[发明专利]净化材料、其制备方法和利用该材料净化水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水处理材料及其制备方法，特别涉及一种含有无机化合物的灭杀藻类的水体净化处理材料及其制备方法。

背景技术

长期以来，湖泊、河流氮磷超标，导致蓝藻过量繁殖的问题一直困扰中国的水污染治理工作。近年来，我国太湖、巢湖等湖泊的重要水源地蓝藻水华频发，不但直接损害着湖泊生态系统的健康，而且还威胁到了周边城市的饮用水源，甚至引发了城市供水危机，蓝藻的泛滥已经危害到人们的生活以及身心的健康，形势颇为严峻。

现行的藻类治理方案主要有以下几类：

1.控制外源性的和削减内源性的氮磷营养盐，是缓解富营养化进程、控制蓝藻水华的根本性措施。

2.建造人工湿地治理藻类，如利用莲藕、蒲草、芦苇、芦竹等高等水生植物，覆盖水体，减少光照，抑制蓝藻生长，同时也可以吸收氮、磷元素，降低水体的富营养化程度。这种方法的负面影响是造成高等水生植物过量繁殖，对渔业、航运、景观等带来不利影响。同时也需对高等水生植物进行打捞，以免其死亡腐烂再次形成污染。

3.采用放养鲢鳙鱼直接控制蓝藻水华的“生物操纵”法：利用藻类吸收水体中的氮磷、鲢鳙鱼摄取藻类这一食物链转换关系，降低藻类现有量，再通过成鱼捕捞，从而达到减轻湖泊污染负荷，改善水质的目的。但是该方法目前还存在许多难以解决的问题，例如：如何避免外来生物种的入侵对生态系统的破坏；如何大量的养殖用来对付蓝藻的生物并使其生物功能长存；如何控制所用滤食动物贻贝等不因毒素的存在而死亡，以及避免人食用后的中毒事件发生。

4.微生物生物法是利用某些细菌、真菌对蓝藻细胞的抑制生长甚至裂解细胞的功能，控制藻类的繁殖。但此法对整个水生生态的影响还有待评估，短期内很难实际应用。

以上四种方法只适用于蓝藻的控制，一旦蓝藻水华爆发则无能为力。

5.物理机械法包括打捞蓝藻、挖掘底泥沉积物、水体深层曝气、注水冲洗等，此法常在蓝藻水华爆发时运用，但这种方法往往费时费力。

6.化学药品杀除法是利用除草剂、杀藻剂及某些金属盐控制水华。例如用硫酸铜治藻，硫酸铜在水中分解的Cu²⁺与藻体中的蛋白质结合，蛋白质变性，藻体死亡。但该法治疗效果不十分理想，原因是蓝藻繁殖很快，一旦优势种群形成，即使当天用药见效，富营养物质仍然存在于水体中，过一两天又会大量繁殖出现。除此之外化学药剂对水体生态带来的负面影响及其严重的后果难以预测。

7.吸附絮凝法是利用物质的胶体化学性质，使蓝藻絮凝沉淀，然后回收是该方法的主要目的。絮凝剂主要分无机絮凝剂(铁盐和铝盐)、高分子絮凝剂和天然絮凝剂。该方法对藻类生物密集时极为有效，作用时间短，利于藻类的回收，同时也可消除水体其他悬浮物，净化水质。该方法的不足是无机絮凝剂大都对水体有一定污染性，高分子絮凝剂后处理较麻烦，另外成本问题也是该方法推广的一个障碍。

8.天然矿物絮凝法：粘土矿物具有吸附性、表面电性及阳离子交换性。粘土矿物的高吸附性被认为是一种治理藻类的天然絮凝剂，对比化学絮凝剂，它具有来源丰富、成本低、无污染等优点，在国际上受到高度重视。日本、南韩等国在赤潮生物发生现场进行了大量粘土治理研究，取得了一定的成效。但是粘土矿物溶胶性差，迅速凝聚、沉淀藻类生物能力低，量少时难以完全消除藻类生物，所以在实际应用时必须大量洒播黏土，由此给大面积治理藻类生物带来了淤渣量过大的问题。要解决这一不足就必须在黏土中添加一定量的化学产品，部分或全部替代黏土层间可交换离子后并固定在粘土层间，形成新的复合材料，改变或促进黏土的特定性能，以提高黏土矿物的除藻效率。在大面积藻华治理中，改性黏土材料与应用技术是很有前景的方法之一。

但目前国内外的改性黏土的研究主要集中在治理赤潮污染，对改性黏土对蓝藻治理的研究尚未见报道。

中国专利申请98117764.6公开了一种江河、湖泊、池塘用粉状除藻剂。它是由沸石和聚合氯化铝混合而成，喷撒于含有藻类(例如蓝藻)的水面后，可迅速将藻类沉淀，除藻后的水含叶绿素可由7克/升，降低除到5微克/升以下。