專利名稱：一種以浮石為載體可浮于水面的藍藻清除劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水污染治理領(lǐng)域，具體涉及一種水體藻類清除劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
藍藻是藻類生物，又叫藍綠藻。在所有藻類生物中，藍藻是最簡單、最原始的一種。 由于水資源環(huán)境極其惡劣導致藍藻大量繁殖而破壞生態(tài)平衡的現(xiàn)象稱為“藍藻水華”。藍藻水華會造成魚蝦死亡，導致水體污染，對人類的生產(chǎn)和生活造成嚴重的影響。除此之外，藍藻毒素也會嚴重地危害人類的健康。在美國、日本、澳大利亞、巴西等國皆有報道因藻毒素引起魚類家畜及人中毒死亡的事件。我國眾多湖泊水體藍藻水華發(fā)生頻率高，藻類生物量巨大，產(chǎn)毒力強。因此，尋求一種長效、經(jīng)濟和安全的預防和控制藍藻水華的方法是十分迫切的。根據(jù)國內(nèi)外文獻報道，現(xiàn)有藍藻治理方法分物理、化學和生物等方法?；瘜W方法是利用殺藻劑進行除藻，簡單，易行，對湖面景觀沒有影響，然而由于它會造成二次污染，對底棲動物和浮游動物有不利的影響，并且由此產(chǎn)生的死藻作為新的污染源會產(chǎn)生二次污染，不利于飲用水的使用，同時會抬高湖床，加速湖泊老化、沼澤化，而不是一種合適有效的去除方法。物理方法如通過浮選方法，從水中撈出藍藻或離心，其標本兼治，對水質(zhì)及水生生物種群無不利影響，無二次污染，且能攜帶出水中的污染物，但是這種方法成本高，不適合大面積應用，需要長期堅持清除；此外，對湖面景觀有一定的影響。生物方法能大幅度降低水中的污染物，并在一定的時間內(nèi)保持水體的潔凈，對湖面景觀沒有影響。但其時間長，效果不明顯，不能從根本上除去湖泊中的污染物；對湖泊生物種群結(jié)構(gòu)、生物多樣性造成一定的影響；死藻作為新的污染源會產(chǎn)生二次污染，且抬高湖床，加速湖泊老化、沼澤化。新發(fā)展的細菌控制的手段，因為目前還未解決它的安全及操作問題而作罷。其他的生物方法如過濾-喂魚控制和藻類競爭，不是很有效或是對大型爆發(fā)的綠潮不夠安全。應用商業(yè)用絮凝劑(如聚合氯化鋁和聚合氯化鐵)于自然水體中去除海藻，其存在安全問題如聚合氯化鋁中的鋁會造成大腦神經(jīng)系統(tǒng)損傷等，而且絮凝劑用量很大，成本高，這也限制了其使用。雖然目前有許多對藍藻進行治理的方法，但各方法有各自的優(yōu)缺點，不能得到廣泛應用。目前藍藻的研究及治理相對藍藻污染的嚴重現(xiàn)狀還遠遠不夠，所以全世界范圍內(nèi)都在進行著各種類型關(guān)于藍藻的治理或研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種以浮石為載體可浮于水面的藍藻清除劑及其制備方法。它清除藍藻效率高，見效快，無二次污染。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種以浮石為載體可浮于水面的藍藻清除劑，其特征在于它是在浮石載體外表面包裹TW2柱撐蒙脫石光催化劑，然后經(jīng)過烘干處理得到的；所述的TW2柱撐蒙脫石光催化劑是在質(zhì)量百分比濃度為2 3%的鈉基蒙脫石的懸浮液中加入鈦柱撐劑，所述的鈦柱撐劑是TiCl4在強酸性條件下進行水解至溶液由黃綠色變?yōu)闊o色而得到的，所述TiCl4的體積與鈉基蒙脫石重量的比例為0. 8 1. 