粉煤灰改性壳聚糖混凝去除太湖藻的研究

粉煤灰改性壳聚糖混凝去除太湖藻的研究粉煤灰改性壳聚糖混凝去除太湖藻的研究导读：粉煤灰改性壳聚糖的制备。粉煤灰是粉煤燃烧后的细粒分散状残余物。实验地点选择在无锡太湖南泉水厂附近。改性壳聚糖对太湖水的除藻性能。除藻，粉煤灰改性壳聚糖混凝去除太湖藻的研究。关键词：壳聚糖，粉煤灰，太湖，除藻蓝藻水华已给我国国民经济和社会发展造成了巨大危害[1]。由于富营养化爆发的突发性和大规模性特点，混凝沉淀除藻法依然是处理这一环境污染现象中最主要的方法[2-7]。，除藻。壳聚糖作为效果好而且安全的天然高分子絮凝剂，在水华暴发应急处理上有广泛的应用前景。但是壳聚糖价格昂贵，也限制了其大规模的应用，PanG.[5-7]，柳丹[8]等将壳聚糖与其他物质复配改性既提高了除藻效率，又减少了壳聚糖用量，取得了较好的效果。粉煤灰是粉煤燃烧后的细粒分散状残余物，2002年世界粉煤灰年排放量为5.0亿t，其中只有15%的被再利用于水泥和混凝土等建材行业[9]，剩余的大量粉煤灰被作为固体废弃物就地堆放或填埋，不仅占用大量的土地，而且造成严重的环境污染。我们将粉煤灰再利用，酸活化后再对壳聚糖进行改性，改性后的壳聚糖用于实验室絮凝除藻投加0.25mg/L藻去除率即可以大于90%[10]，大大降低了壳聚糖的用量，减少了处理费用。毕业，除藻。本文将新型药剂粉煤灰改性壳聚糖用于太湖实际水的处理，考察其对太湖藻华的处理是否也具有优良的效果。1实验材料与方法1.1实验药剂与仪器聚合氯化铝(市售，Al2O3，29-32%，盐基度，50-85%);壳聚糖(脱乙酰度>90%，国药集团);粉煤灰(河南平顶山某火力发电厂);0.45mm微孔滤膜;聚二甲基二烯丙基氯化铵(海宁市黄山化工);氢氧化钠(>96%，国药集团)ZR4-6混凝实验搅拌机、XSP-8C三目生物显微镜、浮游生物计数框、UV-1800紫外可见分光光度计、ZetasizerNanoZ型Zeta电位分析仪、101a-1型电热干燥箱，TGL-16C台式离心机、HY-4型调速多用振荡器、FA2004N电子天平1.2实验方法1.2.1粉煤灰改性壳聚糖的制备将定量粉煤灰中与20.0mL的浓盐酸混合搅拌，在一定温度下反应2h。过滤得到活化后的粉煤灰滤液并定容至500mL，在滤液中加入定量壳聚糖，使壳聚糖浓度为0.25g/L，混合1小时后即改性壳聚糖。同时，将滤纸上的粉煤灰残渣收集、烘干、研磨，过80目筛后备用。1.2.2絮凝效果的测定实验地点选择在无锡太湖南泉水厂附近，时间为6月上旬。毕业，除藻。现场发现，蓝藻水华在太湖岸边5m范围内很严重，水体的恶臭也主要发生在这一范围，而湖中心到离岸边5m范围内藻数量明显下降，对比鲜明。所以实验中我们分别针对太湖岸边高浓藻和水厂泵取水两种不同水质进行了混凝实验，考察粉煤灰改性壳聚糖作为新型除藻药剂对太湖水华的治理效果。在1000mL烧杯中加满太湖藻水，投加定量的改性壳聚糖絮凝剂。250r/min快速搅拌3min，30r/min慢速搅拌10min。静沉0.5h后，于液面下2cm处取上清液计藻数目。2实验结果与讨论2.1太湖水质分析连续跟踪太湖水五天，每天做水质分析实验，得到太湖岸边高浓藻和水厂泵取水的两种水质情况如表1。表1太湖南泉水厂附近水质情况采样点藻数目(个/L)浊度(NTU)CODCrUV254岸边高浓藻1010以上950~100080~1100.20~0.25水厂泵取水5×107~3×10825~4030~400.06~0.08由表1可知，两块区域都属于高藻、高有机物劣性水质。2.2改性壳聚糖对太湖水的除藻性能对太湖岸边高浓藻和水厂泵取水使用粉煤灰改性壳聚糖进行混凝实验，结果如图1所示，可以看出改性壳聚糖投加量对藻去除率影响很大：对于岸边高浓藻，投加量少于2mg/L时，去除率小于50%，当投加量增加到3mg/L时，去除率会迅速上升到接近80%，4mg/L时的去除率为85.77%，继续增加投加量，除藻率上升不明显，3mg/L可看作药剂投加量的阈值。泵取水的实验结果类似，投加量的阈值出现在0.4mg/L，去除率80.3%。当投加0.7mg/L，去除率最高可达89.6%。可见改性壳聚糖对泵取水也有很好的除藻效果。图1改性壳聚糖对太湖水的除藻性能同时可以看出，改性壳聚糖对太湖水UV254也有较好的去除，岸边高浓藻水的UV254去除率可达70%以上，因为泵取水口的水质要远远优于岸边高浓藻水，有机物含量低(见表1)，所以改性壳聚糖对泵取水的去除率相对比较低，可以达到40%。这样的实验结果与实验室所得到的结论基本吻合，进一步说明了粉煤灰改性壳聚糖作为新型环保性药剂除藻性能的优越性。毕业，除藻。需要补充说明的是，岸边高浓藻形成的絮体是全部浮在水面上的，而泵取水形成的絮体沉降性很好，不会出现上浮，这点和实验室培养