粘土复合聚合氯化铝铁处理高藻水中藻类的研究

广 东 化 工 2011年 第7期

· 44 · 第38卷 总第219期

粘土复合聚合氯化铝铁处理高藻水中藻类的研究

肖海华

(韶关始兴县环境监测站，广东 韶关 512500)

[摘 要]对粘土复合聚合氯化铝铁(PAFC)用于城市湖泊中藻类的絮凝去除进行了研究。实验结果表明，粘土复合PAFC 絮凝藻类的最佳投加量为9 mL·L -1，对叶绿素和浊度的去除率分别可以达到93.75 %、90.09 %(白粘土)和90.63 %、93.18 %(硅藻土)。实验还确定了絮凝的最佳工艺及pH 范围，最佳pH 以小于8为佳；合适的快搅速度是300 rpm ，快搅时间为2 min ；慢搅速度为30 rpm ，慢搅时间为15 min 。

[关键词]壳聚糖；粘土；高藻水

[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2011)07-0044-02

Flocculation and Removal of Algae in Urban Lakes Water by

Chitosan-modified Clays

Xiao Haihua

(Environmental Monitoring Station of ShiXing country, Shaoguan 512500, China)

Abstract: The flocculation and removal of algae in urban lakes water by PAFC-modified clays was studied. The algal removal efficiency was greatly improved after the modification of the clays. The optimum total loading was 9 mL·L -1 and the corresponding Chlorophyll-α and turbidity removal rate was 93.75 %、90.09 %(white clay)and 90.63 %、93.18 %(diatomite). The algal removal efficiency was higher when the pH less than 8. The appropriate rapid stirring speed was 300 rpm and stirring time was 2 min. And the appropriate slow stirring speed was 30 rpm and stirring time was 15 min.

Keywords: PAFC ；clay ；algae-bloom water

文章针对韶关辖区内湖藻类，拟通过将PAFC 与多种粘土复合，探讨其对天然水体中藻类的絮凝去除能力以及粘土复合PAFC 絮凝中的影响因素，从而使粘土复合PAFC 絮凝藻类技术得以推广。

1 材料与方法

1.1 实验材料

AlCl 3·6H 2O 、四氧化三铁、三氧化二铁、硅藻土、高岭土、高粘凹凸棒石、活性白土等粘土。

实验用水取自南水水库水，原水pH 为8.5~9.2，叶绿素α含量为133.92～145.08 μg·L -1取回水静置去除沉淀，调pH 为6.5，备用。

1.2 实验方法

(1)PAFC 按文献[1-8]制作；

(2)凝聚实验 取水样500 mL 加入到800 mL 烧杯中，投加粘土预先搅拌30 s(150 rpm)混合均匀，再投加PAFC 快搅(300 rpm)2 min ，慢搅(30 rpm)15 min ，静置30 min ，于液面下3 cm 处取样，测定浊度和叶绿素α含量。

2 结果与讨论

2.1 粘土和PAFC 对藻类的凝聚作用

图1是当粘土用量为1 g·L -1时不同种类粘土对藻类的絮凝沉降性能，可以看出，未经过改性的粘土对藻类基本没有去除效果，即使处理效果最好的滑石粉，其对藻类的去除率也仅仅为42.3 %。这对于高藻水的处理是基本没有意义的。

1020304050叶绿素去除率/%

粘土类型

图1 不同种类粘土单独投加对叶绿素的去除

Fig.1 Different kinds of clays on algae removal efficiency

2.2 粘土的加入对PACF 絮凝藻类的影响

图2考察了粘土的不同投量对叶绿素和浊度去除效果的影响，其中粘土为白粘土，PAFC 为7 mL·L -1。结果表明，少量的粘土就能提高PAFC 对藻类的去除效率，随着粘土用量的增加，其对叶绿素和浊度的去除率有一定的提高，在用量为60 mg·L -1时达到最大。粘土同PAFC 之间可能通过吸附、离子交换和插入作用结合，粘土经过PAFC 改性后可以有效增强其对有机物质的捕获

能力[6]，

也能有效的捕获藻细胞[9]，从而提高了其对叶绿素和浊度的去除效率，并能有效的改善沉淀絮体的性能。

35

4045505560657075808590去除率/%

白粘土投加量/(mg ·L -1

)

图2 粘土的投加量对絮凝效能的影响

Fig.2 Influence of loading of clay on algal removal efficiency

为此，文章研究了不同粘土加入量对絮体体积的影响，其中粘土为白粘土，PAFC 为7 mL·L -1。由图3可以看出，粘土加入能改善沉淀物的性能，较大的减少絮体的体积。但当粘土用量持续增大时，在沉淀物中能明显看出白色未凝聚的粘土颗粒沉降，同时可能增加水中浊度，应投入适当量的粘土。 2.3 粘土复合PAFC 对藻类的凝聚作用

对不同类型的粘土复合PAFC 絮凝藻类进行实验，得出图3。由图3可知，粘土的加入对PAFC 对藻类絮凝能力有较大的提高。粘土的种类对絮凝效果有一定的影响，在文章所用粘土中，白粘土和硅藻土的效果高于其他粘土，也明显高于单独使用壳聚糖的

处理效果。在PAFC 用量为5 mL·L -1时，

白粘土的加入能将PAFC 对叶绿素和浊度的去除率由50.00 %和25.00 %提高到75.00 %和63.64 %；在PAFC 用量为6 mL·L -1时，硅藻土的加入能将PAFC 对叶绿素和浊度的去除率由50.00 %和30.60 %提高到75.00 %和

73.48 %；单独投加PAFC 的最佳投加量为12 mL·L -1，

其对叶绿素[收稿日期] 2011-05-15

[作者简介] 肖海华(1979-)，男，广东韶关人，本科，主要从事环境监测、水处理的研究工作。