蓝藻水华生物絮凝剂及制备制造技术

本发明专利技术涉及一种蓝藻水华生物絮凝剂及制备，该絮凝剂是由蓝藻水华藻泥在酸性介质中经ＫＭｎＯ↓［４］氧化，有机溶剂脱水，烘干，粉碎制备而成。所得蓝藻水华生物絮凝剂以１０ｐｐｍ的浓度与４００ｐｐｍ的阳离子改性粘土复配使用，对蓝藻水华的去除率高达９９％。２ｐｐｍ的蓝藻水华生物絮凝剂与２．４ｐｐｍ的聚合氯化铝复配使用，对高岭土的絮凝活性高达９８％。单独使用蓝藻生物絮凝剂，用量在３２～３６ｐｐｍ范围内，对高岭土的絮凝活性大于９１％，絮凝活性的最适ｐＨ值为９。本发明专利技术开辟了蓝藻水华资源化利用新途径，该制备方法能有效地利用蓝藻水华生产生物絮凝剂，不仅可节约资源且有利于保护生态环境，最终而达到治理污染、降低治污成本的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种蓝藻水华生物絮凝剂及制备。技术背景水体富营养化是目前世界各国所面临的重大环境问题。水体富营养化带来的一个突出 的问题是蓝藻水华的暴发。大规模的蓝藻水华降低了水资源利用效能，引起严重的生态破 坏及巨大的经济损失，而蓝藻毒素的产生给公众健康带来极大隐患。有关蓝藻毒素中毒的 事件也时有报道。引起蓝藻水华的种类主要有微囊藻(似/crac^to )、鱼腥藻(J"Wae朋)、 鞘颤藻(Z^"g6少a)、束丝藻(^^aw'zcwe"o")、颤藻<formula>formula see original document page 3</formula>蓝藻是一类古老的生物，早在30 40亿年前,它是和细菌同时形成的。蓝藻除具有自养 性生活方式而归并于红藻、褐藻或绿藻等藻类,此外几乎无任何理山称之为藻类。从细胞学 观点加以考虑,实际上它与细菌更为接近,它具有70S核糖体和含有胞壁质的细胞壁，并缺乏 真正的细胞核。蓝藻在地球上分布广泛,无论在水体表面还是水体底层,无论是湖沼中还是海洋内皆有 蓝藻分布。蓝藻极能耐受干燥、强的离子浓度改变、有机物分解过多而产生的物质、缺氧、 温度改变以及缺乏光照等不良的环境条件。水域中含氮和含磷化合物的增多，通过异养作 用导致水域变浅、变暖，以及死亡的有机体增加均构成了利于蓝藻大量繁殖的先决条件，从 而形成了所谓的"水华"(waterbloom)。蓝藻中的大部分种属都可形成水华。蓝藻水华是在富营养湖泊中快速生长，在水体表层大量聚集而形成的肉眼可见的藻类聚集现象。在高温气候条件下，构成水华的蓝藻群体大量滋生后又大量死亡，分解时散 发出难以忍受的恶臭、污染空气，同时大量消耗水中溶解的氧气，常造成大批鱼类窒息死 亡。水华中还含有一类名为微囊藻毒素的生物毒素，是强致癌物质。目前"蓝藻水华"成为 当前困扰中国水环境的一大难题。中国污染最为严重的太湖、巢湖、滇池等"三湖"相继出 现蓝藻爆发，给当地民众生产生活造成较大影响。 .目前蓝藻水华的治理方法包括化学法、物理法和生物方法。水体中大量营养物质的 积累及蓝藻的生态竞争优势导致了蓝藻水华在全球范围内普遍爆发，蓝藻水华造成的危害 是多方位和多层次的。对蓝藻水华的治理也在不断深入。化学方法见效快，却不可避免会 造成二次污染；物理方法投资大，由于蓝藻与水体分离技术瓶颈长期不能突破，致使物理打 捞的工作事倍功半，难以奏效;生物方法从生态的角度治理蓝藻水华，具有经济、高效、合 理的优点，已受到越来越广泛的重视。利用微生物溶解蓝藻是微生物治理蓝藻水华的主要 研究内容；食藻生物防治是在水体中引入鱼类、贝类等其它生物，它们直接或间接以藻类 为食从而抑制藻类的过度生长；水生植物则是从营养竞争、沉降污染和释放抑藻素三个方 面来控制蓝藻水华的爆发。水体富营养化是导致蓝藻水华的暴发的根本原因，因此蓝藻水华治理的根本方法是降 低水体的富营养化水平，使之回归自然状态。氮和磷是湖泊富营养化的主要元凶， 一般来说，无机氮和总磷分别为300毫克/立方米和20毫克/立方米，就可以认为水体已处于富营 养化的状态。蓝藻水华暴发往往形成巨大的生物量。以滇池为例，在藻类生长的高峰季节, 蓝藻"水华"生物量可高达2123万t (干重)；即使在藻类生长的淡季,其生物量至少也有近 138万t(干重)。蓝藻含氮量高达10%左右，含磷量也近1%。这表明，蓝藻水华对水体中 的氮和磷具有富集和固定作用。