摘要：針對(duì)水廠低濁高藻水的處理難題，研究了改性凹凸棒土（改性凹土）聯(lián)合聚合氯化鋁（PAC）強(qiáng)化混凝的除藻除濁效果。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原水條件為葉綠素a（chl-a）濃度為98.58~110.35 μg/L，濁度（5.6±0.5）NTU。考察了PAC和改性凹土的復(fù)配投加量、混凝沉淀時(shí)間、pH、投加順序、攪拌速率等工藝參數(shù)對(duì)Chl-a和濁度耦合去除效果的影響。

結(jié)果表明，“PAC+改性凹土”對(duì)Chl-a和濁度的去除效果明顯優(yōu)于單投PAC的效果。當(dāng) PAC投藥量12 mg/L，改性凹土投藥量10 mg/L，沉淀時(shí)間20 min時(shí)，對(duì)Chl-a和濁度的去除率可分別達(dá)到92.5%和89.2%，可至少減少40%的PAC投量，且形成的礬花密實(shí)，沉降速度快，去除效率高。最適pH范圍為7~8。投加順序應(yīng)為先投加改性凹土，混合攪拌轉(zhuǎn)數(shù)宜慢速，可控制為50 r/min。

水體富營(yíng)養(yǎng)化一直是水處理領(lǐng)域研究的熱門話題，富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致水體中的藻類過(guò)度繁殖和生長(zhǎng)，使水源水受到不同程度的污染。含藻水源水一般表現(xiàn)為(高藻、低濁、微污染)的特征，使得傳統(tǒng)水處理工藝凈化處理低濁高藻微污染水源水難度增大，供水成本增加，水廠運(yùn)行管理和供水安全難度加大。

目前給水廠除藻的方法主要有物理法(微濾機(jī)過(guò)濾、活性炭吸附、氣浮法、直接過(guò)濾以及高梯度磁分離技術(shù)，超聲波處理等)、化學(xué)法(除藻劑除藻、混凝沉淀除藻、氧化劑除藻)、生物法(生物膜法預(yù)處理除藻、模擬人工濕地除藻、生態(tài)控制除藻)及組合工藝法等。相比其他除藻技術(shù)，強(qiáng)化混凝沉淀法除藻，不需新增構(gòu)筑物、少量增加投資和運(yùn)行成本，是目前應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之。

由于藻類帶有負(fù)電荷，還有密度小、穩(wěn)定性強(qiáng)及不易沉降等特點(diǎn)，在混凝沉淀法中形成的藻絮體結(jié)構(gòu)疏松，難以穩(wěn)定沉降。粘土礦物作為一種天然的藻類絮凝劑，增重劑，具有高比表面、電負(fù)性和離子可交換性等重要性質(zhì)，且來(lái)源充足、成本低、無(wú)污染，對(duì)非(藻類)生物影響小。近年來(lái)，將粘土與混凝劑聯(lián)合除藻越來(lái)越受到研究者的重視。

羅岳平等的研究發(fā)現(xiàn)，投加粘土有助于改善絮凝體結(jié)構(gòu)，提高其沉降性能。童楊等研究了沸石聯(lián)合PAC處理水中的藻類，在PAC和沸石投量均為40MG/L時(shí)，對(duì)葉綠素a的去除率達(dá)69.1%。結(jié)合酸化、堿化、熱活化、微波、超聲波或表面活性劑等粘土改性技術(shù)用于有機(jī)物去除、脫色及赤潮治理方面也取得了較多的研究成果。早在1993年，俞志明等就發(fā)現(xiàn)了改變粘土顆粒的表面性質(zhì)是提高其去除赤潮生物能力的主要途徑。宋秀等通過(guò)Mg2+插入法制備出陽(yáng)離子粘土，其對(duì)赤潮生物具有較強(qiáng)的絮凝作用，改性后粘土用量至少可減少20%。汪琳等研究了沸石粉經(jīng)堿化后與聚氯化鋁鐵聯(lián)合除藻，在改性沸石粉投量達(dá)60MG/L時(shí)，濁度和藻類去除率分別為85.78%和90.07%。劉戀等的研究表明，粘土的種類對(duì)其除藻效果具有一定影響，其中以凹凸棒土的除藻效果為最佳。

凹凸棒土作為天然粘土的一種，微觀結(jié)構(gòu)呈纖維狀、棒狀，具有吸附性、脫色性、及離子交換性等特殊性能，且在去除微污染水中的重金屬、有機(jī)物、氨氮以及脫色方面，具有較好的效果。但將天然凹土進(jìn)行適當(dāng)改性后處理低濁高藻水的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本課題組在前期研究中，利用熱處理活化和十八烷基三甲基氯化銨(OTAC)有機(jī)耦合改性，通過(guò)優(yōu)選改性參數(shù)，制備出表面帶正電荷、同時(shí)具備親水親油特性的改性凹土。本研究主要考察棒土與PAC聯(lián)用，強(qiáng)化混凝處理低濁高藻水的效果，確定最佳工藝參數(shù)。具體參見(jiàn)http://www.jianfeilema.cn更多相關(guān)技術(shù)文檔。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1主要儀器及藥品

1.1.1主要儀器

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