[发明专利]一种强化藻类混凝同时在可见光下降解含藻底泥的除藻混凝剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种强化藻类混凝同时在可见光下降解含藻底泥的除藻混凝剂及其制备方法和应用，属于饮用水处理领域。所述除藻混凝剂包括如下重量份组分：50~400重量份的N‑TiO₂粉末、7.5重量份聚合氯化铝铁。本发明能减少混凝剂使用量，增强混凝效果，并且能降解底泥中的藻类以及微囊藻毒素，适用处理高藻密度水源及高藻密度底泥。

技术领域

本发明涉及饮用水处理领域，特别涉及一种强化藻类混凝同时在可见光下降解含藻底泥的除藻混凝剂及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，我国淡水湖泊水库富营养化现象日益严重，藻类大量繁殖，形成水华，严重影响原水水质。藻类的大量繁殖改变了水体的理化环境，透明度降低，水体散发腥臭味，溶解氧减少，不仅影响了养殖水域生态系统、供水、旅游业及生态景观，还严重干扰了人类的正常生活。

在饮用水工艺中，藻类的去除主要依靠混凝过程。然而，由于藻类具有一定的漂浮性，其产生的絮体不易沉降，从而降低了藻类的去除效率，也增加了后续处理工艺的负担。此外，沉降至底泥中的藻细胞中，存在一些害藻类，如铜绿微囊藻(Microcystisaeruginosa)，能够释放微囊藻毒素，影响人类健康。当排放含有藻毒素的排泥水时，会造成水体的二次污染。因此，如何强化藻类混凝，增强除藻效率并且有效降解含藻底泥，使排泥水无害化排放是当前亟需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种提高混凝除藻效率，同时能在可见光下降解含藻底泥并使排泥水无害化排放的除藻混凝剂。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

本发明的第一个方面，提供一种强化藻类混凝同时在可见光下降解含藻底泥的除藻混凝剂，是由如下重量份组分组成：50～400重量份的N-TiO₂粉末、7.5重量份聚合氯化铝铁。

其中，所述N-TiO₂粉末是通过以下方法制备得到的：12～18重量份的钛酸丁酯、18～22重量份的无水乙醇、0.05～0.5重量份的尿素与28～35重量份的稀硝酸溶液在80～100℃下加热3～5小时，之后在400℃～500℃下煅烧3～5小时，得到的白色粉末即为N-TiO₂。

本发明的第二个方面，提供上述除藻混凝剂的制备方法，按照设定重量份称取N-TiO₂粉末和聚合氯化铝铁，混合均匀后即得除藻混凝剂。

本发明的第三个方面，提供一种上述除藻混凝剂在强化藻类混凝同时在可见光下降解含藻底泥方法中应用。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明中，所述除藻混凝剂采用N-TiO₂粉末和聚合氯化铝铁进行复配，将单独采用聚合氯化铝铁混凝剂的使用量减少了50％，显著降低了混凝剂使用量并增强了除藻效率。此外，N-TiO₂粉末对环境影响小，不会对水体造成二次污染，混凝剂用量的减少也降低了水体中重金属的含量，避免了重金属污染，进一步提高了水质。混凝完成后，N-TiO₂粉末随含藻絮体沉降至底泥中，对含藻底泥进行可见光照射同时搅拌，可在12h内降解破裂所有藻类，并在48h内对藻类释放的藻毒素降解率达到85％以上。减少了底泥量，同时提高了排泥水水质，使其能够安全排放或进一步回收利用。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为不同剂量的PAFC对藻类的去除效果。

图2为PAFC及PAFC和不同浓度N-TiO₂粉末复配的混凝剂在混凝过程中的藻类去除率。