本发明专利技术涉及应用于富营养水体高效除磷、除藻的生态安全型絮凝剂制备方法，包括以下步骤：备料，粘土原土与水混匀制得粘土混悬液，向粘土混悬液滴加稀酸调盐基度至50～90%，聚合氯化铝粉末与水混匀制成聚合氯化铝溶液，向聚合氯化铝溶液滴加稀酸或稀碱调盐基度至50～90%，聚合氯化铝溶液倒入粘土混悬液，50～80℃温度下静置熟化得到熟化液，熟化液在温度为50～80℃条件下干燥，粉碎过筛得到絮凝剂。本发明专利技术总磷去除率可达93%以上，CODCr去除率达53%以上，总氮去除率也可达3%以上，对水华蓝藻的去除率达到96%以上，对藻毒素MC-LR的去除率达7%以上，且并未产生藻毒素急速释放的风险。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种应用于富营养化水体原位高效除磷、除藻的生态安全型絮凝剂的制备方法，属于水处理
技术介绍
据申请人了解，我国自20世纪80年代以来，由于经济的急速发展和环境保护的相对滞后，许多湖泊、河流已进入富营养化，甚至严重富营养化状态，劣于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)V类。伴随水体的富营养化，蓝藻水华频繁爆发，引起鱼类等水生生物的大量死亡，藻毒素大量释放，导致水体功能受损。近年来，富营养化水体的修复成为全世界一个具有挑战性的环境问题，而磷营养盐超标是我国水环境的主要危害之一。磷营养盐在高浓度下是引起水体富营养化的主要元素，但在低浓度时则成为藻类生长的限制因素。国内外目前除磷的方法主要有化学混凝沉淀法、物理吸附法、微生物法、人工湿地法。其中化学混凝沉淀法除磷效率高，结果稳定，且当进水浓度有较大波动时，仍有较好的除磷效果。因此，化学混凝沉淀法成为目前应用最广泛、最有效率的除磷方法。但是目前化学混凝沉淀法的研究与应用仅局限于高磷浓度(P 10～150mg/L)的污染水体，与改进的混凝药剂聚合氯化铝(铁)和离子态的铝盐(铁盐)相比，铝离子、铁离子和氯离子在水体中的释放已极大的减少，但应用于自然水体时依然存在一定的环境风险，因为铝离子、铁离子和氯离子过高对水环境和人体健康均会产生不利影响，而化学混凝过程中还需要使用助凝剂聚丙烯酰胺，其残留的单体具有神经毒剂的危害。因此，这些存在的生态安全问题促使化学混凝沉淀法多用于污水处理厂，未能应用于湖泊、河道、池塘等富营养化水体(P 0.2～5.0mg/L)的原位除磷方面。另外，除藻为短期内表观上的藻细胞减少，应与除磷相结合，才是标本兼治，而目前除磷与除藻方法并不能高效同步进行。常规的化学混凝沉淀法虽然除磷效果好，但是由于藻类细胞外分泌有大量的戊糖胶类物质，使混凝不易稳定，导致沉淀效果较差。常用的控藻技术以化学法(如硫酸铜法、液氯法等)应用最为广泛，见效最快，但此法容易造成水体铜离子等过高，会对鱼类、水草造成伤害，更会对人体健康造成危害，且铜离子或液氯等易促进藻细胞死亡，造成藻毒素急速释放，进而影响用水安全。经检索发现，专利号为201110222749.7的中国专利公开了一种絮凝剂组合物(授权公告号CN102295335B)，包括：1wt％～10wt％的高铁酸盐；20wt％～50wt％的聚合氯化铝钙；10wt％～40wt％的含铝化合物和/或含钙化合物；5wt％～25wt％的氯化铁；1wt％～20wt％的聚丙烯酰胺。该絮凝剂的不足之处在于：除了使用聚合氯化铝钙外，还使用了大量的离子态的铁盐和铝盐，使处理水体中残留铝离子、铁离子风险过高，对人类健康产生潜在危害，同时，大量使用聚丙烯酰胺，其残留的单体具有神经毒剂的危害，更不能直接投加于湖泊、河道、池塘等富营养化水体进行除磷。专利号为201010199548.5的中国专利技术专利公开了一种环保型自来水絮凝剂(授权公告号CN101863541B)，该絮凝剂是聚合三氯化铝溶液、天然高分子多糖溶液和助剂A溶液配合使用絮凝剂；其中，聚合三氯化铝溶液是质量百分比为0.1％-1％溶液，天然高分子多糖溶液是质量含量0.2％-2％的稀酸溶液，助剂A溶液是氢氧化钠、碳酸氢钠、氯化铝、蒙脱石和水的复配溶液，蒙脱石占复配溶液总质量为5％。其使用最佳体积配比为：聚合三氯化铝溶液∶天然高分子多糖溶液∶助剂A溶液＝0.5-5∶3-10∶5-10。该絮凝剂的不足之处在于：其主要用于清洁水源自来水的浊度处理；其所使用的天然高分子多糖(壳聚糖)本身含有大量游离的-NH2，如果不能及时从自然水体中分离，对于富营养化水体而言是在氮超标的基础上又进一步向水体增加了氮源；天然高分子多糖(壳聚糖)在一定浓度下又会对革兰氏阴性菌和阳性菌具有广谱的抑制作用，对自然水体的硝化、反硝化细菌的脱氮作用可能产生不利影响，不适用于湖泊、河道、池塘等富营养化水体施用和磷的去除。