[0030] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0031] 本发明提供了一种基于喜旱莲子草的除藻剂，其中，该除藻剂含有HCl、粉末状的喜旱莲子草、膨胀蛭石和水；其中，所述喜旱莲子草的粒径不小于100目，所述膨胀蛭石的粒径小于100μm。
[0032] 在本发明中，所述喜旱莲子草的粒径不小于100目，所述膨胀蛭石的粒径小于100μm均能够获得除藻藻效果优异的除藻剂，但是为了同通过调整喜旱莲子草和/或膨胀蛭石的粒径使得除藻剂的除藻效果得到进一步提高，优选地膨胀蛭石的粒径小于75μm；
并且/或者所述喜旱莲子草的粒径为100-200目。
[0033] 在本发明提供的除藻剂中，各组分的含量可以在宽的范围内选择，但为了使得该除藻剂能够具有更优异的除藻效果，优选地，相对于100重量份的所述膨胀蛭石，HCl的含量为7-16重量份，所述膨胀蛭石的含量为7-13重量份。为了进一步提高除藻剂的除藻效果，更优选地，相对于100重量份的所述膨胀蛭石，HCl的含量为10-14重量份，喜旱莲子草的含量为9-11重量份。
[0034] 在所述除藻剂中，水的含量可以根据应用过程以及制备过程的需要而进行适当调整。为了使得该除藻剂具有优异的除藻效果，在优选情况下，水的含量使得本发明的除藻剂以悬浊液的形式存在。优选地，在悬浊液形式的所述除藻剂中，以所述除藻剂的总重量为基准，HCl、喜旱莲子草和膨胀蛭石的总含量为1.0-2.0重量％，水的含量为98.0-99.0重量％。
[0035] 在所述除藻剂中，所述喜旱莲子草可以是喜旱莲子草植株上的任何一个部位，也可以是任何生长周期中任何一种喜旱莲子草，如生长期或休眠期中的喜旱莲子草。但为了获得出早效果更加优异的除藻剂，优选地，喜旱莲子草的原料选自生长期的喜旱莲子草植株。
[0036] 另外，本发明中的粉末状的喜旱莲子草是通过将生长期的喜旱莲子草植用蒸馏水洗净并剪碎，然后将其在80-100℃下烘干至恒重并研磨至200目以下过筛取得。
[0037] 本发明还提供了一种基于喜旱莲子草的除藻剂的制备方法，其中，该方法包括将HCl、粉末状的喜旱莲子草、膨胀蛭石和水进行混合；其中，所述喜旱莲子草的粒径不小于100目，所述膨胀蛭石的粒径小于100μm。
[0038] 在本发明中提供的制备方法中，所述喜旱莲子草的粒径大于100目，所述膨胀蛭石的粒径小于100μm均能够获得除藻效果优异的除藻剂，但是为了同通过调整喜旱莲子草和/或膨胀蛭石的粒径使得除藻剂的除藻效果得到进一步提高，在上述优选实施方式中，为了使所述膨胀蛭石的粒径满足本发明的要求，在将所述膨胀蛭石与所述混合溶液混合之前，优选将粒径较大的膨胀蛭石和/或喜旱莲子草进行磨碎和筛分，以获得粒径小于100μm(优选小于75μm)的膨胀蛭石；并且/或者所述喜旱莲子草的粒径为100-200目。
[0039] 在本发明提供的除藻剂的制备方法中，各组分的含量可以在宽的范围内选择，但为了使得该除藻剂能够具有更优异的除藻效果，优选地，相对于100重量份的所述膨胀蛭石，HCl的用量为7-16重量份，所述喜旱莲子草的用量为7-13重量份。为了进一步提高除藻剂的除藻效果，更优选地，相对于100重量份的所述膨胀蛭石，HCl的用量为10-14重量份，喜旱莲子草的用量为9-11重量份。
[0040] 根据本发明的除藻剂的制备方法的一种优选实施方式，将HCl、粉末状的喜旱莲子草、膨胀蛭石和水进行混合的过程包括如下步骤：
[0041] (1)将0.5-2.0重量％的盐酸溶液与喜旱莲子草混合，得到混合溶液；
[0042] (2)将所述膨胀蛭石与所述混合溶液混合。
[0043] 在所述除藻剂的制备方法中，优选地，水的用量使得制备的除藻剂为悬浊液的形式；优选地，在该悬浊液的形式的除藻剂中，HCl、喜旱莲子草和膨胀蛭石的总含量为1.0-2.0重量％，水的含量为98.0-99.0重量％。
[0044] 本发明还提供了上述除藻剂在净化水质的过程中的应用。
[0045] 在采用本发明的除藻剂进行净化水质的过程中，所述除藻剂的用量可以根据本领域常规的除藻工艺进行确定和选择。优选地，待处理水体与除藻剂的用量的体积比为100：3-10，更优选为100：5-6。
