[发明专利]清除蓝藻用的蒙脱石复合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于清除蓝藻的蒙脱石复合物及其制备方法，主要用于水污染的治理。

背景技术

近年来，由于水体富营养化日趋严重，蓝藻水华大面积爆发，释放出有毒物质，使水体腥臭难闻，溶解氧减少，大量鱼类死亡，严重影响了人类正常的生活生产，因此如何治理蓝藻污染成为当今国内外努力探索的一大难题。

目前，清除水域中蓝藻的方法主要有物理法、化学法、生物法和物理化学法等。

物理法主要采取超声破坏、机械清除等措施，如沈银武等的《富营养湖泊滇池水华蓝藻的机械清除》，“防止蓝藻水华发生打捞蓝藻的方法”(申请号200710023918.8)，“蓝藻清理机”(专利号ZL200720128782.2)等。虽然直接打捞的方法在水华蓝藻大量爆发时使用效果较好，但因藻体小，采用的捞网网目小，打捞蓝藻时易带出大量水分，因此清除蓝藻效率低，且在蓝藻浓度较低时无明显效果。另外，蓝藻随着光照和温度的变化在水中上浮和下沉，采用物理法无法清除水体中不同深度的蓝藻。

化学法是通过投放化学药剂(统称杀藻剂)来控制水中藻类的繁殖。如裴海燕等的《臭氧杀藻特性试验研究》、况琪军等的《一种新型消毒剂的杀藻研究》等。该法简单易行，清除蓝藻效果明显，但它用量大且不可避免地将造成环境污染或破坏生态平衡，所产生的负面效应非常严重，而且难以消除。

生物法主要采用微生物防治、食藻生物、水生植物抑制等方法。如“复合微生物处理湖泊蓝藻的方法”(申请号200710025128.3)，“一种控制蓝藻水华的方法”(申请号200410012928.8)，“凤眼莲治理富营养化水体中的蓝藻”(申请号01108743.9)等。该法既受环境条件影响也可能对生物群种结构、生物多样性造成一定影响，不能从根本上清除湖中的污染物，有反弹现象，且较难在短时间内体现其效果。

物理化学法是利用物理和化学的双重作用来清除蓝藻，如华中科技大学廖兴盛等的《UV-C光催化纳米TiO2对蓝藻生长影响的研究》，昆明理工大学尹海川的博士学位论文《掺杂纳米二氧化钛光催化抑杀蓝藻生长的研究》等都采用二氧化钛清除蓝藻，然而使用超细粉体TiO₂处理废水存在着易凝聚、难回收、成本高等缺点，同时悬浮粒子对光线的吸收阻挡影响了光的辐射深度，影响光催化效果。专利ZL200410067260.7采用在蓝藻水域中的搅拌机运行时喷洒净水剂，其特征是净水剂由膨润土、聚合氯化铝、阳离子型聚丙烯酰胺复配组成，利用膨润土的吸附性和聚合氯化铝、阳离子型聚丙烯酰胺的絮凝作用清除蓝藻。用该配方做清除蓝藻对比实验，结果表明该净水剂清除水中蓝藻的效果较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对蓝藻的去除能力高、去除速率高的清除蓝藻用的蒙脱石复合物及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：清除蓝藻用的蒙脱石复合物，其特征在于它的成份包括二氧化钛、蒙脱石和聚合氯化铝，二氧化钛与蒙脱石的配比为1～3mmol∶1g，聚合氯化铝与二氧化钛的重量比值为0.05～1。

上述的清除蓝藻用的蒙脱石复合物的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)制备二氧化钛溶胶：向无水乙醇中加入钛酸丁酯，使无水乙醇与钛酸丁酯的体积比为(2～7)∶1，搅拌5～10min后，加入硝酸调节pH＝1～3；再滴加蒸馏水，使蒸馏水与钛酸丁酯的体积比为(0.2～0.6)∶1，搅拌5～10min后得透明的二氧化钛溶胶；

2)制备蒙脱石/二氧化钛复合物溶液：在搅拌的同时，按钛酸丁酯与蒙脱石的配比为1～3mmol∶1g，将蒙脱石加入到步骤1)制备的二氧化钛溶胶中，得蒙脱石/二氧化钛复合物溶液；

3)在搅拌的同时，取聚合氯化铝，使聚合氯化铝与二氧化钛的重量比为0.05～1(钛酸丁酯与二氧化钛的摩尔量相同)；将聚合氯化铝溶于水配成质量分数为30％～70％的溶液，滴加到步骤2)制备的蒙脱石/二氧化钛复合物溶液中；继续搅拌1～3小时后，形成凝胶；将凝胶置于65～80℃烘箱中烘干，研磨，即得清除蓝藻用的蒙脱石复合物(蒙脱石负载聚合氯化铝/二氧化钛复合物)。