本發(fā)明屬于環(huán)境保護領域,具體涉及一種氫氧化鈣改性粉煤灰蒸壓磚粉末,適用于以藍藻為優(yōu)勢種的小型景觀水體中藍藻和藻毒素的去除。
背景技術:
在我國很多富營養(yǎng)化的水體中,微囊藻能成為優(yōu)勢種類,并在合適的氣候條件下可全年發(fā)生,而銅鋁微囊藻藻細胞死亡或細胞膜通透性增強時會向水中釋放藻毒素,導致生態(tài)系統(tǒng)失衡,從而嚴重影響人類健康和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
已有的控藻技術存在各種缺點,如機械清除等物理控藻方法很難在大型水體中應用,且成本高;重金屬類殺藻劑、氧化劑和有機類藥劑等傳統(tǒng)的化學藥劑,雖能快速殺藻,但是藥劑二次污染嚴重,生態(tài)風險高,且隨著對藻毒素研究的深入,傳統(tǒng)殺藻劑投加后藻毒素釋放到水體的弊端也顯現(xiàn)出來,因而應用逐漸受到限制。目前,如何控制藻華已成為一個世界性的難題。
因此,進一步開發(fā)操作簡單、快速且對環(huán)境擾動小的除藻方法十分必要。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術不足,提出了一種以氫氧化鈣、粉煤灰蒸壓磚粉末為原料,去除水體藍藻和藻毒素的改性材料的制作方法,除藻快速且無需攪拌。
本發(fā)明采用的技術方案:
一種能使藻體沉降的改性材料制備方法,包括過程如下:
1)將粉煤灰蒸壓磚粉碎,研磨過篩,得到80~160目的粉煤灰蒸壓磚粉末;
2)將氫氧化鈣用純凈水或蒸餾水溶解,緩慢加入研磨過篩后的蒸壓磚粉末,再經(jīng)過磁力攪拌進行改性12~36h;其中,1體積份的純凈水或蒸餾水中投加0.01~1質(zhì)量份的氫氧化鈣,1體積份的氫氧化鈣溶液中投加粉煤灰蒸壓磚粉末80~240質(zhì)量份,所述體積份單位以l計,質(zhì)量份單位以g計;
3)將懸濁液用濾紙過濾,然后用純凈水或蒸餾水洗滌至中性,得到氫氧化鈣改性粉煤灰蒸壓磚粉末;
4)烘干后即制得最終的粉煤灰蒸壓磚改性材料。
所述的能使藻體沉降的改性材料制備方法,1體積份的純凈水或蒸餾水中氫氧化鈣的投加量為0.01~0.1份,1體積份的氫氧化鈣溶液中,粉煤灰蒸壓磚粉末的投加量為80~160份。
所述的能使藻體沉降的改性材料制備方法,1體積份的純凈水或蒸餾水中氫氧化鈣的投加量為0.1~1份,1體積份的氫氧化鈣溶液中,粉煤灰蒸壓磚粉末的投加量為160~240份。
所述的能使藻體沉降的改性材料制備方法,1體積份的純凈水或蒸餾水中氫氧化鈣的投加量為0.06~0.5份,1體積份的氫氧化鈣溶液中,粉煤灰蒸壓磚粉末的投加量為120~200份。
前述制備方法制得的粉煤灰蒸壓磚改性材料用于以藍藻為優(yōu)勢種的小型景觀水體除藻。
前述制備方法制得的粉煤灰蒸壓磚改性材料用于以藍藻為優(yōu)勢種的小型景觀水體去除藻毒素。
本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明能使藻體沉降的改性材料制備方法,工藝簡單,原料易得,能夠以較低的成本,制備可以有效除藻、對環(huán)境影響小的除藻材料。粉煤灰蒸壓磚改性材料不僅能使藻體沉降到水體底部,還能去除水體中的藻毒素??梢杂行С?,對環(huán)境的影響小,水體清澈,不影響水體美觀,適用于以藍藻為優(yōu)勢種的小型景觀水體除藻。
2、本發(fā)明能使藻體沉降的改性材料制備方法,采用粉煤灰蒸壓磚為主要原料,為建筑垃圾——粉煤灰蒸壓磚的資源化利用提供了新的途徑,經(jīng)濟環(huán)保,可促進廢物利用和資源節(jié)約。除藻徹底、速度快、用量小,能夠安全有效地控制藻類水華,并能使藻體沉入水體,保持水面干凈,還可以去除水體中的藻毒素。
具體實施方式
下面通過具體實施方式,對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。
實施例1
