几种混凝剂的除藻效果比较

142014年第5期（总第89期）几种混凝剂的除藻效果比较几种混凝剂的除藻效果比较厦门市环境保护科研所龚春明[摘要]对比PAC、Al2(SO4)3和PAC+Al2(SO4)3三种混凝剂对高藻水体的除藻效果，结果表明，复合混凝剂PAC+Al2(SO4)3对藻浊度的去除效果比单独使用PAC或Al2(SO4)3更好，在同样的最佳投药量时,低pH条件能获得更好的藻浊度去除率。在不易实现水体调酸时，可采用PAC除藻，这时将水体调至碱性范围即可提高除藻效率。[关键词]混凝剂除藻效果比较1概述随着工业化和城市化进程的加快，各类污染源加重了水生态系统的负荷，水体富营养化程度增高，从而造成了近年来城市水源地频发“水华”现象。目前水体富营养化应急方法中最快速、最经济的手段为混凝除藻[1]，关于混凝除藻的相关研究主要有传统混凝剂的除藻特性和规律研究[2-4]、复合混凝剂开发及其除藻特性研究等[5-6]。本研究以几种常用的单一混凝剂和复合混凝剂为对象，比较它们在不同条件下的除藻效果和最佳除藻条件。2材料与方法2.1高藻水体。2.1高藻水体。选取厦门古龙明珠小区景观水体，该水体水源来自饮用水源地，水体放置时间长且长期不置换新水，因此水体中藻浓度较高。水体的基本参数如下：原水（pH=7.8），TOC30～300mg/L，UV0.11～0.15abs，藻密度3.2×106个/mL，浊度10～40NTU（随季节有变化）。浊度的主体由水体藻类贡献，藻种类以微囊球藻属为主。2.2混凝剂。2.2混凝剂。混凝剂选用聚合氯化铝（PAC）、硫酸铝（Al2(SO4)3）以及复合混凝剂聚合铁+铝絮凝剂（PAC+Al2(SO4)3）。PAC由中国科学院生态环境研究中心提供，Al2(SO4)3等药剂为国药集团生产的分析纯试剂，复合混凝剂PAC+Al2(SO4)3的比例为1:1，方法为25℃下2种0.1mol/L混凝药剂同时由两蠕动泵等量等速（1mL/min）输入第三方混合容器，并由磁力搅拌子持续搅拌混合。2.3混凝方法。2.3混凝方法。将混凝剂配成浓度为0.1mol/L溶液（以Al等金属离子计）的使用液，水样体积500mL，根据投加至水样中药剂的最终浓度确定投药体积（投加量金属离子浓度计）。在混凝搅拌仪150r/min快搅30s后，瞬间投加混凝剂至烧杯，再以300r/min快搅60s，接着以50r/min慢搅15min，静置沉降30min后，在液面下30mm处吸出水样40mL，测定其浊度（NTU）及其他过膜前水质指标。固定pH的混凝方法：通过预实验了解不同投药条件下水体pH的下降幅度，估算所需的预加酸碱量，再通过模拟试验确定准确的预加酸碱量，用于后续固定pH的混凝试验。2.4藻密度测定。2.4藻密度测定。藻密度采用显微镜计数法，由于研究水体藻密度极高，预试验显示水体浊度与藻密度具有良好的相关性（R2＞0.90，P＜0.01），即浊度主要由藻体细胞产生。因此，本研究以浊度的变化替代藻密度的变化进行讨论。3结果与讨论3.1混凝剂对水体中藻浊度的去除作用3.1混凝剂对水体中藻浊度的去除作用图1为PAC、Al2(SO4)3、PAC+Al2(SO4)3三种混凝剂不同浓度下去除藻浊度的结果（以浊度表示）。PAC和PAC+Al2(SO4)3对浊度的去除效果相对较好，其中当PAC+Al2(SO4)3的浓度为50×10-5mol/L时，藻浊度去除率最高。去除过程分为两个阶段，在极低投药浓度（1×10-5mol/L）下，浊度有明显去除特征，但随后去除效果下降，余浊上升，至较高浓度（如50×10-5mol/L）时，浊度去除开始稳定，达到最佳去除效果，最佳浊度去除率可达约75%～80%，而藻体去除可达85%～90%。其中，PAC+Al2(SO4)3的复合混凝剂效果最佳。混凝剂浓度（单位：10-5mol/L）图1不同混凝剂在不同浓度下浊度的变化综上结果，在传统混凝药剂的直接投加方法下，PAC+Al2(SO4)3的复合混凝剂综合效果最佳，为获得稳定的除藻效果，建议在高投药量区间（>50×10-5mol/L）加药。也就是环境科学HAIXIAKEXUEHAIXIAKEXUE2014年第5期（总第89期）15海峡科学说，在需要应急除藻时，为了从市场快速获得可用的传统混凝剂，又无大量时间复配生产较复杂的复合混凝剂时，则可将传统PAC和Al2(SO4)3进行简单复配，即可明显提高各单一混凝剂的效果和稳定性。复配比可直接按Al离子浓度1:1的比例复配。3.2控制水体pH混凝剂去除藻浊度的效果3.2控制水体pH混凝剂去除藻浊度的效果调节供试水体的pH在5～9之间变化，三种混凝剂投药量为50×10-5mol/L情况下获得对藻体的去除结果（如图2）。发现Al2(SO4)3及PAC+Al2(SO4)3复合药剂在pH=5.5～