专利号为200910077836.0的中国专利技术专利公开了一种化学除藻方法(授权公告号为CN101475229B)，该方法使用的复合除藻剂由A和B两种试剂配制，将高锰酸钾粉碎并配制成水溶液——A试剂；将氯化亚铜、质量百分比37％的浓盐酸及水按0.03g∶0.5mL∶100mL的比例配制酸溶氯化亚铜，将氯化铝和氯化钠分别配制成水溶液，然后将酸溶氯化亚铜、氯化铝的水溶液及氯化钠的水溶液配制B试剂；A、B两种试剂分开储存；使用时A和B两种试剂采用现场混合成复合除藻剂投加的方式。该复合除藻剂的不足之处在于:大量离子态的铝盐的添加，使处理水体中残留铝离子风险过高，对人类健康不利；同时，加入到水体中的大量亚铜离子极不稳定，很容易氧化成铜离子，造成水体铜离子过高，对鱼类、乃至人类健康造成危害。同时，过高的铜离子促进藻细胞快速死亡，胞内藻毒素短期内大量释放，影响用水安全。专利号为201010033698.9的中国专利技术专利公开了一种沸石负载高锰酸钾除藻剂的制备方法及控藻除藻方法(授权公告号为CN101785478)。该专利技术所采用的原料为高锰酸钾和40-60目的人工沸石，按以下步骤制备：将高锰酸钾配制成质量浓度为0.5g/L的水溶液；将人工沸石于120℃条件下烘干2h；将烘干后的沸石置于上述高锰酸钾溶液中，然后于25℃条件下恒温振荡浸泡1h，之后静止1h，然后用0.45微米孔径的滤膜过滤，滤出的沸石于50℃条件下烘干12h，即得到沸石负载高锰酸钾除藻剂。该除藻剂的不足之处在于：投放当天除藻效率较差，而随着高锰酸钾杀藻作用的显现，除藻率才逐步增加，但此时由于藻细胞快速死亡，胞内藻毒素短期内大量释放，影响用水安全。申请号为201310143487.4的中国专利公开了一种高效消除海水赤潮的复合改性粘土，该复合改性粘土为水溶性线性高分子化合物、无机絮凝剂和粘土矿物的组合物；其中，按重量份数计，水溶性线性高分子化合物：无机絮凝剂：粘土矿物＝1:1-200:100-5000。申请号为200710300898.4的中国专利公开了一种粘土复合絮凝剂的制备方法，该方法在一定条件下用提纯改性粘土与聚合羟基铝离子溶液发生聚合反应制备1#粘土复合絮凝剂；还利用粘土改性的废酸液制备2#粘土复合絮凝剂。申请号为201210331226.0的中国专利公开了一种强化生物去除废水中氨氮功能的添加剂及使用方法，该添加剂包括以重量份计的以下组分：粘土质硅藻土5-10份；pH调节剂1-3份本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种富营养水体高效除磷、除藻的生态安全型絮凝剂制备方法，其特征是，包括以下步骤：第一步、备料：按质量比1：（0.1～10）称取聚合氯化铝粉末和粘土原土；第二步、粘土预处理：将所称取的粘土原土粉碎过筛后按1:（2～3）的质量比与水混匀，制得粘土混悬液，向粘土混悬液滴加稀酸溶液调其盐基度至50～90%；第三步、配制聚合氯化铝溶液：将所称取的聚合氯化铝粉末按1:（3～5）的质量比与水混合均匀，制成聚合氯化铝溶液，向聚合氯化铝溶液滴加稀酸或稀碱溶液调其盐基度至50～90%；第四步、复合反应：将调节盐基度后的聚合氯化铝溶液倒入粘土混悬液中，搅拌并振荡后，在50～80℃温度下静置熟化24～48h，得到熟化液；第五步、干燥：熟化液在温度为50～80℃条件下干燥2～8h后经粉碎过筛，即得到粒径＜0.3mm的絮凝剂。
【技术特征摘要】
1. 一种富营养水体高效除磷、除藻的生态安全型絮凝剂制备方法，其特征是，包括以下步骤：
第一步、备料：按质量比1：（0.1～10）称取聚合氯化铝粉末和粘土原土；
第二步、粘土预处理：将所称取的粘土原土粉碎过筛后按1:（2～3）的质量比与水混匀，制得粘土混悬液，向粘土混悬液滴加稀酸溶液调其盐基度至50～90%；
第三步、配制聚合氯化铝溶液：将所称取的聚合氯化铝粉末按1:（3～5）的质量比与水混合均匀，制成聚合氯化铝溶液，向聚合氯化铝溶液滴加稀酸或稀碱溶液调其盐基度至50～90%；
第四步、复合反应：将调节盐基度后的聚合氯化铝溶液倒入粘土混悬液中，搅拌并振荡后，在50～80℃温度下静置熟化24～48h，得到熟化液；
第五步、干燥：熟化液在温度为50～80℃条件下干燥2～8h后经粉碎过筛，即得到粒径＜0.3mm的絮凝剂。
2. 根据权利要求1所述富营养水体高效除磷、除藻的生态安全型絮凝剂制备方法，其特征是：所述粘土原土优选黄粘土、凹凸棒土中的至少一种。
3. 根据权利要求1所述富营养水体高效除磷、除藻的生态安全型絮凝剂制备方法，其特征是：第二步中，粉碎过筛后所述粘土原土的粒径＜0.425mm，过筛使用的所述筛网的孔径为40～200目。
4....
【专利技术属性】
技术研发人员：周庆，韩士群，邱敬云，张燕，
申请(专利权)人：江苏省农业科学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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