納米Fe3O4與聚合氯化鋁聯(lián)用對(duì)高濃度含藻水的凈化效果.pdf

1、近年來水體富營養(yǎng)化的問題日益嚴(yán)重，大量自然水體和部分飲用水水源地都相繼出現(xiàn)藻濃度過高的威脅。藍(lán)藻門的銅綠微囊藻是我國水華的優(yōu)勢(shì)藻種，它能導(dǎo)致水體的水質(zhì)變差，并釋放出對(duì)人體有致命威脅的微囊藻毒素。目前應(yīng)用最為廣泛的銅綠微囊藻處理技術(shù)是以聚合氯化鋁（PACl）為混凝劑的混凝沉淀工藝。混凝沉淀作為傳統(tǒng)的水處理工藝對(duì)一般濃度的藻去除有良好的處理效果，但水體中的藻濃度不斷升高會(huì)導(dǎo)致水體pH升高，使聚合氯化鋁中的Al有溶出的風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)藻濃度過高意味

2、著在混凝時(shí)需要投加高濃度的混凝劑，且混凝形成的絮體往往難以沉降。因此本研究采用納米四氧化三鐵與PACl聯(lián)用對(duì)高濃度含藻水進(jìn)行處理，目的是達(dá)到有效去除水中高濃度藻類及其它污染物的去除效率的同時(shí)、加強(qiáng)絮體沉降效果,減少PACl的投加量。
　　論文研究?jī)?nèi)容包括3個(gè)方面：(1)納米Fe3O4與PACl聯(lián)用對(duì)高濃度含藻水中藻的去除效果及機(jī)制研究；(2)納米Fe3O4與PACl聯(lián)用對(duì)高濃度含藻水中的濁度去除效果研究；(3)納米Fe3O4與PA

3、Cl聯(lián)用對(duì)于高濃度含藻水中藻毒素的去除效果研究。研究結(jié)果結(jié)論如下：
　　(1)納米Fe3O4與PACl聯(lián)用對(duì)高濃度含藻水進(jìn)行處理，能夠提高藻類去除效果、降低沉降時(shí)間、減少PACl投加量。在PACl投加量為20 mg/L的條件下，以投加比例為mPACl∶mFe3O4=4∶1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在相同混凝劑投加濃度的條件下，納米Fe3O4與PACl聯(lián)用與單獨(dú)使用PACl相比，混凝產(chǎn)生的絮體體積及密度都明顯增大，使絮體沉降性能提高，有效的增加

4、了銅綠微囊藻的去除率及增加混凝絮體的沉降速率。納米Fe3O4的投加能夠使藻去除率從60％提升至90%以上；同時(shí)要達(dá)到60%以上的藻去除率，單獨(dú)投加PACl需要的沉降時(shí)間為60 min，而PACl與納米Fe3O4聯(lián)用時(shí)只需要少于20 min時(shí)間，若再對(duì)其外加磁場(chǎng)，則只需要少于10 min的沉降時(shí)間。納米Fe3O4的投加還能夠增強(qiáng)PACl在極性pH條件下的混凝效果，提高PACl混凝除藻對(duì)pH的適應(yīng)性，將酸性條件下的藻去除率由15%以下提高至

5、70%左右。
　　(2)論文對(duì)納米Fe3O4與PACl聯(lián)用對(duì)含藻水中的濁度研究結(jié)果表明，在針對(duì)高嶺土濃度為20 mg/L的含濁水進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，PACl對(duì)純水配置的含濁水中的濁度去除效果很差，納米Fe3O4的投加也無明顯的促進(jìn)作用；但當(dāng)含濁水中含有一定濃度的藻類時(shí)，PACl對(duì)該含濁水的去除效果有明顯的提高，且納米Fe3O4的投加對(duì)濁度的去除也有明顯的促進(jìn)作用，可使剩余濁度降至3 NTU以下。同時(shí)實(shí)驗(yàn)證明，藻溶液中能夠促進(jìn)PACl混

6、凝去除水中濁度的成分主要為存在于細(xì)胞外的大分子有機(jī)物和部分營養(yǎng)鹽。
　　(3)論文對(duì)含藻水中藻毒素的去除研究結(jié)果表明，PACl的投加能夠造成銅綠微囊藻細(xì)胞破裂，使藻毒素釋放至水中，PACl難以將釋放至水中的藻毒素混凝去除，特別是在投加量較低的情況下。納米Fe3O4的投加，能夠促進(jìn)PACl水解產(chǎn)生有利于混凝的Alc，使PACl的混凝性能提升，且納米Fe3O4對(duì)藻毒素有一定的吸附作用，因此在納米Fe3O4與PACl聯(lián)用時(shí)，低濃度的混凝