓝藻等藻类因负重而沉入水底，并在水底形成一层具有一定厚度的柔软薄层， 导致藻类无法进行光合作用而死亡，从而使水体变得澄清无杂物。但是该清除剂使用强碱性化合物K20易使水体的pH值改变，对环境造成破坏，带来水治理的二次污染，水处理耗时 长，成本高。 季铵盐做为杀菌剂和除藻剂等已经得到广泛应用。美国专利US6165485公开了一 种具有杀菌作用的有机黏土，该有机黏土采用具有杀菌作用的含有苯甲基分子结构的季铵 盐与膨润土混合制备而成。 现有技术存在的主要问题是处理效率低，可能存在二次污染，处理成本过高，治理 效果不甚理想等。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的问题而提供一种除藻水体净水材料及其 制备方法，该水体净水材料吸附容量大，去除蓝藻的效率高，对水体无二次污染。 为实现本专利技术的目的，本专利技术一方面提供一种除藻水体净化材料的制备方法，包 括使无机矿物材料、季铵盐和适量去离子水混合，以便对无机矿物材料进行有机改性处理。 其中，所述的季铵盐与无机矿物材料的重量份配比为5-50 : 30-75，优选为 10-30 : 45-65。 其中，进行所述混合时，控制去离子水含量为混合物总重量的5-50%，并于温度为 50-9(TC下，搅拌混合物10-60分钟；之后将混和料干燥、粉碎，即得。 特别是，所述的去离子水含量为混合物总重量的20_40%;所述的温度为60-70°C， 搅拌时间为30-45min ;所述的混和料粉碎后的粒度为0. 05-0. 2mm。 其中，所述的无机矿物材料主要由以下质量百分比含量的组分组成30_65%的氧 化硅、10-25%的氧化铝、0. 1-0. 5%的氧化镁。 其中，所述季铵盐为R^R^N+X—，其中&、&为C卜4的烷基，R3为C4—18的烷基，R4为 (V4烷基，C4—18烷基，C7的芳基，X—为C1—、 Br—、 HS04—或CH3COO—。 特别是，所述&、&优选为甲基，R3优选为十二 十八烷基，R本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种除藻水体净化材料的制备方法，包括使无机矿物材料、季铵盐和适量去离子水混合，以便对无机矿物材料进行有机改性处理。

【技术特征摘要】
一种除藻水体净化材料的制备方法，包括使无机矿物材料、季铵盐和适量去离子水混合，以便对无机矿物材料进行有机改性处理。2. 如权利要求1所述的制备方法，其特征是所述的季铵盐与无机矿物材料的重量份配 比为5-50 : 30-75。3. 如权利要求2所述的制备方法，其特征是所述的季铵盐与无机矿物材料的重量份配 比为10-30 : 45-65。4. 如权利要求1或2所述的制备方法，其特征是进行所述混合时，控制去离子水含量 为混合物总重量的5-50%，并于温度为50-9(TC下，搅拌混合物10-60分钟；之后将混和料 干燥、粉碎，即得。5. 如权利要求4所述的制备方法，其特征是，所述的去离子水含量为混合物总重量的 20-40% ;所述温度为60-7(TC，搅拌混合物的时间为30-45min ;所述的混和料粉碎后的粒 度为0. 05-0. 2mm。6. 如权利要求1或2所述的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光辉，李辉，杨希，刘文举，
申请(专利权)人：浙江瑞普环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]