聚合硅酸铝铁与聚合氯化铝混凝除藻比较研究_廖秀远

·有·机·硅·氟·资·讯·技术研究�103[3]王有治，卢麟，李莉．中性硅酮石材密封胶及其制造方法[P]．CN131953A．2002：1-7．[4]黄文润．单组分室温硫化硅橡胶的配制(七)[J]．有机硅材料，2003，17(4)：39-44．聚合硅酸铝铁与聚合氯化铝混凝除藻比较研究廖秀远1，邬红娟2(1．广州市中绿环保有限公司；2．华中科技大学环境科学与工程学院)[摘要]针对武汉市莲花湖湖水，采用聚合硅酸铝铁(PAFSC)和聚合氯化铝(PAC)进行混凝实验，比较了两种混凝剂的混凝效果及原水处理前后藻类群落变化。主要结论如下：(1)无论在低投加量还是在高投加量时，PAFSC的除藻、除浊效果均明显优于PAC。聚合硅酸铝铁与聚合氯化铝投加量增加时，两种混凝剂对原水Chl-a和浊度的去除率均呈现先迅速上升再趋于平缓的过程；(2)PAFSC在去除藻类细胞、浊度方面均优于PAC；(3)PAFSC混凝处理微囊藻为主体的水华原水时，其效果比PAC更好。文章研究后表明：PAFSC是一种新型高效混凝剂，其混凝效果明显优于PAC，当水体以微型藻为主时，可使用PAFSC替代PAC，能提高混凝效果。[关键词]聚合硅酸铝铁；聚合氯化铝；烧杯实验；藻类群落结构；混凝除藻机理有害“藻华”的频繁暴发和由此产生的藻毒素污染等，使治理藻类污染成为当今国内外努力探索的一大难题[1-2]。混凝处理法是常见应急除藻技术。聚合氯化铝(PAC)是目前水处理中被广泛应用的混凝剂之一，其混凝效果优于常用无机混凝剂[3]。聚合硅酸铝铁(PAFSC)是一种新型高效无机高分子混凝剂，具有混凝效果好、沉降速度快和稳定性好等优点。PAFSC用于处理造纸废水[4]、垃圾渗沥液[5]、焦化废水[6]等诸多方面已有研究，但在混凝除藻方面未见涉及。文章采用PAFSC和PAC对水华原水进行混凝处理，从叶绿素a和浊度处理率两方面比较了两种混凝剂的除藻性能，并研究了原水处理前后藻类群落的变化。1材料与方法1.1实验材料1.1.1试剂NaOH，HCl，丙酮等均为分析纯；聚合氯化铝(PAC)，Al2O3含量为15.6%，盐基度B＝1.4(青岛钰泉环保有限公司)；聚合硅酸铝铁(PAFSC)，Si/Al/Fe摩尔比：2∶10∶4，(Al2O3+Fe2O3+SiO2)总浓服务有机硅氟行业开创信息传播新天地104�技术研究度≥7.5%(实验室制备)。1.1.2原水水样节武汉市莲花湖湖水莲花湖是一个典型城市浅水湖泊，因湖体较小，自净能力较差，目前水质已降为Ⅴ类，近年来夏秋季经常暴发蓝藻水华。1.1.3分析仪器722型光栅分光光度计(北京光学仪器厂)，ZR-326混凝实验搅拌机(深圳中润水工业科技有限公司)，XSP-02MA生物显微镜(重庆麦克光电仪器有限公司)。1.2实验方法向原水中分别投加一定量的混凝剂，进行烧杯实验。分别测定原水处理前后的叶绿素a含量和浊度，从这两个方面比较PAFSC与PAC的除藻效果，并通过镜检分析原水处理前后藻类群落变化[7]。(1)叶绿素a(Chl-a，mg/L)含量的测定[8]：参照《湖泊生态调查观测与分析》测定。(2)浊度的测定[9]：参照《水和废水检测分析方法(第四版)》测定。(3)烧杯实验：在800mL烧杯中加入原水500mL，加入一定量混凝剂，用ZR-326混凝实验搅拌机搅拌，快速(100r/min)搅拌3min，然后慢速(30r/min)搅拌20min，静置，于液面下3cm处取样，测定样品的Chl-a的含量和浊度。2结果与讨论2.1两种混凝剂除藻效果与分析经测定，原水Chl-a含量为0.285mg/L，浊度为29NTU。两种混凝剂投加量与叶绿素a、浊度去除率的关系见图1和图2。406080100024681012混凝剂投加量/(mg·L-1)PACPAFSC叶绿素a去除率/%图1混凝剂投加量与叶绿素a去除率关系·有·机·硅·氟·资·讯·技术研究�105图2混凝剂投加量与浊度去除率关系由图1和2可知，随着投加量增加，两种混凝剂对原水Chl-a和浊度的去除率均呈现先迅速上升再趋于平缓的过程。无论在低投加量还是在高投加量时，PAFSC的除藻、除浊效果均明显优于PAC。PAFSC在投加量为4.0mg/L时Chl-a和浊度去除率均基本达到最高值，分别为94.1%、90.1%；而当PAC投加量为10.0mg/L时Chl-a和浊度去除率才分别达到88.3%、86.2%。实验表明：两种混凝剂过量投加时，Chl-a、浊度去除率均会趋于平稳；PAFSC聚合物分子长度和分子量均高于PAC，故在聚合物桥联、网捕去除藻类细胞、浊度物质能力方面，PAFSC强于PAC。2.2投加混凝剂对藻类群落的影响与分析原水中检出浮游藻类6门25属35种，其中绿藻门10属14种，蓝藻门10属13种，裸藻门2属4种，隐藻