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(rèn)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(fù)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(dāng)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(yuǎn)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(xì)胞,還能改變硅藻土表面電性,凝聚帶負(fù)電的藻細(xì)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(xì)胞的凝聚提供了凝