[发明专利]一种利用纳米铁材料去除水体中藻类的方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料领域，尤其涉及一种在高锰酸钾预氧化的条件下，纳米四氧化三铁与聚丙烯酰胺联合使用去除水中藻类的方法。

背景技术

我国湖泊富营养化的发展趋势十分严峻，在26个国控重点湖泊中，水体中氮磷污染较高，相当一部分湖泊发生了水华灾害^[1]。2007年太湖蓝藻水华事件，致使无锡市500万人的饮用和生活用水严重短缺^[2]。因此，水华爆发时藻类的治理是我国面临的重大水环境问题。预氧化和混凝沉淀是两种研究较多的除藻方法。预氧化一般为高锰酸钾^[3]、臭氧、二氧化氯等^[4]强氧化剂，混凝沉淀一般使用聚合氯化铝(PACl)^[5]、硫酸铝(AS)、壳聚糖等作为混凝剂，与聚丙烯酰胺(PAM)、聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDM)等作为助凝剂配合使用来达到除藻的目的^[6]。将预氧化与混凝沉淀联用也是常见的处理方法，如KMnO₄预氧化后加入PACl与PAM进行混凝除藻^[7]。

虽然铝盐作为混凝剂被广泛使用^[8]，但实际上，铝具有一定的生态毒性，饮用水中残余铝含量的增加对人体机能产生不利的影响^[9-10]，造成严重后果；同时，大量的铝盐残留对生态系统也具有一定的毒性^[11]。纳米材料因其由于具有小尺寸效应和大的比表面积近些年受到了广泛的关注，而纳米Fe₃O₄作为磁性纳米颗粒，在水处理中常被用来作为吸附剂吸附和回收废水中的重金属和有机物^[12-13]。

鉴于现有技术的不足，本领域技术人员致力于开发一种含铝混凝剂的替代品，以及用其去除水体中藻类的新方法。

参考文献：

[1]黄慧慧,李祥,杜春兰.我国湖泊富营养化研究情况概述[J].理论探讨,2011(8):259-260.

[2]秦伯强,王小冬,汤祥明,等.太湖富营养化与蓝藻水华引起的饮用水危机—原因与对策[J].地球科学进展,2007,22(9):896-906.

[3]Zhu JW,Zhang Z,Li XM,Xu XH,Wang DH.Manganese removal from the Qiantang River source water by pre-oxidation:A case study.Journal of Zhejiang University Science A,2009,10(3)；450-457.

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[5]Takaara T,Sano D,Konno H,et al.Affinity isolation of algal organic matters able to form complex with aluminum coagulant[J].Water Sci Technol:Water Supply,2005.4(5/6):95-102.

[6]Ghernaout B,Ghernaout D,Saiba A.Algae and cyanotoxins removal by coagulation/flocculation:a review[J].Desalin Water Treat,2010,(1/2/3):133-143.

[7]张龙,乔俊莲,雷青.高锰酸钾预氧化强化混凝去除绿藻的研究[J].环境科学学报,2013.33(1):73-78.

[8]王敏,童芳华.铝盐混凝剂的研究进展[J].江西化工,2005,(2)；9-11.

[9]Gauthier E,Fortier I,Courchesne F,et al.Aluminum forms in drinking water and risk of A1 zheimer disease[J].Environ Res,2000,84:234-246.