2mL/g，然后靜置老化，經(jīng)離心、洗滌、烘干得到的。一種以浮石為載體可浮于水面的藍藻清除劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟(I)TiO2柱撐蒙脫石光催化劑的制備(1. 1)稱取鈉基蒙脫石加入蒸餾水中，攪拌使其分散均勻，得到質(zhì)量百分比濃度為 2% 3%的鈉基蒙脫石的懸浮液；(1.2)在60 80°C水浴的條件下，在步驟(1. 1)得到的鈉基蒙脫石的懸浮液中滴加鈦柱撐劑，所述的鈦柱撐劑是TiCl4在強酸性條件下進行水解至溶液由黃綠色變?yōu)闊o色而得到的，所述TiCl4的體積與鈉基蒙脫石重量的比例為0. 8 1. 2mL/g，滴加完畢后仍繼續(xù)攪拌使其充分反應，得到柱撐液；(1. 3)將步驟(1. 2)得到的柱撐液室溫靜置老化，離心、洗滌、100°C以下烘干研磨即得TW2柱撐蒙脫石光催化劑；(2)可浮于水面的藍藻清除劑的制備取塊狀浮石，表面均勻涂上有機粘結(jié)劑，再把步驟(1)制備的TW2柱撐蒙脫石光催化劑均勻粘結(jié)在浮石表面，烘干固化，即得到產(chǎn)品。按上述方案，所述步驟(1. 2)中的鈦柱撐劑是將TiCl4與4 8mol/L的強酸溶液按照體積比為1 1 1 10混合，然后加水進行水解至溶液由黃綠色變?yōu)闊o色而得到的。按上述方案，所述步驟(1. 2)中的滴加速率為2 ^il/min。按上述方案，步驟O)中所述塊狀浮石的塊體粒徑< 5cm。礦物多孔材料如蒙脫石、凹凸棒石、沸石等，化學性質(zhì)穩(wěn)定，無毒無害，價格便宜， 來源廣，比表面積大，具有良好的吸附性能，可吸附水體中的藍藻，但是清除效率低，而且不能降解藍藻毒素；二氧化鈦用作光催化劑具有光催化效率高、無毒性、化學穩(wěn)定性好等特點，目前已廣泛應用于各種廢水、廢氣光催化處理中，但由于TiO2粒徑小，光催化反應后容易流失。本發(fā)明采用以礦物多孔材料鈉基蒙脫石為載體制得T^2柱撐蒙脫石光催化劑，該光催化劑孔徑均勻、可調(diào)，比表面積大，同時可增強TiO2的光催化效率，無毒，化學穩(wěn)定性好，可高效清除藍藻，降解藍藻毒素，然后將該TiO2柱撐蒙脫石光催化劑包裹與浮石載體表面即可得到藍藻清除劑，浮石又稱輕石或浮巖，表面粗糙，孔隙多、質(zhì)量輕、容重小于Ig/ cm3，可以浮于水面。由此制得的藍藻清除劑可浮于水面，易回收利用。同時浮石表面粗糙， 孔隙多，吸附性能好，也可促進該藍藻清除劑對藍藻的清除。因此本發(fā)明能綜合利用蒙脫石的吸附作用和TW2柱撐蒙脫石光催化劑高效的光催化降解作用，在江河湖泊遭受藍藻水華污染的時候，在較短時間內(nèi)快速有效清除藍藻，同時該藍藻清除劑本身可浮于水面，易回收利用。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明提供的以浮石為載體可浮于水面的藍藻清除劑使用方便，清除藍藻效率高，見效快，易回收利用，無二次污染，適應能力強，可廣泛應用于各種遭受藍藻污染的水域。本發(fā)明提供的以浮石為載體可浮于水面的藍藻清除劑的制備方法采用的原料無毒無害，來源廣，成本低；操作簡便，可控。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容進行詳細說明，但以下實施例并不限制本發(fā)明的范圍。實施例1(1)稱取8. 8g鈉基蒙脫石，加入蒸餾水中，攪拌3小時，得到質(zhì)量百分比濃度為 2. 