殼聚糖改性蛭石絮凝除藻研究.pdf

1、水華藍(lán)藻的爆發(fā)破壞了水體生態(tài)平衡，使水質(zhì)惡化，影響了飲用水安全，危害人體健康。粘土絮凝法被公認(rèn)為最具潛力的除藻方法，本文采用殼聚糖改性蛭石絮凝除藻，考察了改性方式、蛭石粒徑、投加量、投加比、藻密度、初始pH值、藻類生長期、胞外分泌物（EOM）等因素對除藻效果的影響，通過分析Zeta電位、藻絮體，探究了除藻機(jī)理，并與聚合氯化鋁（PAC）的除藻效果比較，分析了實(shí)際應(yīng)用的可行性，得出以下結(jié)論：
　?。?）單獨(dú)蛭石絮凝除藻率僅在10％~1

2、5%之間，分別使用五種改性劑改性蛭石，得出殼聚糖改性蛭石的除藻效果最佳。單獨(dú)殼聚糖絮凝除藻：投加量為1.8mg/L時(shí)絮凝效果最佳，濁度、藻密度和葉綠素a（chl-a）的去除率分別為93.21%、96.17%和95.63%。
　　（2）藻密度約4.86×109cells/L（A680≈0.1）時(shí)，當(dāng)蛭石粒徑為120目，殼聚糖與蛭石投加比為1:15，蛭石投加量18 mg/L時(shí)絮凝效果最理想，濁度、藻密度、chl-a的去除率分別為95.

3、16%、96.67%、100%，且生成的絮體大而密實(shí)、抗擾動(dòng)性強(qiáng)，比單獨(dú)殼聚糖生成絮體的速度更快、更穩(wěn)定。A680值為0.053、0.102、0.143和0.197的含藻水去除率最大相差10%，說明殼聚糖改性蛭石絮凝除藻的抗藻密度沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，可用于不同爆發(fā)程度的藍(lán)藻。酸性條件下的絮凝效果最好，當(dāng)水體pH大于8時(shí)，藻細(xì)胞去除率急劇下降。
　?。?）衰亡后期的藻細(xì)胞DOC值較高，與其他生長期相比，較難處理，藻細(xì)胞去除率僅在30%左

4、右。過量的EOM會(huì)增大改性蛭石的投加量，當(dāng)達(dá)到相同去除率時(shí)，未移除EOM藻液的殼聚糖改性蛭石的投加量是移除EOM藻液的3倍。EOM對絮凝除藻具有低促高抑的作用，低濃度（DOC<10 mL）時(shí)EOM中的高分子化合物可發(fā)揮吸附架橋作用，有利于于絮凝；高濃度（DOC>30 mL）時(shí)EOM的電負(fù)性發(fā)揮主導(dǎo)作用，從而抑制絮凝。
　?。?）殼聚糖可改變蛭石的Zeta電位為正值，壓縮雙電層，與藻體電性中和，從而使藻體脫穩(wěn)聚集。絮體的顯微、SEM

5、和分形維數(shù)分析表明，宏觀上，殼聚糖改性蛭石絮凝的絮體大而密實(shí)，以蛭石為凝聚核呈球狀；微觀角度，殼聚糖改性蛭石將藻體凝結(jié)成了內(nèi)部為網(wǎng)狀的凝聚團(tuán)；量化角度，殼聚糖改性蛭石絮體的分形維數(shù)為1.832，比單獨(dú)殼聚糖高0.343。殼聚糖改性蛭石絮凝除藻的主要機(jī)理為電性中和、粘附架橋、網(wǎng)捕卷掃作用。
　?。?）PAC與殼聚糖改性蛭石的藻細(xì)胞去除率相差不到5%，但沉降時(shí)間卻相差6倍，殼聚糖改性蛭石生成的絮體呈球狀，更大、更密實(shí)、抗擾動(dòng)性更強(qiáng)。P