殼聚糖混合改性硅藻土去磷除藻研究.pdf

1、富營養(yǎng)污染的防治與治理是水污染和環(huán)境工程領(lǐng)域中的一個重要方向,其主要危害表現(xiàn)為水華的頻繁爆發(fā)及引起的一系列問題。水華爆發(fā)后的控制主要體現(xiàn)在藻體的去除上,而對水華爆發(fā)前的防治主要體現(xiàn)在對水體生態(tài)體系平衡的維護上,其中最為重要的一環(huán)就是水體中營養(yǎng)鹽濃度的控制。隨著人們對環(huán)境生態(tài)認識的不斷提高,兼顧環(huán)境安全與高效的治理方法成為富營養(yǎng)控制發(fā)展的方向。
　　 在國內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上,本文以正磷酸鹽梯度溶液為實驗對象,采用浙江嵊州生產(chǎn)的直鏈藻

2、硅藻土為原料,在一定條件下使用水和氧化鐵(ferrihydrite)對其進行負載、改性,并采用改性后的硅藻土進行除磷實驗。對硅藻土改性前后的微觀結(jié)構(gòu)變化與其吸附性能變化間的關(guān)系進行了討論,并研究了在不同pH值下其對水中TP的去除效果。另外,本文還以在人工條件下培養(yǎng)的銅綠微囊藻為實驗對象,采用先前制備的改性硅藻土配合殼聚糖進行混凝除藻實驗。對改性硅藻土表面電性、粒徑、殼聚糖最佳投放比以及不同pH條件下混凝效果進行了進一步研究。
　　

3、 試驗結(jié)果表明,當使用水和氧化鐵(ferrihydrite)對硅藻土進行改性后,硅藻土表面被NaOH溶液部分溶解,硅藻土表面微孔中大于7nm的微孔(主要為大型微孔(macropores)與中型微孔(mesopores))被鐵氧化物晶體填充發(fā)生了部分堵塞,孔徑縮小,另外大部分的氧化鐵晶體堆積于硅藻土表面。改性后的硅藻土比表面積由26.73(m2/g)增大到197.6(m2/g),增大了7倍。由于比表面積的顯著增加,改性硅藻土對P的吸附能

4、力也明顯提高,從之前的10.2 mgig(pH=4)和1.7mg/g(pH=8.5)分別提高到了37.3mg/g(pH=4)和13.6 mg/g(pH=8.5)。
　　 混凝試驗結(jié)果表明,改性硅藻土混合殼聚糖對藻類混凝去除率遠高于兩者獨立絮凝去除率,具有良好的去除效果。分析其因為,使用殼聚糖與改性硅藻土進行混凝,既能通過殼聚糖的粘結(jié)架橋作用絮凝藻細胞,還能改變硅藻土表面電性,凝聚帶負電的藻細胞。因此,混凝去除銅綠微囊藻的能力大幅

5、度提高。實驗表明,(30+1)mg/L的使用量即可有效絮凝去除銅綠微囊藻,去除率分別達到93％(pH=8.5)和99％(pH=4)以上。1、兩者混合后的絮凝作用主要是依靠殼聚糖的電中和凝聚和粘結(jié)架橋作用來實現(xiàn),改性硅藻土土主要是起加速絮體沉降的作用。在水中殼聚糖分子鏈上陽電荷的相互排斥作用,有利于殼聚糖分子鏈的舒展,從而可以充分發(fā)揮架橋網(wǎng)捕作用。2、改性硅藻土的加入不僅增大了顆粒間的碰撞機率,而且其良好的吸附性能為藻類細胞的凝聚提供了凝