凹凸棒石及其改性對水華微囊藻去除效果的研究
來源：中國凹凸棒土網(wǎng) 01-26 07:35
粘土除藻作為一種環(huán)境友好，有前景的應(yīng)急除藻技術(shù)被越來越多的研究和應(yīng)用。但其使用量大的缺點(diǎn)，使粘土除藻技術(shù)的推廣應(yīng)用受到了限制。本論文在對多種粘土礦物篩選的基礎(chǔ)上，選擇凹凸棒石粘土進(jìn)行了改性，不僅大幅度提高了除藻效率，降低了其使用量，使粘土除藻技術(shù)可用于湖泊，河流，水庫等水體的藻華治理。系統(tǒng)研究探討了各種改性粘土絮凝除藻的去除效率，可為今后粘土除藻技術(shù)進(jìn)一步的改進(jìn)和使用提供參考依據(jù)，并為更大規(guī)模的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
本文首先從四種粘土礦物材料中優(yōu)選出凹凸棒石，制備出不同改性處理的凹凸棒石，并以微囊藻為實(shí)驗(yàn)材料，研究各種改性凹凸棒石對微囊藻的去除效應(yīng)，以期為更為廣泛的應(yīng)用提供一定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
(1)在0.7g/L粘土投加量下系統(tǒng)測定了四種粘土對淡水水華常見藻種-微囊藻(M.A.942)的絮凝去除率。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，結(jié)果表明：在粘土投加量相同的情況下，凹凸棒石對微囊藻的去除率可以達(dá)到55.0％，高于其他三種粘土，這表明凹凸棒石是一種的優(yōu)良的天然粘土除藻材料。
不同粘土投加量的情況下，當(dāng)粘土的用量從濃度從0.4g/L增加到1.0g/L時(shí)，去除率均顯著提高。當(dāng)粘土濃度達(dá)到一定值時(shí)，即使再增大粘土用量，去除率的增大不再明顯。
(2)以凹凸棒粘土為原料，對其分別進(jìn)行了熱處理、酸活化和有機(jī)改性處理，制備出各種改性方式的凹凸棒粘土，用微囊藻為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行除藻實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：熱處理的凹凸棒石以450℃組效果最好，0.2g/L粘土用量下去除率可達(dá)87.8％。鹽酸處理凹凸棒粘土的濃度為2mol/L、4 mol/L和8 mol/L；結(jié)果表明：2mol/L鹽酸處理的凹凸棒粘土對藻的去除率明顯優(yōu)于原土和其它濃度酸處理組；0.2g/L粘土用量對藻細(xì)胞的去除率可以達(dá)到95.4％，這比熱處理后的粘土更為理想，因此凹凸棒石進(jìn)行酸活化處理后可以提高凹凸棒石除藻能力，酸活化的最適濃度為2mol/L。
(3)經(jīng)表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB)改性的凹凸棒石對微囊藻的去除率要優(yōu)于原土和其它方式處理的凹凸棒石。當(dāng)粘土用量為0.1g/L時(shí)，除藻率均能達(dá)到90％以上。有機(jī)凹凸棒石粘土對微囊藻的去除能力隨改性劑用量增加而提高，但改性劑用量大于0.67CEC后增加較少。因此考慮到成本因素，CTMAB改性的用量為0.67CEC，有機(jī)改性凹凸棒石對微囊藻的去除率達(dá)到預(yù)期的效果。
(4)研究探討了0.67CEC有機(jī)改性凹凸棒石對不同生長階段微囊藻(M.A.942)的凝聚性能的影響。在生長的不同階段，粘土投加量為50mg/L時(shí)0.67CEC-CTMAB凹凸棒石對微囊藻絮凝能力大小是不相同的，順序依次是衰老期＞延遲期＞指數(shù)增長期＞穩(wěn)定期，因此可以在實(shí)際應(yīng)用中適時(shí)適量投加粘土，從而提高粘土的效率。
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關(guān)鍵詞：
凹凸棒石 改性粘土除藻 微囊藻去除率 藍(lán)藻水華 藻華治理
作者：
靳明建
學(xué)位授予單位：
