利用改性粘土矿物去除藻类的试验研究

摘要

随着近些年社会经济的快速发展，污水排放量激增，加之很多污水不经处理或者处理不达标就直接排放，使地表水体受到严重污染，水体富营养化严重。有效的控藻除藻技术，对实现地表水的持续利用，保证我国的水资源安全，维护经济社会的可持续发展有重要意义。本试验研究了多种粘土与PAC复合以及壳聚糖改性粘土的除藻效果。
　　PAC复合粘土除藻的试验结果表明:粘土与PAC复合除藻比单独投加粘土或PAC有了较大提高。PAC与粘土的质量比和粘土投加量都对粘土复合PAC除藻有一定的影响，粘土复合PAC除藻的最佳配比为1∶5，最佳投量为30mg/L，在此条件下的藻细胞去除率为87.19％，Chl-a去除率为89.16％。
　　壳聚糖改性粘土除藻试验结果表明:粘土经壳聚糖改性后除藻能力有了较大的提高，在合适的配比及投量下，五种粘土对藻细胞的去除率和Chl-a去除率都能达到90％以上，除藻效果整体上优于粘土与PAC复合除藻。
　　壳聚糖盐酸溶液中盐酸的浓度对改性粘土的除藻效果有较大的影响，综合比较可以看出，盐酸浓度较低的壳聚糖盐酸溶液改性的粘土除藻效果整体上优于盐酸浓度高的改性粘土。
　　壳聚糖与粘土的质量比、粘土投加量和粘土种类都对除藻效果有一定的影响。高浓度壳聚糖盐酸溶液改性粘土除藻的最佳配比范围为1∶20～1∶10，最佳投量范围为10mg/L～20mg/L;而低浓度壳聚糖盐酸溶液改性的粘土的合适配比范围为1∶5～1∶2，最佳投量范围为20mg/L～40mg/L。不同粘土的除藻效果没有明显的差别，相比较而言，高浓度壳聚糖盐酸溶液改性粘土中沸石粉的除藻效果比其它四种粘土稍好，而低浓度壳聚糖盐酸溶液改性粘土中则是活性白土的除藻效果更好一些。
　　在本实验室条件下，几种壳聚糖改性粘土中除藻效果最好的是配比为1∶5，投加量为30mg/L时的低浓度壳聚糖盐酸溶液改性沸石粉，在此条件下的藻细胞去除率为95.01％，Chl-a去除率为95.66％。
　　试验还研究了壳聚糖改性粘土单独去除铜绿微囊藻、四尾栅藻及梅尼小环藻的效果。结果表明，壳聚糖改性粘土对四尾栅藻和铜绿微囊藻的去除效果较好，对梅尼小环藻的去除效果则较差。
　　壳聚糖改性粘土去除铜绿微囊藻、四尾栅藻及梅尼小环藻的最佳比例分别为1∶5、1∶5和1∶2。在各自最佳配比下的除藻最佳投量分别为30mg/L、30mg/L～40mg/L和20mg/L。
　　在本实验室条件下，对铜绿微囊藻去除效果最好的是配比为1∶5，投量为30mg/L的改性高岭土，此条件下的藻细胞去除率为92.24％，Chl-a去除率为95.18％;对四尾栅藻去除效果最好的是配比为1∶5，投量为30mg/L的改性活性白土，此条件下的藻细胞去除率为95.01％，Chl-a去除率为95.24％;对梅尼小环藻去除效果最好的是配比为1∶2，投量为20mg/L的改性钠基膨润土，此条件下的藻细胞去除率为94.44％，Chl-a去除率为95.52％。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 我国水体富营养化问题

1．1．1 我国水体富营养化现状

1．1．2 水华的危害

1．2 国内外除藻技术研究现状

1．2．1 物理方法

1．2．2 化学方法

1．2．3 生物方法

1．3 粘土矿物在治理水华方面的研究与应用

1．4 论文研究的目的及意义

1．4．1 研究意义

1．4．2 课题来源

1．4．3 研究内容

第2章 试验材料及方法

2．1 试验材料

2．1．1 藻种来源与培养条件

2．1．2 试验所用矿物材料

2．1．3 试验所用主要药剂

2．1．4 试验仪器

2．2 检测方法

第3章 粘土矿物复合PAC强化混凝除藻试验研究

3．1 试验材料与方法

3．1．1 粘土复合PAC溶液的制备

3．1．2 除藻试验方法

3．2 试验结果

3．2．1 未改性粘土单独除藻试验

3．2．2 PAC单独除藻试验

3．2．3 粘土矿物复合PAC混凝除藻的最佳配比

3．2．4 粘土矿物复合PAC混凝除藻的最佳投量

3．2．5 粘土矿物复合PAC与单独投加粘土除藻沉降性能的对比

3．3 试验分析与讨论

3．3．1 单独投加粘土和PAC与复合投加对除藻的影响

3．3．2 PAC与粘土的质量比及粘土投量对除藻的影响

3．3．3 粘土种类对除藻效果的影响

3．4 本章小结

第4章 壳聚糖改性粘土除藻试验研究

4．1 试验材料与方法

4．1．1 壳聚糖改性粘土的制备

4．1．2 除藻试验方法

4．2 试验结果

4．2．1 高浓度壳聚糖盐酸溶液改性粘土除藻试验

4．2．2 低浓度壳聚糖盐酸溶液改性粘土除藻试验

4．3 试验分析与讨论

4．3．1 藻细胞去除率和Chl-a去除率的对比

4．3．2 不同酸浓度对除藻效果的影响

4．3．3 壳聚糖改性粘土与PAC复合粘土除藻效果的比较

4．4 本章小结

第5章 壳聚糖改性粘土对不同藻类的去除效果

5．1 试验材料与方法

5．1．1 改性粘土的制备

5．1．2 除藻试验方法

5．2 试验结果

5．2．1 改性粘土去除铜绿微囊藻试验

5．2．2 改性粘土去除四尾栅藻试验

5．2．3 改性粘土去除梅尼小环藻试验

5．2．4 改性粘土对不同藻类去除效果的对比

5．3 试验分析与讨论

5．3．1 藻种类对除藻效果的影响

5．4 本章小结

第6章 结论和建议

6．1 结论

6．2 建议

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