微生物絮凝剂M-C11处理高岭土悬浊液的响应曲面优化

摘要

采用相应曲面法对微生物絮凝剂M-C11絮凝高岭土悬浊液的过程参数进行优化,选取中心复合试验设计(CCD),以pH、M-C11投加量和CaCl2投加量为自变量,以处理后的高岭土悬浊液絮凝率(Fr)为响应值,并借助扫描电镜对絮凝剂的作用机理进行初步探讨.结果表明:微生物絮凝剂M-C11可显著改善高岭土悬浊液的絮凝性能,且选取的3种单因素水平均可影响絮凝剂活性.经拟合分析,在M-C11投加量=2.56mL,CaCl2投加量=0.37g/L的最优条件下,微生物絮凝活性实验值可达92.37％,接近模型预测值(92.30％).CaCl2投加量对絮凝效果的影响高于M-C11投加量(Pcacl2＜PM-C11=0.0131).Ca2+可中和高岭土颗粒表面负电荷,絮凝剂分子为悬浮颗粒提供吸附结合位点,促进絮体凝聚沉淀,M-C11絮凝机理是电中和、吸附架桥和网捕等联合作用的结果.微生物絮凝剂M-C11具有成本低廉、安全高效等优势,是具有广阔应用前景的水处理絮凝剂.