5%的蒙脫石懸浮液；(2)在70°C的水浴條件下，在步驟(1)制備的蒙脫石懸浮液中以anl/min的速率滴加鈦柱撐劑，所述的鈦柱撐劑是將8. 8mL TiCl4與6mol/L的鹽酸溶液按照體積比為 1 10混合，然后加水進行水解至溶液由黃綠色為無色而得到的，滴加完畢后仍繼續(xù)攪拌3 小時使其充分反應，得到柱撐液；(3)將步驟⑵得到的柱撐液室溫靜置老化12h后，4000轉(zhuǎn)離心5min，洗滌3次， 75°C烘干研磨即得TW2柱撐蒙脫石光催化劑；(4)取粒徑< 5cm的塊狀浮石，表面均勻涂上有機粘結(jié)劑，再把步驟(3)制備的 TiO2柱撐蒙脫石光催化劑均勻粘結(jié)在浮石表面，烘干固化，即得到產(chǎn)品。實施例2(1)稱取8. Sg鈉基蒙脫石，加入蒸餾水中，攪拌3小時，得到質(zhì)量百分比濃度為 2. 6%的蒙脫石懸浮液；(2)在60°C的水浴條件下，在步驟(1)制備的蒙脫石懸浮液中以^il/min的速率滴加入鈦柱撐劑，所述的鈦柱撐劑是是7. ImLTiCl4與4mol/L的硫酸溶液按照體積比為 1 5混合，然后加水進行水解至溶液由黃綠色為無色而得到的，滴加完畢后仍繼續(xù)攪拌3 小時使其充分反應，得到柱撐液；(3)將步驟⑵得到的柱撐液室溫靜置老化12h后，4000轉(zhuǎn)離心5min，洗滌3次， 75°C烘干研磨即得TW2柱撐蒙脫石光催化劑；(4)取粒徑< 5cm的塊狀浮石，表面均勻涂上有機粘結(jié)劑，再把步驟(；3)制備的 TiO2柱撐蒙脫石光催化劑均勻粘結(jié)在浮石表面，烘干固化，即得到產(chǎn)品。實施例3(1)稱取8. 8g鈉基蒙脫石，加入蒸餾水中，攪拌3小時，得到質(zhì)量百分比濃度為 2%的蒙脫石懸浮液；(2)在60°C的水浴條件下，在步驟(1)制備的蒙脫石懸浮液中以;3ml/min的速率滴加入鈦柱撐劑，所述的鈦柱撐劑是是7. ImL TiCl4與8mol/L的鹽酸溶液按照體積比為 1 1混合，然后加水進行水解至溶液由黃綠色為無色而得到的，滴加完畢后仍繼續(xù)攪拌3 小時使其充分反應，得到柱撐液；(3)將步驟⑵得到的柱撐液室溫靜置老化12h后，4000轉(zhuǎn)離心5min，洗滌3次， 75°C烘干研磨即得TW2柱撐蒙脫石光催化劑；
(4)取粒徑< 5cm的塊狀浮石，表面均勻涂上有機粘結(jié)劑，再把步驟(；3)制備的 TiO2柱撐蒙脫石光催化劑均勻粘結(jié)在浮石表面，烘干固化，即得到產(chǎn)品。實施例4(1)稱取8. 8g鈉基蒙脫石，加入蒸餾水中，攪拌使其分散均勻，得到質(zhì)量百分比濃度為3%的蒙脫石懸浮液；(2)在80°C的水浴條件下，在步驟(1)制備的蒙脫石懸浮液中滴加鈦柱撐劑，所述的鈦柱撐劑是是10. 5mL TiCl4與4!1101/1的鹽酸溶液按照體積比為1 1混合，然后加水進行水解至溶液由黃綠色為無色而得到的，所滴加完畢后仍繼續(xù)攪拌使其充分反應，得到柱撐液；(3)將步驟( 得到的柱撐液室溫靜置老化后，洗滌，100°C以下烘干研磨即得 TiO2柱撐蒙脫石光催化劑；(4)取塊狀浮石，表面均勻涂上有機粘結(jié)劑，再把步驟C3)制備的TiO2柱撐蒙脫石光催化劑均勻粘結(jié)在浮石表面，烘干固化，即得到產(chǎn)品。取實施例1中得到的固體除藻劑，加入到250ml帶有大量藍藻的湖水，攪拌均勻
后，靜止存放。檢測結(jié)果如下
權(quán)利要求
