[发明专利]磁性高效除藻剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及除藻剂，具体地，涉及一种磁性高效除藻剂及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，湖泊、河流等天然水体的富营养化已成为一个广泛关注的问题。它不仅造成水体透明度降低，影响水体景观功能，而且藻类在生长及死亡释放的藻毒素更会对水生生态系统造成极大的伤害，甚至危害人类健康，对周边环境造成不利影响。鉴于此，选择合理的方法有效地控制富营养化水体就显得尤为重要。目前，除藻技术主要有物理法、化学法、物理化学法、生物(或生态)法。物理方法包括人工捕捞、疏浚、粘土絮凝等。物理方法可以达到瞬时局部效果，在小范围内除藻效果较好，在大规模除藻行动的开始阶段或除藻前的准备阶段也可以使用，但这种简易办法只能作为一种次要的前期辅助手段，不能作为一种单独除藻方法。化学法通常采用硫酸铜和氯化物除藻，或铁盐配合铜盐使用增强除藻剂除藻。化学方法除藻效果明显，除藻时间短，水体中的各项指标均得到一定控制。但是，化学药品除藻不仅可以破坏产毒藻细胞使藻毒素释放到水中，而且还会释放出+Cu²⁺到水环境中，这对人和水中生物健康产生危害，会引发水体二次污染，不宜长时期大规模使用。物理化学除藻方法，如活性炭吸附法，胶体混凝沉淀除藻法以及近年来被广泛应用的气浮除藻等。气浮工艺效果明显优于沉淀工艺，可节约混凝剂投加量。气浮除藻可在不破坏藻细胞的情况下对藻类和微囊藻毒素具有很好的去除效果，但要求原水悬浮物的固体含量不高，并且在机器发生故障时能够及时检修。物理化学除藻还会出现混凝剂易生物富集，产生二次污染，考虑到物理化学除藻的条件限制，只能用于实验室，还不能广泛应用推广到野外富营养化水体。生物方法包括水生动植物控藻，构建人工浮岛或生态湿地。水生植物通过吸收、代谢氮磷等营养物或释放化感物质抑制藻类生长。水生动物通过放养鲢、鳙等鱼类及滤食性动物吞食藻类和浮游动物，达到抑制水华的目的。人工湿地是一种利用基质、微生物及动植物群落的物理、化学及生物的相互作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、微生物分解、植物吸收等过程实现对污水中有机物、氮、磷等去除的复杂生态系统。但是，生物方法也存在着很多不可控因素，周期长，不能作为解决突发性污染的应急除藻措施。为了弥补上述除藻方法的不足，目前也常用纳米材料进行除藻，纳米材料由于其自身的比表面积比较大，可以通过静电吸附作用对藻细胞产生一定的吸附效果。但是，这种吸附往往是可逆的，在受到风力、水利等条件时，藻细胞解吸，会再次爆发。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁性高效除藻剂及其制备方法和应用，解决了在利用纳米材料进行除藻时，纳米材料的吸附作用往往是可逆的，在受到风力、水利等条件时，藻细胞会发生解吸，导致藻类再次爆发的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种磁性高效除藻剂的制备方法，所述制备方法包括：将纳米四氧化三铁和化感物质混合得到，其中

化感物质为对羟基苯甲酸和/或香豆素。

本发明还提供了一种磁性高效除藻剂，所述磁性高效除藻剂由上述的制备方法制得。

本发明还提供了如上述的磁性高效除藻剂在抑制铜绿微囊藻中的应用。

通过上述技术方案，本发明提供了一种磁性高效除藻剂及其制备方法和应用，所述制备方法包括：将纳米四氧化三铁和化感物质混合得到，其中，化感物质为对羟基苯甲酸和/或香豆素。本发明提供的除藻剂选取磁性材料纳米四氧化三铁具有粒径小和比表面积大的优势，因此具有较强的吸附能力，能把大量藻细胞以及化感活性物质吸附，且化感物质作用位点更加集中，除藻效果更加明显，室内实验得出96h杀藻率可达97.8％，同时，两种化感物质对羟基苯甲酸与香豆素，无二次污染，容易降解，混凝体容易沉淀、分离，处理后水质清澈，水质明显改善。本发明提供的除藻剂能够利用化感活性物质杀藻，然后利用纳米材料四氧化三铁吸附死亡藻细胞，沉淀去除，同时纳米材料四氧化三铁大量吸附化感物质，达到缓释连续除藻作用。本发明具有除藻效率高、成本低、二次污染小、使用方便、来源广泛、杜绝藻类二次爆发等重要的生态安全意义。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明中实施例1-4中除藻效果图；

图2是本发明中实施例5-8中除藻效果图；