如果能将蓝藻水华不断从水体中捕捞出来，随着蓝藻水华 生物量的降低，水体的氮磷水平将会逐渐降低，如此闩积月累，水体将恢复到自然状态， 最终实现蓝藻水华的治理。通过对废水废物进行资源化利用，从而达到治理污染、降低治污成本的目的，是环保 科技的一个重要领域。蓝藻水华中含有较丰富的营养成分，主要成分是藻胆蛋白、多糖、 脂肪、氨基酸和不饱和脂肪酸等，此外还有抗病毒、抗肿瘤和抗菌活性成分及酶抑制剂。 因此，从资源化角度来看，蓝藻是巨大的资源库。将蓝藻变废为宝的前提是将蓝藻水华打捞出来，进一步加工成有用的产品。而蓝藻水 华打捞的关键是蓝藻与水体分离技术。由于水华蓝藻细胞个体很小，直径在3 5pm，相 对面积较大，表面呈负电性，容易上浮，且细胞内含水量较高，比重接近于水，具有含水 量很大的胶质膜，可增加浮力，因此藻类的沉降性能很差而分散性能好。采用筛网和离心 方法分离效果差。絮凝剂是用来使溶液中的溶质、胶体或者悬浮物颗粒产生絮状沉淀的物质，在固液分 离和水处理过程中，用以提高微细固体物的沉降和过滤效果，被广泛应用于化工、矿业、 环保等领域。絮凝沉降(或浮上)进行固液分离的方法是目前水处理技术中重要的分离方法之一，采 用水溶液高聚物为絮凝剂来处理工业废水、生活废水、工业给水、循环冷却水、民用水时， 具有促进水质澄清，加快沉降污泥的过滤速度，减少泥渣数量和滤饼便于处置等优点。絮凝技术被广泛应用于给水、废水净化、污泥脱水等处理中，而絮凝效果主要取决于絮 凝剂种类。在絮凝技术发展史上，无机盐类絮凝剂(如硫酸铝、氯化铁等)处理效果不理想。 而聚合无机盐型絮凝剂(如聚合氯化铝、聚合硫酸铁等)处理效果虽良好,但用量大,对环境 有二次污染。如铝离子的环境危害毒害水生生物和微生物；通过食物链和饮用水，最终危 害人类健康。而铁系絮凝剂对金属有腐蚀性，且使水有颜色,这使铝及铁系絮凝剂的应用大 受限制。有机高分子絮凝剂如PAM具有用量少、絮凝速度快,但残留物不易被生物降解, 且其单体有强烈的神经毒性和"三致"效应，造成二次污染，也要限制其应用。在这种背景 条件下,研究和发展絮凝效果好、适应范围广、易生物降解、对环境无二次污染的生物絮凝 剂成为必然，显示了生物絮凝剂的广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种蓝藻水华生物絮凝剂以及这种生物絮凝剂的制备方法，该方 法能有效地利用蓝藻水华生产生物絮凝剂，丌辟了蓝藻水华资源化利用新途径，不仅可节 约资源且有利于保护生态环境，而且达到了 "以藻除藻"的目的。最终而达到治理污染、 降低治污成本的目的。本专利技术的目的是这样实现的这种蓝藻水华生物絮凝剂是由蓝藻水华藻泥在酸性介质 中经KMn04氧化，有机溶剂脱水，烘干，粉碎制备而成。本专利技术的蓝藻水华生物絮凝剂的制备方法由以下歩骤组成(1) 采用絮凝法分离蓝藻水华，采用筛网过滤或离心方法收集蓝藻水华，制备藻泥；(2) 将上述蓝藻水华藻泥按藻泥干基浓度15 35%的比例投放到有效质子(H+)浓度 为0.1 6 N的酸性水溶液中，控制温度在18 8(TC之间，搅拌条件下，分批加入KMn04 溶液，至紫红色30分钟内不褪去即为终点。控制KMn04与蓝藻水华藻泥干基的质量比为 0.2 1:6。(3) 上述蓝藻水华藻泥氧化液中加入3 5倍体积的有机溶剂，搅拌均匀，静置0.5 2小时，析出的絮状沉淀物即为蓝藻水华生物絮凝剂，用筛网过滤或离心方法收集沉淀物；(4) 将收集到的沉淀物在案50 8(TC烘干，粉碎后，即得蓝藻水华生物絮凝剂。 所得蓝藻水华生物絮凝剂以10ppm的浓度与400ppm的阳离子改性粘土复配使用，对滇池蓝藻水华的去除率高达99%，而且絮凝效果更好。单独使用蓝藻生物絮凝剂，用量在 32 36ppm范本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓝藻水华生物絮凝剂，其特征在于：在酸性介质中蓝藻水华藻泥经ＫＭｎＯ↓［４］氧化，有机溶剂脱水，烘干，粉碎制备而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李文鹏，韩金均，苏睿哲，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]