浙江大學(xué);浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院
授予學(xué)位：
碩士
學(xué)科專業(yè)：
動(dòng)物營養(yǎng)與飼料科學(xué)
導(dǎo)師姓名：
夏枚生
學(xué)位年度：
2008
語種：
中文
分類號：
TQ424.2 X524
在線出版日期：
2010年12月31日
本文首先從四種粘土礦物材料中優(yōu)選出凹凸棒石，制備出不同改性處理的凹凸棒石，并以微囊藻為實(shí)驗(yàn)材料，研究各種改性凹凸棒石對微囊藻的去除效應(yīng)，以期為更為廣泛的應(yīng)用提供一定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
(1)在0.7g/L粘土投加量下系統(tǒng)測定了四種粘土對淡水水華常見藻種-微囊藻(M.A.942)的絮凝去除率。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，結(jié)果表明：在粘土投加量相同的情況下，凹凸棒石對微囊藻的去除率可以達(dá)到55.0％，高于其他三種粘土，這表明凹凸棒石是一種的優(yōu)良的天然粘土除藻材料。
不同粘土投加量的情況下，當(dāng)粘土的用量從濃度從0.4g/L增加到1.0g/L時(shí)，去除率均顯著提高。當(dāng)粘土濃度達(dá)到一定值時(shí)，即使再增大粘土用量，去除率的增大不再明顯。
(2)以凹凸棒粘土為原料，對其分別進(jìn)行了熱處理、酸活化和有機(jī)改性處理，制備出各種改性方式的凹凸棒粘土，用微囊藻為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行除藻實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：熱處理的凹凸棒石以450℃組效果最好，0.2g/L粘土用量下去除率可達(dá)87.8％。鹽酸處理凹凸棒粘土的濃度為2mol/L、4 mol/L和8 mol/L；結(jié)果表明：2mol/L鹽酸處理的凹凸棒粘土對藻的去除率明顯優(yōu)于原土和其它濃度酸處理組；0.2g/L粘土用量對藻細(xì)胞的去除率可以達(dá)到95.4％，這比熱處理后的粘土更為理想，因此凹凸棒石進(jìn)行酸活化處理后可以提高凹凸棒石除藻能力，酸活化的最適濃度為2mol/L。
(3)經(jīng)表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB)改性的凹凸棒石對微囊藻的去除率要優(yōu)于原土和其它方式處理的凹凸棒石。當(dāng)粘土用量為0.1g/L時(shí)，除藻率均能達(dá)到90％以上。有機(jī)凹凸棒石粘土對微囊藻的去除能力隨改性劑用量增加而提高，但改性劑用量大于0.67CEC后增加較少。因此考慮到成本因素，CTMAB改性的用量為0.67CEC，有機(jī)改性凹凸棒石對微囊藻的去除率達(dá)到預(yù)期的效果。
(4)研究探討了0.67CEC有機(jī)改性凹凸棒石對不同生長階段微囊藻(M.A.942)的凝聚性能的影響。在生長的不同階段，粘土投加量為50mg/L時(shí)0.67CEC-CTMAB凹凸棒石對微囊藻絮凝能力大小是不相同的，順序依次是衰老期＞延遲期＞指數(shù)增長期＞穩(wěn)定期，因此可以在實(shí)際應(yīng)用中適時(shí)適量投加粘土，從而提高粘土的效率。
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關(guān)鍵詞：
凹凸棒石 改性粘土除藻 微囊藻去除率 藍(lán)藻水華 藻華治理
作者：
靳明建
學(xué)位授予單位：
浙江大學(xué);浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院
授予學(xué)位：
碩士
學(xué)科專業(yè)：
動(dòng)物營養(yǎng)與飼料科學(xué)
導(dǎo)師姓名：
夏枚生
學(xué)位年度：
2008
語種：
中文
分類號：
TQ424.2 X524
在線出版日期：
2010年12月31日
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