一種能使藻體沉降的改性材料制備方法,采用氫氧化鈣和粉煤灰蒸壓磚粉末,制備粉煤灰蒸壓磚改性材料:將0.01~1質(zhì)量份的氫氧化鈣加入到1體積份的純凈水或蒸餾水溶解后,再緩慢加入研磨過篩后的80~160目的粉煤灰蒸壓磚粉末80~240質(zhì)量份,再經(jīng)過磁力攪拌進行改性24h后將懸濁液用濾紙過濾,用純凈水或蒸餾水洗滌改性的粉煤灰蒸壓磚粉末至中性,55~105℃烘干后即制得最終的粉煤灰蒸壓磚改性材料,體積份單位以l計,質(zhì)量份單位以g計。
用于除藻時,1體積份的藻污染的水體中投加1.67~15質(zhì)量份的粉煤灰蒸壓磚改性材料,體積份單位以l計,質(zhì)量份單位以g計。
實施例2
本實施例所述的能使藻體沉降的粉煤灰蒸壓磚改性材料制備方法,與實施例1不同的是:在制備改性材料時,1體積份的純凈水或蒸餾水中氫氧化鈣的投加量為0.1~1份,1體積份的氫氧化鈣溶液中粉煤灰蒸壓磚粉末的投加量為160~240份。
實施例3
本實施例所述的能使藻體沉降的粉煤灰蒸壓磚改性材料制備方法,與實施例1不同的是:在制備改性材料時,1體積份的純凈水或蒸餾水中氫氧化鈣的投加量為0.01~0.1份,1體積份的氫氧化鈣溶液中粉煤灰蒸壓磚粉末的投加量為80~160份。
實施例4
本實施例所述的能使藻體沉降的粉煤灰蒸壓磚改性材料制備方法,與實施例1不同的是:在制備改性材料時,1體積份的純凈水或蒸餾水中氫氧化鈣的投加量為0.06~0.5份,1體積份的氫氧化鈣溶液中粉煤灰蒸壓磚粉末的投加量為120~200份。
本發(fā)明所制備的粉煤灰蒸壓磚改性材料,在用于凈化去除藻污染水體中的藻細胞時,1體積份的待處理水體中粉煤灰蒸壓磚改性材料的投加量為2~18質(zhì)量份,1.5小時內(nèi)藻細胞被除藻劑絮凝后沉降到水底,水體清澈。
本發(fā)明所制備的粉煤灰蒸壓磚改性材料,還能有效去除水體中的藻毒素。藻毒素初始濃度高達1mg/l時,粉煤灰蒸壓磚改性材料的投加濃度為2g/l時,藻毒素的去除率為35.02%。
下面結合實驗室的研究結果對本發(fā)明進一步說明。
實驗1
將0.001g的氫氧化鈣加入到100ml的純凈水中溶解后,再緩慢加入研磨過篩后的120目的粉煤灰蒸壓磚粉末16g,再經(jīng)過磁力攪拌進行改性24h后將懸濁液用濾紙過濾,用純凈水或蒸餾水洗滌改性的粉煤灰蒸壓磚粉末至中性,55℃烘干后即制得最終的粉煤灰蒸壓磚改性材料。在680nm波長處吸光度值為0.1的銅綠微囊藻藻液50ml中加入粉煤灰蒸壓磚改性材料0.5g,靜置1.5h,藻類沉降到水底,水體清澈,檢測其對藻細胞的去除率為48.85%。
實驗2
將0.01g的氫氧化鈣加入到100ml的純凈水中溶解后,再緩慢加入研磨過篩后的120目的粉煤灰蒸壓磚粉末12g,再經(jīng)過磁力攪拌進行改性24h后將懸濁液用濾紙過濾,用純凈水或蒸餾水洗滌改性的粉煤灰蒸壓磚粉末至中性,105℃烘干后即制得最終的粉煤灰蒸壓磚改性材料。在680nm波長處吸光度值為0.1的銅綠微囊藻藻液50ml中加入粉煤灰蒸壓磚改性材料0.5g,靜置1.5h,藻類沉降到水底,水體清澈,檢測其對藻細胞的去除率為68.06%。
實驗3
將0.01g的氫氧化鈣加入到100ml的純凈水中溶解后,再緩慢加入研磨過篩后的120目的粉煤灰蒸壓磚粉末16g,再經(jīng)過磁力攪拌進行改性24h后將懸濁液用濾紙過濾,用純凈水或蒸餾水洗滌改性的粉煤灰蒸壓磚粉末至中性,55℃烘干后即制得最終的粉煤灰蒸壓磚改性材料。在680nm波長處吸光度值為0.1的銅綠微囊藻藻液50ml中加入粉煤灰蒸壓磚改性材料0.5g,靜置1.5h,藻類沉降到水底,水體清澈,檢測其對藻細胞的去除率為93.98%。
實驗4
將0.01g的氫氧化鈣加入到100ml的純凈水中溶解后,再緩慢加入研磨過篩后的120目的粉煤灰蒸壓磚粉末16g,再經(jīng)過磁力攪拌進行改性24h后將懸濁液用濾紙過濾,用純凈水或蒸餾水洗滌改性的粉煤灰蒸壓磚粉末至中性,55℃烘干后即制得最終的粉煤灰蒸壓磚改性材料。在藻毒素初始濃度高達1mg/l的水體中,投加粉煤灰蒸壓磚改性材料0.5g,靜置1.5h,檢測其對藻毒素的去除率為35.02%。