藻類生物絮凝劑和飲用水除氟生物吸附劑的研究.pdf

1、1.絮凝法是水處理中運用最為廣泛的一種方法。絮凝劑的性質(zhì)直接影響絮凝效果。用于水處理的生物絮凝劑是從生物體內(nèi)或分泌物中分離提取的具有絮凝活性的高分子物質(zhì)，具有資源豐富多樣化、原料價格相對低廉、原料產(chǎn)品無毒、高效、產(chǎn)物用后易生物降解、無二次污染等特點，近年來成為研究開發(fā)的熱點。
　　 目前國內(nèi)外對菌類絮凝劑的研究較多，但是關(guān)于藻類絮凝的研究卻很少，與菌類絮凝劑相比較，藻類絮凝劑具有成本低，易培養(yǎng)，工藝流程簡單，便于運行操作等特性，

2、可應(yīng)用于水環(huán)境保護及食品加工中。通過一系列藻類絮凝劑的篩選比較，發(fā)現(xiàn)衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)培養(yǎng)液具有絮凝能力，對高嶺土懸濁液絮凝率可達(dá)97.06％。其次，(1)優(yōu)化衣藻培養(yǎng)過程中影響絮凝劑產(chǎn)率的最佳培養(yǎng)條件(生長過程、初始pH、光照強度、培養(yǎng)溫度)，研究結(jié)果表明在衣藻培養(yǎng)過程中8-37天，其絮凝率均達(dá)90％以上。在pH6-10、光照20-60μEm-2s-1、溫度15℃-25℃條件下，有利于衣藻絮凝劑

3、的產(chǎn)出；(2)比較了絮凝過程中不同影響因素條件下(生物絮凝劑量、離子強度和pH)衣藻絮凝劑的最佳處理效果。結(jié)果表明，最佳絮凝劑投加量為4mg/L。高嶺土懸濁液pH2-10對衣藻絮凝效果影響不大。Ca2+對衣藻絮凝劑有顯著促凝作用，其最適用量為2.25mM。此外，采用乙醇沉淀提純衣藻絮凝劑，并經(jīng)紫外光譜、糖的呈色反應(yīng)、考馬斯亮藍(lán)法、電泳等方法檢測衣藻絮凝劑成分，其組分為47.93％蛋白和35.43％糖類。本文還對其實際應(yīng)用作了初步的實驗研

4、究，結(jié)果表明衣藻絮凝劑對造紙廢水有一定的絮凝性能。
　　 2.另外，本文研發(fā)了一種新型飲用水除氟材料--Bio-F生物除氟劑，通過靜態(tài)實驗和動態(tài)柱實驗對該材料的除氟性能及除氟機理進行了探討和研究，確定了連續(xù)處理的控制條件與再生水平，并比較了該材料與目前廣泛使用的活性氧化鋁、沸石、骨碳的除氟效果及影響因素。取得的主要結(jié)論包括：
　　 (1)Bio-F生物除氟劑對F的吸附符合Langmuir吸附等溫模式(r2=0.9992)

5、，活性氧化鋁與斜發(fā)沸石吸附等溫線方程符合Langmuir吸附等溫模型，骨碳吸附等溫線方程符合Freundlich吸附等溫模型。
　　 (2)沸石除氟效果受pH影響很大，隨pH的增加除氟容量降低幅度可達(dá)20％；活性氧化鋁適用于pH偏酸性水源，其除氟效果受pH影響也較大；而Bio-F生物吸附劑對進水水質(zhì)適應(yīng)性強，原水的pH值范圍為4～9皆可。
　　 (3)Bio-F生物吸附劑除氟效率高，容量大，其除氟容量可達(dá)7.77mg/g

6、，而活性氧化鋁與斜發(fā)沸石、骨碳吸附容量在0.06～2.6mg/g之間。
　　 (4)骨碳因其機械強度較差，隨著再生次數(shù)增加，吸附性能衰減迅速，除氟容量明顯下降，嚴(yán)重影響除氟效果；活性氧化鋁除氟也隨著再生次數(shù)增加除氟性能逐漸下降，經(jīng)兩個周期使用后，除氟容量降低可達(dá)40％～60％。沸石與Bio-F生物吸附劑除氟再生性能穩(wěn)定，經(jīng)過十個周期的再生后，其除氟容量幾乎無變化。
　　 總之，Bio-F生物除氟劑作為一種天然生物材料，來