[发明专利]一种用于除藻的混凝剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及用于除藻的新型无机复合混凝剂。

背景技术

混凝是水处理过程中最普遍、最重要的前置单元操作工艺。近年来水体富营养化导致的“水华”日益频繁，接触含藻毒素水体对人体危害极大，轻者会引起急性肠胃炎，重者危害生命。水体富营养化主要的表现形式是藻类的迅速繁殖，导致水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡。藻类一般带负电，具有较高的稳定性，难于实现混凝，同时藻类密度小，沉淀效果差，还会粘附在滤料表面，使滤池堵塞，需要频繁冲洗滤池，这便缩短了滤池运行周期。在水处理实践中，对于以湖泊含藻水为水源的水厂，采用常规的单一品种混凝剂存在用量大、操作条件受限制、处理效果不佳等问题。

凹凸棒石粘土是一种富含水镁铝的硅酸盐粘土矿物，由于其具有吸附性好、比表面积大等优点已经被逐渐应用于水处理领域。

公开号为CN101712498A，名称是“一种用于水源地取水的超声除藻方法”的专利文献公开了一种通过超声波去除藻类的方法，其缺陷是：破坏了藻类细胞体，造成藻毒素的释放，易产生二次污染，对用水安全有影响。

公开号为CN101244953，名称为“铜络合物除藻剂的制备方法”的专利文献公开了一种以铜的络合物作为除藻剂的方法，其缺陷是，水中会残留有铜盐，而铜盐对人体会造成伤害，会影响用水安全

公开号为CN102241452A，名称为“一种除藻方法”的专利文献公开了一种利用光照除藻的方法，其缺陷是该除藻方法对pH范围要求苛刻，更适合于实验室中的研究，而在实际工程应用中对水体pH进行调节是困难的，且影响到水体水质特性，另外，单独利用光照除藻，除藻周期长。

发明内容

本发明为克服上述现有技术的不足，提出一种制备原料低廉、工艺简单、安全高效的用于除藻的凹凸棒石粘土-聚硅铁锌复合药剂。

本发明的另一目的是提出上述用于除藻的混凝剂的制备方法。

本发明用于除藻的混凝剂，即凹凸棒石粘土-聚硅铁锌复合药剂，其原料组份是凹凸棒石粘土（简称凹土）、水玻璃，FeCl₃，ZnCl₂，稀盐酸。各组份占总重量百分比为：凹土10％～40％，水玻璃20％～50％，FeCl₃10％～30％，ZnCl₂10％～30％，稀盐酸10％～20％。

本发明用于除藻的混凝剂的制备方法是：

(1)凹凸棒石粘土的热改性：在200℃～600℃的温度下将凹土烘焙1h，用200目筛过筛，干燥备用；

(2)制备聚硅酸溶液：在搅拌条件下，将水玻璃加入到稀盐酸溶液中，控制反应液的pH为4～6，停止搅拌后静置聚合，控制聚合温度在30℃～50℃范围，制得聚硅酸溶液；

(3)制备聚硅酸铁锌溶液：在搅拌条件下将Fe/Zn摩尔比为1/2～2/1的FeCl₃、ZnCl₂加入到聚硅酸溶液中，控制反应的温度为20℃～35℃、反应时间为50min～70min，制得聚硅铁锌；

(4)制备凹凸棒石粘土-聚硅铁锌复合药剂：将改性的凹土和制备的聚硅铁锌在30℃～50℃的温度，4～6的pH，300r/min～600r/min的搅拌强度下复合，制得凹凸棒石粘土-聚硅铁锌复合药剂。

本发明采用了来源广泛的工业级产品或副产品凹凸棒石粘土、水玻璃，FeCl₃，ZnCl₂，盐酸等常用的无机原料为制备原料，价格低廉，制备方式简单易行，且制备过程中不产生废气，对环境无危害。将凹凸棒石粘土-聚硅铁锌投入含藻水中，通过搅拌作用加强凹凸棒石粘土-聚硅铁锌溶液与水体中藻细胞的吸附、电中和、吸附架桥和网捕卷扫作用的结合过程，然后通过混凝沉淀分离出含藻细胞的沉淀物，不会破坏藻细胞体，避免了藻毒素的释放，具有安全高效的特点，可获得显著的社会和经济效果。

具体实施方式

本发明用于除藻的混凝剂的原料是凹凸棒石粘土、水玻璃，FeCl₃，ZnCl₂，稀盐酸，由这五者组成，且各组份占总重量百分比为：凹土10％～40％，水玻璃20％～50％，FeCl₃10％～30％，ZnCl₂10％～30％，稀盐酸10％～20％。