[0046] 以下通过实施例对本发明作进一步说明。
[0047] 实施例1
[0048] 将生长期的喜旱莲子草植株洗净并剪碎，然后在80℃下烘干至恒重并研磨，过200目筛得到粉末状的喜旱莲子草。
[0049] 将10ml浓度为1重量％的盐酸溶液与100mg的平均粒径为200目的喜旱莲子草均匀混合并浸泡30min，然后用水定容至100ml，得到混合溶液。
[0050] 将膨胀蛭石破碎并筛分，得到粒径小于75μm的膨胀蛭石。将1g粒径小于75μm的膨胀蛭石加入上述混合溶液中，搅拌至均匀混合后，得到本发明的除藻剂A1。
[0051] 实施例2
[0052] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，粉末状的膨胀蛭石的用量为0.9g，得到本发明的除藻剂A2。
[0053] 实施例3
[0054] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，粉末状的膨胀蛭石的用量为1.1g，得到本发明的除藻剂A3。
[0055] 实施例4
[0056] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，粉末状的喜旱莲子草的平均粒径为100目，得到本发明的除藻剂A4。
[0057] 实施例5
[0058] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，粉末状的喜旱莲子草的平均粒径为200目，得到本发明的除藻剂A5。
[0059] 实施例6
[0060] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，粉末状的喜旱莲子草的平均粒径为250目，得到本发明的除藻剂A6。
[0061] 实施例7
[0062] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，粉末状的膨胀蛭石的用量为0.8g，得到本发明的除藻剂A7。
[0063] 实施例8
[0064] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，粉末状的膨胀蛭石的用量为1.4g，得到本发明的除藻剂A8。
[0065] 实施例9
[0066] 按照实施例1的方法进行，所不同的是，粉末状的膨胀蛭石的平均粒径为90μm，得到本发明的除藻剂A9。
[0067] 对比例1
[0068] 按照实施例1的方法进行得到除藻剂B1，所不同的是，不含有HCl。
[0069] 对比例2
[0070] 按照实施例1的方法进行得到除藻剂B2，所不同的是，不含有粉末状的喜旱莲子草。
[0071] 对比例3
[0072] 按照实施例1的方法进行得到除藻剂B3，所不同的是，不含有粉末状的膨胀蛭石。
[0073] 对比例4
[0074] 按照实施例1的方法进行得到除藻剂B4，所不同的是，粉末状的膨胀蛭石的粒径为150μm。
[0075] 对比例5
[0076] 按照实施例1的方法进行得到除藻剂B5，所不同的是，粉末状的喜旱莲子草的粒径为50目。
[0077] 检测例1
[0078] 取培养了7d的铜绿微囊藻液800ml，均分为两组(处理组A和对照组B)，每组各400ml，记录其藻浓度，温度以及pH。对照组B中加入蒸馏水20ml，同时向处理组A中加入
20ml除藻剂A1，使加入的除藻剂与藻液的体积比为5:100，3h后分别记录各组中藻细胞浓度，计算3h除藻率。
[0079] 除藻率＝(对照组B藻细胞数目-处理组A藻细胞数目)/对照组B藻细胞数目×100％
[0080] 检测效果如图1和图2所示，其中，图1是3h后处理组A和对照组B中的藻液对比图，由该图得知，3h后处理组A中的藻液中的铜绿微囊藻几乎完全被去除；图2是除藻剂A1的3h除藻率统计图，由该图可知除藻剂A1的除藻率可高达99.9％。
[0081] 同样利用上述方法对除藻剂A2-A9和除藻剂B1-B5进行除藻率检测，检测结果见表1和表2。
