[发明专利]铝盐混凝藻渣制备过硫酸盐活化剂及方法

说明书

本发明公开了铝盐混凝藻渣制备过硫酸盐活化剂及方法。将蓝藻藻浆经聚合氯化铝絮凝、干燥、粉碎并过筛后，在氮气气氛下煅烧，制得炭化材料作为过硫酸盐活化剂；本发明以铝盐混凝藻渣为主要原料实现了蓝藻藻渣的资源化利用，制备方法简单易行，成本低廉，将所述材料作为过硫酸盐活化剂应用于染料废水中的净化，有机污染物的降解率高于90%，降解效果显著。

技术领域

本发明属于污染物无害化处理领域，特别涉及一种铝盐混凝藻渣制备过硫酸盐活化剂及方法。

背景技术

目前，高级氧化技术被认为是处理染料等难降解有机污染物的一种行之有效的方法。与其它技术相比，高级氧化法可以实现有机物的高效降解去除，且操作简单，无有机物二次污染问题。过硫酸盐氧化技术是近年来新兴的一种高级氧化技术。过硫酸盐本身氧化能力有限，但在一定条件下可以活化生成强氧化性的硫酸根自由基，通过电子转移等反应实现污染物的高效降解去除。研究表明，光、热和过渡金属离子等都可以活化过硫酸盐产生硫酸根自由基。但是，光、热等活化法需外加能量，而过渡金属离子活化则存在金属离子浓度不易控制的问题。寻找成本低、效能好的活化剂成为过硫酸盐高级氧化技术的研究热点。

蓝藻是一类光合自养型单细胞生物，夏天极易在淡水或海水中爆发，产生恶臭并污染空气，对生态环境和人类健康都有极大的危害。在水华期，蓝藻的生物量巨大，以太湖沿岸的无锡市为例，生长高峰期的蓝藻打捞量高达上千吨/天。为减少蓝藻的含水率，往往会对打捞的蓝藻进行混凝处理进而形成藻渣，藻渣不能直接被家禽、家畜使用，大量藻渣长期堆积便会腐烂发臭，分解产生大量的氮、磷等营养盐颗粒、硫化氢气体及微囊藻毒素等有害物质，对环境造成二次污染。因此，蓝藻藻渣的处理处置一直是蓝藻水华治理问题的重点。

发明内容

本发明针对上述技术背景存在的问题，提供一种铝盐混凝蓝藻藻渣作为原料制备过硫酸盐活化剂及方法，为蓝藻藻渣无害化处理和资源化利用提供可行途径，同时为过硫酸盐高级氧化技术提供一种价格低廉且效能好的活化剂。

本发明是通过以下技术方案实现的：

铝盐混凝藻渣制备过硫酸盐活化剂的方法，包括以下步骤：

(1) 取蓝藻藻浆，经聚合氯化铝絮凝后得到藻渣；

(2) 将步骤(1)制得的藻渣自然风干，在100℃下干燥24-48 h，粉碎过100目筛；

(3) 将过筛后的藻渣放于管式炉中，通入氮气进行热解，冷却后得到的黑色炭化材料作为过硫酸盐活化剂。

本发明进一步解决的技术方案是，所述过硫酸盐活化剂中的过硫酸盐是指过硫酸氢钠、过硫酸氢钾中的任一种。

本发明进一步解决的技术方案是，所述炭化材料与过硫酸盐的投放质量比为1:(1-3)。

本发明进一步解决的技术方案是，所述步骤(1)中聚合氯化铝的投加量为50-300mg/L。

本发明进一步解决的技术方案是，所述步骤(3)中通入氮气的流速为100-400 mL/min。

本发明进一步解决的技术方案是，所述步骤(3)中的热解是指：先以10-20℃/min的速率升温至300-700℃，停留50-80 min后以10-20℃/min的速率降温至80-120℃，最后冷却至室温。

本发明的铝盐混凝藻渣制备的过硫酸盐活化剂以及其在高级氧化技术处理染料废水领域中的应用也在本发明的保护范围内，所述活化剂能够活化过硫酸盐等硫酸根自由基体系产生的强氧化性硫酸根自由基，从而快速氧化降解染料废水的有机污染物。

本发明的有益效果为：