阳离子絮凝剂对景观水的净化效果及其工艺条件_邵颖

邵颖，汪敏，赵永富，等．阳离子絮凝剂对景观水的净化效果及其工艺条件［J］．江苏农业科学，2018，46(24):308－310．doi:10．15889/j．issn．1002－1302．2018．24．081阳离子絮凝剂对景观水的净化效果及其工艺条件邵颖1，2，汪敏1，赵永富1，吴景霞1，高岩3，张振华3，蒋希芝1(1．江苏省农业科学院农业设施与装备研究所，江苏南京210014;2．湖南省核农学与航天育种研究所，湖南长沙410125;3．江苏省农业科学院农业资源与环境研究所，江苏南京210014)摘要:针对辐照聚合法一步合成的阳离子絮凝剂(PDA)，以景观水净化为目标，系统研究絮凝剂化学组成、粒径大小、投加量、搅拌速度、絮凝时间等因素对污水絮凝效果的影响，优化得到最佳絮凝参数，即单体配比丙烯酰胺(AM)∶二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)(质量比)为2∶1，絮凝剂粒径＞0．20mm，添加量为50mg/L，搅拌速度为700～1000r/min，絮凝时间为2h。对比试验结果表明，本絮凝剂对景观水的净化效果(透明度、悬浮物等)优于选购的同类污水处理剂产品。关键词:丙烯酰胺;二甲基二烯丙基氯化铵;PDA;景观水;污水处理;净化效果;处理工艺;新方法中图分类号:X52文献标志码:A文章编号:1002－1302(2018)24－0308－03收稿日期:2017－09－06基金项目:江苏省农业科技自主创新资金［编号:CX(14)2136］。作者简介:邵颖(1965—)，女，湖南湘阴人，副研究员，主要从事核辐照和环保新产品研究。E－mail:761754281@qq．com。通信作者:赵永富，博士，研究员，主要从事核技术与环境科学研究。E－mail:zyfzyf2002@163．com。景观水体主要有流经城市的河流、公园水系、人工运河和人工湖等洼陷结构［1］。随着生态城市、休闲农业的快速发展，景观水体的地位逐渐提升，但城市景观水体的现状不容乐观［2］。由于景观水体多为静止或流动性差的封闭缓流水体，容易成为雨水及垃圾的收纳体，发生富营养化，影响周围的自然环境和生活环境［3］。景观水治理方法主要分为物理方法、化学方法、生物方法［4－5］，其中物理方法主要被用于小水体，具有见效快、周期短的优点，而缺点是耗电量大且水质不能保证，对于藻类、有机污染物等无法有效清除;生物方法适用范围广，大小面积水体都可以运用，系统稳定，耗电量低，是可持续环境友好技术，但占用土地资源、见效慢、工程复杂;化学方法是向水中投放化学药剂，主要为硝化细菌和絮凝剂，优点是见效快、方法简单，缺点是对生态环境可能造成二次污染，效果容易出现反复［6］。因此，开发一种针对性强、性能稳定、使用量少且处理效果好的絮凝剂具有较强的实用价值。阳离子型高分子絮凝剂由于带有大量正电荷，可与带负电荷的污水发生电中和以及吸附作用，生成不溶性絮凝体，起到快速净化水体的作用，具有处理成本低、工艺简单的特点［7－8］。阳离子絮凝剂(PDA)是一种带有阳离子基团的线性水溶性高聚物，其正电荷密度高、阳离子结构稳定，较少用量即有较高的絮凝能力，且不污染环境，被广泛应用于日用化工及水处理等领域［9－10］。辐照技术是一种环保型清洁生产技术，整个辐照过程无污染物向环境排放。基于上述考虑，本研究以典型景观水为试验对象，采用辐照法一步合成的PDA进行污水处理效果试验，通过筛选絮凝剂化学组成，探究絮凝剂最佳使用工艺条件，以期实现景观水的快速、有效净化，为景观水在园林绿化、农业灌溉上的利用提供一种新方法。1材料与方法1．1材料与仪器质量分数为60%的二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)水溶液，上海谱振生物科技有限公司;丙烯酰胺(AM)，分析纯，广东光华化学厂有限公司;去离子水，由江苏省农业科学院农业设施与装备研究所理化分析实验室制备。鼓风干燥箱(型号为101－1A，上海博迅实业有限公司医疗设备厂);数显恒温磁力搅拌器(型号为524G，上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司);散射光浊度仪(型号为WGZ－13，上海昕瑞仪器仪表有限公司)。试验污水样品:江苏省农业科学院2#池塘生活污水，污染物主要来自于中山陵景区周围的生活污水排放。水体总氮(TN)含量为3．41～7．18mg/L，总磷(TP)含量为0．05～0．27mg/L，中度富营养化。1．2试验方法1．2．1PDA制备按AM∶DMDAAC∶水不同比例(质量比)配制一系列AM－DMDAAC水溶液，注入辐照管中，通氮气15min，以去除空气中的氧气，密封后进行辐照处理，吸收剂量设定为12kGy。对辐照后的样品进行破碎、清洗、烘干、粉碎、过筛，得到不同粒径(≤0．15、(0．15，0．20］、(0．20，0．45］、(0．45，0．60］、＞0．60mm)的PDA样品。1．2．2絮凝效果