[0082] 表1
[0083]除藻剂 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9
除藻率/％ 99.9 99.8 99.9 99.8 99.8 99.2 99.1 99.3 99.4
[0084] 表2
[0085]除藻剂 B1 B2 B3 B4 B5
除藻率/％ 70.1 78.8 59.4 66.2 61.7
[0086] 除藻剂A1在加入上述处理组A中0-15min内的具体除藻过程见图3，由图3可知，在3min左右，除藻剂A1便能有效地去除处理组A中的铜绿微囊藻。为了进一步观察除藻过程，使用显微成像对除藻过程进行检测，该显微成像检测是通过BM-100C生物显微镜(安徽奥特光学仪器厂)检测完成，检测结果见图4-图6。图4-图6分别是除藻剂A1在加入上述处理组A中0min、1.5min和15min的显微成像图，图4中的L图是显微成像图，M图是处理组A中铜绿微囊藻液，由此显示出处理组A中分布有大量的铜绿微囊藻。图5中的L图是处理组A在加入除藻剂A1后1.5min时上层液的显微成像图，R图是此时处理组A下层液的显微成像图，M图是处理组A中铜绿微囊藻液，由此显示出再1.5min时处理组A中铜绿微囊藻开始出现凝絮。图6中的L图是处理组A在加入除藻剂A1后15min时上层液的显微成像图，R图是此时处理组A下层液的显微成像图，M图是处理组A中铜绿微囊藻液，由此显示出再15min时处理组A中铜绿微囊藻凝絮的比较完全。
[0087] 检测例2
[0088] 通过Hitachi S-4800扫描电镜(日本日立公司)对粉末状的喜旱莲子草和实施例1中混合溶液中的喜旱莲子草进行检测，检测结果见图7，其中，图7中的左图为粉末状的喜旱莲子草的SEM图，右图为实施例1中混合溶液中的喜旱莲子草的SEM图。由图7可知，酸化后的喜旱莲子草结构更加疏松，具有更多的孔隙。
[0089] 同样通过Hitachi S-4800扫描电镜(日本日立公司)对粉末状的膨胀蛭石以及除藻剂A1中的膨胀蛭石进行检测，检测结果见图8，其中，图8中的左图为粉末状的膨胀蛭石的SEM图，右图为除藻剂A1中的膨胀蛭石的SEM图。由图8可知，除藻剂A1中的膨胀蛭石的表面被盐酸改性的喜旱莲子草包覆。
[0090] 检测例3
[0091] 通过Hitachi S-4800扫描电镜(日本日立公司)对处理组A未添加除藻剂A1时铜绿微囊藻细胞以及添加除藻剂A1后铜绿微囊藻细胞进行检测，检测结果见图9-11。其中，图9是处理组A未添加除藻剂A1时铜绿微囊藻细胞的SEM图，由图可知未经处理的铜绿微囊藻细胞分散存在于藻液中且藻细胞表面光滑。图10是添加除藻剂A1 1min后处理组A中的铜绿微囊藻细胞的SEM图，由图可知，在藻液中投加除藻剂后，藻细胞会很快被除藻剂凝聚形成絮体，此时藻细胞表面依然光滑。图11是添加除藻剂A1 6h后处理组A中的铜绿微囊藻细胞的SEM图，由图可知，藻细胞表面形态由光滑变为粗糙，这很有可能是在除藻剂的作用下，铜绿微囊藻细胞内部组分变化或藻细胞膜破裂而导致的。
[0092] 应用例
[0093] 取培养了13天的铜绿微囊藻，分为8份，分别用不同量的942培养基稀释，得到具有浓度梯度的铜绿微囊藻系列(942培养基由稀释10倍的942母液得到，942母液配方见表3)。向8个锥形瓶分别添加100ml上述8份铜绿微囊藻液，同时均加入5ml除藻剂A1，用玻璃棒搅拌均匀，3h后测定8个铜绿微囊藻密度，计算其除藻率，结果见表4。
[0094] 表3
[0095]
[0096] 表4
[0097]10 10
[0098] 由表3可知，本发明提供的除藻剂A1对藻细胞浓度在1.2×10 -1.45×10 cell/L的藻液具有优异的除藻能力。
[0099] 综上可知，经过喜旱莲子草改性后的悬浊液状的膨胀蛭石浆，即除藻剂，对有海害藻类有着较高絮凝去除效果。不仅，形成絮体所用的时间更短，絮体稳定、易聚集沉淀，水体接近无叶绿素，浊度急剧下降，水体变得透明；同时，除藻效率高，由相关数据可知对有害藻类的去除率高达99.9％。
