CN106986431B - 一种能使藻体沉降的改性虾壳制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可用于去除水体中蓝藻和藻毒素的改性材料。一种能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，利用氢氧化钠和虾壳制备氢氧化钠改性虾壳，1）向1体积份的纯净水或蒸馏水中投加10～70质量份的氢氧化钠；2）取15质量份干燥粉碎后的虾壳，缓慢加入制得的氢氧化钠水溶液，磁力搅拌和水浴加热改性0.5～2.5h；3）用滤纸过滤，然后用纯净水或蒸馏水洗涤改性的虾壳至中性，烘干，即制得最终的氢氧化钠改性虾壳。本发明采用氢氧化钠改性虾壳制备能使藻体沉降的改性材料，制备方法简便易行，无需大型工艺设备，便于操作。制得的氢氧化钠改性虾壳可以有效除藻，还能去除水体中的藻毒素，对环境的影响小，不影响水体美观，适用于以蓝藻为优势种的小型景观水体除藻。
Description
技术领域
本发明涉及一种可用于去除水体中蓝藻和藻毒素的改性材料，适用于以蓝藻为优势种的小型景观水体除藻和藻毒素的去除。
背景技术
我国是世界上蓝藻水华暴发最严重、分布最广泛而且蓝藻水华种类最多的国家之一。蓝藻水华暴发后，堆积的藻类细胞衰亡后会释放出大量蓝藻毒素、异味物质及其他有毒有害物质，引发各种衍生物污染，从而对生态环境造成严重的危害，甚至危及人类和动物的健康，这已成为一个重大的环境问题。
目前对蓝藻水华的治理方法大致可以分为物理法、化学法、生物法等。物理法主要采取引水或换水（适用于水量小的水体）、过滤（膜过滤）吸附（活性炭吸附）、曝气（补充氧气）等措施；化学法主要是通过向水体投放化学药剂（如硫酸铜和硫酸亚铁、二氧化溴、一些广义的除草剂等）来控制藻类的繁殖生长；生物法是借助于溶藻细菌、水生植物分泌的化感物质、滤食藻类的微小动物、鲢鱼和鳙鱼等滤食性鱼类对藻类的共同作用，从而达到控制藻类生长的目的。但是这些方法都有其固有的缺点。
因此，进一步开发操作简单、快速且对环境扰动小的除藻方法十分必要。
发明内容
本发明针对现有技术不足，提出了一种以氢氧化钠、虾壳为原料，制作去除水体中蓝藻和藻毒素的改性材料制备方法，用于除藻，快速且无需搅拌。
本发明采用的技术方案：
一种能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，利用氢氧化钠和虾壳，制备氢氧化钠改性虾壳，其制备过程如下：
1）向1体积份的纯净水或蒸馏水中投加10～70质量份的氢氧化钠，溶解，制得氢氧化钠水溶液；
2）取15质量份干燥粉碎后的虾壳，缓慢加入制得的氢氧化钠水溶液，再经过磁力搅拌和水浴加热改性0.5～2.5h；
3）用滤纸过滤，然后用纯净水或蒸馏水洗涤改性的虾壳至中性，烘干，即制得最终的氢氧化钠改性虾壳；
所述体积份单位以L计，质量份单位以g计。
所述的能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，水浴加热温度为40～90℃，烘干温度40～70℃。
所述的能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，制得的氢氧化钠改性虾壳，用于以蓝藻为优势种的小型景观水体除藻。
所述的能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，制得的氢氧化钠改性虾壳，用于以蓝藻为优势种的小型景观水体去除藻毒素。
本发明的有益效果：
1、本发明采用氢氧化钠改性虾壳制备能使藻体沉降的改性材料，制备方法简便易行，无需大型工艺设备，便于操作。制得的氢氧化钠改性虾壳可以有效除藻，能使藻体沉降到水体底部，对环境的影响小，水体清澈，不影响水体美观，适用于以蓝藻为优势种的小型景观水体除藻。
2、本发明能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，制得的氢氧化钠改性虾壳不仅能使藻体沉降到水体底部，还能去除水体中的藻毒素。
3、本发明能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，制备氢氧化钠改性虾壳，经济环保，同时为虾壳的资源化利用提供了新的途径。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
本发明能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，利用氢氧化钠和虾壳制备氢氧化钠改性虾壳的过程如下：
1）向1体积份的纯净水或蒸馏水中投加10～70质量份的氢氧化钠，溶解，制得氢氧化钠水溶液；
2）取15质量份干燥粉碎后的虾壳，缓慢加入制得的氢氧化钠水溶液，再经过磁力搅拌和水浴加热改性0.5～2.5h；
3）用滤纸过滤，然后用纯净水或蒸馏水洗涤改性的虾壳至中性，烘干，即制得最终的氢氧化钠改性虾壳；
所述体积份单位以L计，质量份单位以g计。
实施例2
本实施例能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，与实施例1不同的是：1体积份的纯净水或蒸馏水中投加10～20质量份的氢氧化钠，然后投加干燥粉碎后的虾壳。
实施例3
本实施例能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，与实施例1不同的是：1体积份的纯净水或蒸馏水中投加20～30质量份的氢氧化钠，然后投加干燥粉碎后的虾壳。
实施例4
本实施例能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，与实施例1不同的是：1体积份的纯净水或蒸馏水中投加30～40质量份的氢氧化钠，然后投加干燥粉碎后的虾壳。
实施例5
本实施例能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，与实施例1不同的是：1体积份的纯净水或蒸馏水中投加40～50质量份的氢氧化钠，然后投加干燥粉碎后的虾壳。
