發(fā)布時間：2017-05-19 18:13

  本文關鍵詞：殼聚糖改性蛭石絮凝除藻研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水華藍藻的爆發(fā)破壞了水體生態(tài)平衡,使水質惡化,影響了飲用水安全,危害人體健康。粘土絮凝法被公認為最具潛力的除藻方法,本文采用殼聚糖改性蛭石絮凝除藻,考察了改性方式、蛭石粒徑、投加量、投加比、藻密度、初始pH值、藻類生長期、胞外分泌物(EOM)等因素對除藻效果的影響,通過分析Zeta電位、藻絮體,探究了除藻機理,并與聚合氯化鋁(PAC)的除藻效果比較,分析了實際應用的可行性,得出以下結論:(1)單獨蛭石絮凝除藻率僅在10%~15%之間,分別使用五種改性劑改性蛭石,得出殼聚糖改性蛭石的除藻效果最佳。單獨殼聚糖絮凝除藻:投加量為1.8mg/L時絮凝效果最佳,濁度、藻密度和葉綠素a(chl-a)的去除率分別為93.21%、96.17%和95.63%。(2)藻密度約4.86×109cells/L(A680≈0.1)時,當蛭石粒徑為120目,殼聚糖與蛭石投加比為1:15,蛭石投加量18 mg/L時絮凝效果最理想,濁度、藻密度、chl-a的去除率分別為95.16%、96.67%、100%,且生成的絮體大而密實、抗擾動性強,比單獨殼聚糖生成絮體的速度更快、更穩(wěn)定。A680值為0.053、0.102、0.143和0.197的含藻水去除率最大相差10%,說明殼聚糖改性蛭石絮凝除藻的抗藻密度沖擊負荷能力強,可用于不同爆發(fā)程度的藍藻。酸性條件下的絮凝效果最好,當水體pH大于8時,藻細胞去除率急劇下降。(3)衰亡后期的藻細胞DOC值較高,與其他生長期相比,較難處理,藻細胞去除率僅在30%左右。過量的EOM會增大改性蛭石的投加量,當達到相同去除率時,未移除EOM藻液的殼聚糖改性蛭石的投加量是移除EOM藻液的3倍。EOM對絮凝除藻具有低促高抑的作用,低濃度(DOC10 mL)時EOM中的高分子化合物可發(fā)揮吸附架橋作用,有利于于絮凝;高濃度(DOC30 mL)時EOM的電負性發(fā)揮主導作用,從而抑制絮凝。(4)殼聚糖可改變蛭石的Zeta電位為正值,壓縮雙電層,與藻體電性中和,從而使藻體脫穩(wěn)聚集。絮體的顯微、SEM和分形維數分析表明,宏觀上,殼聚糖改性蛭石絮凝的絮體大而密實,以蛭石為凝聚核呈球狀;微觀角度,殼聚糖改性蛭石將藻體凝結成了內部為網狀的凝聚團;量化角度,殼聚糖改性蛭石絮體的分形維數為1.832,比單獨殼聚糖高0.343。殼聚糖改性蛭石絮凝除藻的主要機理為電性中和、粘附架橋、網捕卷掃作用。(5)PAC與殼聚糖改性蛭石的藻細胞去除率相差不到5%,但沉降時間卻相差6倍,殼聚糖改性蛭石生成的絮體呈球狀,更大、更密實、抗擾動性更強。PAC易造成鋁殘留問題,殼聚糖和蛭石天然無害、環(huán)境友好,且藻絮體回收可作為植物的栽培基質和肥料,具有良好的環(huán)境效益。因此,將殼聚糖改性蛭石實際用于絮凝除藻是可行的。
【關鍵詞】：藍藻 蛭石 殼聚糖 絮凝 改性
【學位授予單位】：江西理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X52
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-20
• 1.1 水體富營養(yǎng)化9-10
• 1.2 藍藻水華的形成及危害10-12
• 1.2.1 藍藻水華的形成10-11
• 1.2.2 藍藻水華的危害11-12
• 1.3 常用除藻方法12-15
• 1.3.1 物理法12
• 1.3.2 化學法12-13
• 1.3.3 生物法13-14
• 1.3.4 改性粘土絮凝除藻14-15
• 1.4 蛭石及其在富營養(yǎng)化水體中的應用15-17
• 1.5 胞外分泌物（EOM）對混凝的影響作用17-18
• 1.6 課題研究的背景、意義及研究內容18-20
• 1.6.1 課題的研究背景和意義18
• 1.6.2 課題研究內容18-20
• 第二章 實驗材料與方法20-26
• 2.1 實驗材料20-21
• 2.1.1 實驗儀器20
• 2.1.2 實驗藥劑20-21
• 2.2 檢測指標及方法21-23
• 2.3 藻類培養(yǎng)23-24
• 2.4 改性蛭石的制備24
• 2.5 含藻水配置及實驗方法24-26
• 第三章 殼聚糖改性蛭石絮凝除藻實驗26-43
• 3.1 蛭石絮凝除藻效果26-27
• 3.1.1 蛭石絮凝除藻效果26-27
• 3.1.2 不同蛭石改性方式的絮凝除藻效果27
• 3.2 殼聚糖絮凝除藻效果27-30
• 3.2.1 投加量對除藻效果的影響27-28
• 3.2.2 初始pH值對殼聚糖除藻效果的影響28-30
• 3.3 殼聚糖改性蛭石絮凝除藻效果研究30-35
• 3.3.1 投加方式對除藻效果的影響30-31
• 3.3.2 蛭石投加量及粒徑對除藻效果的影響31-34
• 3.3.3 殼聚糖與蛭石改性投加比的確定34-35
• 3.4 殼聚糖改性蛭石絮凝除藻的影響因素35-41
• 3.4.1 藻密度對絮凝除藻效果的影響35-36
• 3.4.2 初始pH值對除藻效果的影響36-37
• 3.4.3 藻類生長期對絮凝除藻效果的影響37-38
• 3.4.4 EOM對絮凝的影響分析38-41
• 3.5 本章小結41-43
• 第四章 殼聚糖改性蛭石絮凝除藻機理研究43-52
• 4.1 Zeta電位分析43-46
• 4.1.1 不同生長期藻液的Zeta電位43-44
• 4.1.2 殼聚糖和蛭石的Zeta電位44-45
• 4.1.3 殼聚糖改性蛭石的Zeta電位45-46
• 4.2 藻絮體分析46-50
• 4.2.1 藻絮體形態(tài)分析46-49
• 4.2.2 藻絮體分形維數量化分析49-50
• 4.3 本章小結50-52
• 第五章 與絮凝除藻劑聚合氯化鋁的比較52-56
• 5.1 絮凝除藻效果比較52-54
• 5.1.1 PAC絮凝除藻效果52-53
• 5.1.2 PAC改性蛭石絮凝效果53
• 5.1.3 殼聚糖改性蛭石與PAC除藻效果對比53-54
• 5.2 生態(tài)安全性比較54-55
• 5.3 本章小結55-56
• 第六章 總結與展望56-58
• 參考文獻58-62
• 致謝62-63
• 攻讀學位期間的研究成果63-64

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