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聚合氯化铝混凝去除铜绿微囊藻的实验研究

作　者: 宋金思
导　师: 罗岳平；葛飞
学　校: 湘潭大学
专　业: 环境工程
关键词: 混凝聚合氯化铝除藻影响因素粘土矿物
分类号: TU991.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

藻类污染引起的水质恶化已经成为影响饮用水安全的重要问题之一。在饮用水处理中,大量存在的藻细胞不仅会增加药耗,堵塞滤池,严重时还会使出水具有异味并生成消毒副产物。混凝是饮用水处理中的的常规单元,能有效去除水中的悬浮物、藻类和腐植质等有机物。本论文以地表水中常见的淡水蓝藻^-铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）为研究对象,考察了聚合氯化铝（PAC）对铜绿微囊藻的混凝去除效果,并从混凝工艺条件、水质条件等方面探讨了混凝除藻效果的影响因素,在此基础上研究了粘土矿物助凝除藻的效果。论文取得了以下结果:（1）混凝剂PAC投加量随铜绿微囊藻初始浓度的升高而增加。当铜绿微囊藻浓度OD680 nm=0.060时,投加20 mg/L PAC混凝后静置沉淀30 min,可使剩余浊度降至0.80 NTU,叶绿素a （Chla）去除率达到84.0%,残余铝浓度低于限定值0.2 mg/L。pH在7 8的范围内混凝除藻率在84.0%以上,效果相对最好。投加1.0 mg/L KMnO4预氧化能使铜绿微囊藻的去除率提高近8.0%,但当KMnO4用量>0.5 mg/L或与藻细胞接触时间>30 min时,水样的浊度增大,除藻率降低。（2）水中共存阴离子对混凝除藻均有一定的抑制作用,具体表现为:Cl^-、H₂PO₄^-、SO₄^2-和HCO₃^-分别使除藻率相对降低了47.6%、23.6%、31.7%和50.2%;NO₃^-和F^-对混凝除藻的影响较小。腐植酸（HA）和阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）对混凝除藻的抑制作用随浓度的增加先增加后降低,当HA和CTMAB的浓度分别为6 mg/L和5 mg/L时,分别使除藻率相对降低了51.4%和21.8%,但两者浓度较高（10 mg/L）时均对混凝除藻表现出促进作用。阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）和非离子表面活性剂曲拉通X-100（Triton X-100）对混凝除藻的影响极小。（3）高岭土、膨润土、海泡石和硅藻土等粘土矿物能有效促进铜绿微囊藻的混凝去除,其中海泡石助凝的效果最好,20 mg/L海泡石可使除藻率由84.0%提高到91.6%。粘土矿物能显著降低水样的残余铝量,但增加了水样浊度。不同的水质条件下,投加海泡石和高岭土均能一定程度上提高除藻率。当水中分别存在Cl^-,H₂PO₄^-,SO₄^2-,HCO₃^-,HA以及CTMAB时,30 mg/L海泡石可使除藻率提高1.7% 10.9%,30 mg/L高岭土可使除藻率提高3.0% 14.3%。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章混凝去除藻类的研究进展  9-23
  1.1 藻类污染概述  9-12
    1.1.1 藻类污染的现状  9-10
    1.1.2 藻类污染的危害  10-12
  1.2 藻类污染控制技术  12-16
    1.2.1 物理法  13
    1.2.2 化学法  13-15
    1.2.3 生物法  15-16
  1.3 混凝及混凝除藻影响因素  16-21
    1.3.1 混凝剂的种类  16-18
    1.3.2 混凝作用机理  18-19
    1.3.3 混凝除藻影响因素  19-21
  1.4 论文的研究内容及基本思路  21-23
第2章工艺条件对聚合氯化铝混凝去除铜绿微囊藻的影响  23-37
  2.1 实验部分  23-30
    2.1.1 实验材料  23-24
    2.1.2 藻类培养  24-27
    2.1.3 混凝实验  27-30
  2.2 结果与讨论  30-36
    2.2.1 混凝剂投加量对除藻效果的影响  30-32
    2.2.2 静置沉淀时间对除藻效果的影响  32-33
    2.2.3 混凝剂投加量对残余铝浓度的影响  33
    2.2.4 pH 对除藻效果的影响  33-34
    2.2.5 高锰酸钾预氧化对除藻效果的影响  34-36
  2.3 本章小结  36-37
第3章水质条件对聚合氯化铝混凝去除铜绿微囊藻的影响  37-55
  3.1 实验部分  37-40
    3.1.1 实验材料  37-38
    3.1.2 藻类培养  38
    3.1.3 混凝实验  38-40
  3.2 结果与讨论  40-53
    3.2.1 共存阴离子对除藻效果的影响  40-45
    3.2.2 腐植酸对除藻效果的影响  45-48
    3.2.3 表面活性剂对除藻效果的影响  48-51
    3.2.4 混凝去除原水中铜绿微囊藻的效果  51-53
  3.3 本章小结  53-55
第4章粘土矿物对聚合氯化铝混凝去除铜绿微囊藻的助凝效果  55-60
  4.1 实验部分  55-56
    4.1.1 实验材料  55
    4.1.2 藻类培养  55
    4.1.3 混凝实验  55-56
  4.2 结果与讨论  56-59
    4.2.1 四种粘土矿物的除藻效果比较  56-57
    4.2.2 粘土矿物投加量对除藻效果的影响  57-58
    4.2.3 粘土矿物投加量对残余铝浓度的影响  58
    4.2.4 水质条件对粘土矿物助凝除藻效果的影响  58-59
  4.3 本章小结  59-60
第5章研究结论、创新点及展望  60-63
  5.1 研究结论  60-61
    5.1.1 工艺条件对混凝除藻的影响  60
    5.1.2 水质条件对混凝除藻的影响  60-61
    5.1.3 粘土矿物对混凝除藻的助凝效果  61
  5.2 创新点  61-62
  5.3 展望  62-63
参考文献  63-69
致谢  69-70
攻读硕士学位期间完成的学术论文及参加的项目  70

聚合氯化铝混凝去除铜绿微囊藻的实验研究

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