实施例6
本实施例能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，与实施例1不同的是：1体积份的纯净水或蒸馏水中投加50～60质量份的氢氧化钠，然后投加干燥粉碎后的虾壳。
实施例7
本实施例能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，与实施例1不同的是：1体积份的纯净水或蒸馏水中投加60～70质量份的氢氧化钠，然后投加干燥粉碎后的虾壳。
实施例8
本实施例能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，与实施例1不同的是：将10～70质量份的氢氧化钠用纯净水或蒸馏水溶解后缓慢加入15质量份干燥粉碎后的虾壳，再经过磁力搅拌和40～90℃水浴加热进行改性0.5～2.5h后用滤纸过滤，用纯净水或蒸馏水洗涤改性的虾壳至中性，65℃烘干后即制得最终的氢氧化钠改性虾壳。
用于除藻时，1体积份的藻污染的水体中投加8～32质量份的氢氧化钙改性虾壳，体积份单位以L计，质量份单位以g计。
实施例9
本实施例能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，与实施例1不同的是：在制备改性材料时时，1体积份的纯净水或蒸馏水中氢氧化钠的投加量为10～40份。
实施例10
本实施例能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，与实施例1不同的是：在制备改性材料时时，1体积份的纯净水或蒸馏水中氢氧化钠的投加量为40～70份。
实施例11
本实施例能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，与实施例1不同的是：1体积份的纯净水或蒸馏水中氢氧化钠的投加量为30～50份。
实施例12
本实施例能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，与前述各实施例不同的是：水浴加热温度为40～70℃，改性时间1～2.5h，烘干温度40～70℃。
实施例13
本实施例能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，与前述各实施例不同的是：水浴加热温度为70～90℃，改性时间0.5～1.5h，烘干温度40～70℃。
本发明能使藻体沉降的氢氧化钠改性虾壳，不仅能使藻体沉降以去除水中藻类，还能去除水体中的藻毒素。下面结合实验室的研究结果对本发明进一步说明。
实验1
将2g的氢氧化钠用200mL的纯净水溶解后缓慢加入15g干燥粉碎后的虾壳，再经过磁力搅拌和70℃水浴加热进行改性1.5h后用滤纸过滤，用纯净洗涤改性的虾壳至中性，65℃烘干后即制得最终的氢氧化钠改性虾壳。在680nm波长处吸光度值为0.1的铜绿微囊藻藻液50mL中加入氢氧化钠改性虾壳1.0g，静置24h，藻类沉降到水底，水体清澈，检测其对藻细胞的去除率为42.9%。
实验2
将5g的氢氧化钠用200mL的纯净水溶解后缓慢加入15g干燥粉碎后的虾壳，再经过磁力搅拌和70℃水浴加热进行改性2.0h后用滤纸过滤，用纯净洗涤改性的虾壳至中性，65℃烘干后即制得最终的氢氧化钠改性虾壳。在680nm波长处吸光度值为0.1的铜绿微囊藻藻液50mL中加入氢氧化钠改性虾壳1.0g，静置24h，藻类沉降到水底，水体清澈，检测其对藻细胞的去除率为59.1%。
实验3
将5g的氢氧化钠用200mL的纯净水溶解后缓慢加入15g干燥粉碎后的虾壳，再经过磁力搅拌和60℃水浴加热进行改性1.5h后用滤纸过滤，用纯净洗涤改性的虾壳至中性，65℃烘干后即制得最终的氢氧化钠改性虾壳。在680nm波长处吸光度值为0.1的铜绿微囊藻藻液50mL中加入氢氧化钠改性虾壳1.0g，静置24h，藻类沉降到水底，水体清澈，检测其对藻细胞的去除率为70.6%。
实验4
将5g的氢氧化钠用200mL的纯净水溶解后缓慢加入15g干燥粉碎后的虾壳，再经过磁力搅拌和60℃水浴加热进行改性1.5h后用滤纸过滤，用纯净洗涤改性的虾壳至中性，65℃烘干后即制得最终的氢氧化钠改性虾壳。在藻毒素初始浓度高达1mg/L的水体中，氢氧化钠改性虾壳的投加浓度为10g/L时，藻毒素的去除率为46.38%。
Claims (4)
1.一种能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，利用氢氧化钠和虾壳，制备氢氧化钠改性虾壳，其特征在于：
1)向1体积份的纯净水或蒸馏水中投加10～40质量份的氢氧化钠，溶解，制得氢氧化钠水溶液；
2)取15质量份干燥粉碎后的虾壳，缓慢加入制得的氢氧化钠水溶液，再经过磁力搅拌和水浴加热改性0.5～2.5h，水浴加热温度为40～90℃；
3)用滤纸过滤，然后用纯净水或蒸馏水洗涤改性的虾壳至中性，烘干，即制得最终的氢氧化钠改性虾壳，烘干温度40～70℃；
所述体积份单位以L计，质量份单位以g计；
制得的氢氧化钠改性虾壳，用于以蓝藻为优势种的小型景观水体除藻；
制得的氢氧化钠改性虾壳，用于以蓝藻为优势种的小型景观水体去除藻毒素。
2.根据权利要求1所述的能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，其特征在于：1体积份的纯净水或蒸馏水中投加10～20质量份的氢氧化钠，然后投加干燥粉碎后的虾壳。
3.根据权利要求1所述的能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，其特征在于：1体积份的纯净水或蒸馏水中投加20～30质量份的氢氧化钠，然后投加干燥粉碎后的虾壳。
4.根据权利要求1所述的能使藻体沉降的改性虾壳制备方法，其特征在于：1体积份的纯净水或蒸馏水中投加30～40质量份的氢氧化钠，然后投加干燥粉碎后的虾壳。
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