1.一種以浮石為載體可浮于水面的藍藻清除劑，其特征在于它是在浮石載體外表面包裹TiO2柱撐蒙脫石光催化劑，然后經(jīng)過烘干處理得到的；所述的TiA柱撐蒙脫石光催化劑是在質(zhì)量百分比濃度為2 3%的鈉基蒙脫石的懸浮液中加入鈦柱撐劑，所述的鈦柱撐劑是TiCl4在強酸性條件下進行水解至溶液由黃綠色變?yōu)闊o色而得到的，所述TiCl4的體積與鈉基蒙脫石重量的比例為0. 8 1. 2mL/g，然后靜置老化，經(jīng)離心洗滌烘干得到的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以浮石為載體可浮于水面的藍藻清除劑的制備方法，其特征在于其特征在于包括以下步驟(1)TiO2柱撐蒙脫石光催化劑的制備(1. 1)稱取鈉基蒙脫石加入蒸餾水中，攪拌使其分散均勻，得到質(zhì)量百分比濃度為 2% 3%的鈉基蒙脫石的懸浮液；(1. 2)在60 80°C水浴的條件下，在步驟(1. 1)得到的鈉基蒙脫石的懸浮液中滴加鈦柱撐劑，所述的鈦柱撐劑是TiCl4在強酸性條件下進行水解至溶液由黃綠色變?yōu)闊o色而得到的，所述TiCl4的體積與鈉基蒙脫石重量的比例為0. 8 1. 2 mL/g，滴加完畢后仍繼續(xù)攪拌使其充分反應，得到柱撐液；(1.3)將步驟(1.2)得到的柱撐液室溫靜置老化，離心、洗滌、100°C以下烘干研磨即得TW2柱撐蒙脫石光催化劑；(2)可浮于水面的藍藻清除劑的制備取塊狀浮石，表面均勻涂上有機粘結(jié)劑，再把步驟(1)制備的TW2柱撐蒙脫石光催化劑均勻粘結(jié)在浮石表面，烘干固化，即得到產(chǎn)品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的以浮石為載體可浮于水面的藍藻清除劑的制備方法，其特征在于所述步驟(1. 2)中的鈦柱撐劑是將TiCl4與4 8 mol/L的強酸溶液按照體積比為1:1 1:10混合，然后加水進行水解至溶液由黃綠色變?yōu)闊o色而得到的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的以浮石為載體可浮于水面的藍藻清除劑的制備方法，其特征在于所述步驟(1. 2)中的滴加速率為2 4 ml/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的以浮石為載體可浮于水面的藍藻清除劑的制備方法，其特征在于所述步驟(2)中塊狀浮石的塊體粒徑< 5cm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以浮石為載體可浮于水面的藍藻清除劑及其制備方法。它是在浮石載體外表面包裹TiO2柱撐蒙脫石光催化劑，然后經(jīng)過烘干處理得到的；所述的TiO2柱撐蒙脫石光催化劑是在質(zhì)量百分比濃度為2～3%的鈉基蒙脫石的懸浮液中加入鈦柱撐劑，所述的鈦柱撐劑是TiCl4在強酸性條件下進行水解至溶液由黃綠色變?yōu)闊o色而得到的，所述TiCl4的體積與鈉基蒙脫石重量的比例為0.8～1.2mL/g，然后靜置老化，經(jīng)離心洗滌烘干得到的。本發(fā)明提供的以浮石為載體可浮于水面的藍藻清除劑使用方便，見效快，成本低，易回收利用，無二次污染，適應能力強，可廣泛應用于各種遭受藍藻污染的水域。
文檔編號C02F1/30GK102249369SQ201110111719
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者嚴春杰, 張華麗, 曾路, 王洪權(quán), 王鐸, 肖國琪, 舒國晶, 蔡建, 郝佳瑞, 陳潔渝 申請人:中國地質(zhì)大學(武漢)