硫酸鋁混凝去除納米TiO2的效能及影響因素分析.pdf

1、隨著納米技術(shù)的飛速發(fā)展,人工合成納米材料種類和數(shù)量日益增多。納米材料在日常生活中得到了廣泛應(yīng)用,不可避免會(huì)有部分納米材料流入生態(tài)環(huán)境。目前大量研究表明,納米材料能對(duì)生物體誘發(fā)生理毒性,一旦這些材料通過(guò)各種循環(huán)進(jìn)入人體內(nèi),會(huì)給人類健康造成巨大威脅。水作為生命之源,飲用水安全至關(guān)重要。然而目前的飲用水處理工藝很少關(guān)注納米顆粒的去除,水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中未對(duì)納米顆粒進(jìn)行限量。
　　為了解常規(guī)水處理后,水體中納米顆粒的殘留及其對(duì)水質(zhì)的影響,本文選用

2、納米TiO2粒子作為目標(biāo)污染物,硫酸鋁作為絮凝劑,考察了混凝條件,腐殖酸和表面活性劑對(duì)混凝去除納米TiO2的影響。本文意在確定無(wú)機(jī)鋁鹽對(duì)納米粒子的去除效能,研究納米粒子在混凝過(guò)程中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。
　　研究結(jié)果表明在原水條件下,快攪階段速度梯度G值高,有利于微絮體的形成和生長(zhǎng),但攪拌時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。慢攪階段G值過(guò)高或高低均造成出水濁度升高。硫酸鋁對(duì)納米TiO2的電中和能力很強(qiáng),合適的水質(zhì)條件下,納米TiO2能被有效的去除,40mg/

3、L的硫酸鋁使納米TiO2的去除率高達(dá)95.8％。
　　水體pH值和堿度通過(guò)影響鋁鹽的水解聚合形態(tài)和納米TiO2表面電位影響納米粒子的混凝去除,在原水條件下,最佳pH范圍為6.7～9.0之間。在最佳pH范圍內(nèi),鋁鹽對(duì)納米TiO2的混凝機(jī)理為吸附電中和和網(wǎng)捕卷掃共同作用。共存陰離子(H2PO4-、SiO32-、SO42-和NO3-)對(duì)混凝的影響差別較大,H2PO4-和SiO32-表現(xiàn)為先促進(jìn)后抑制,SO42-表現(xiàn)為抑制,NO3-無(wú)影響

4、作用。共存陽(yáng)離子(Na+、NH4+、Ca2+和Mg2+)對(duì)混凝影響很小,Ca2+、Mg2+能通過(guò)壓縮雙電層降低粒子表面電位,促進(jìn)納米TiO2的去除,NH4+對(duì)混凝的抑制作用最大。
　　在原水條件下,低濃度腐殖酸能抑制納米TiO2的去除,而高濃度腐殖酸促進(jìn)納米粒子的混凝去除。十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)和十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)均不利于納米TiO2的去除,SDBS的抑制作用強(qiáng)于CTAB。SDBS對(duì)混凝的影響表現(xiàn)為先抑制,后促