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改性药剂对富营养化水体混凝沉淀效果的试验研究

更新时间:2009-03-28

0 引言

最近二三十年间,我国虽然在经济上取得了长足发展,但水环境状况却日益堪忧。在水环境污染问题中,水体富营养化是最受关注的问题之一。而人类直接或间接地对自然界氮、磷循环的强烈影响是造成这一问题的根本原因。总的来讲,富营养化是水中氮、磷等营养物质含量过高而引起藻类异常增殖的现象。

富营养化成因复杂,按营养盐的进入途径可分为外源和内源[1]。对于外源中工业和生活源输入,其控制措施相对成熟,通过扩建污水处理厂、提高污水处理率及完善配套管网建设等措施,可大大减少入湖营养物含量;而外源中的面源污染则需通过种植结构调整、平衡施肥、生态工程(湿地、塘等)防治。对于内源释放,其治理过程相对复杂,目前主要有底泥疏浚、沉积物氧化、化学沉淀、底泥覆盖、微生物制剂、生物浮床等多种物理化学生物方法[2]。化学混凝法是常用的一种去除水中悬浮物的物化方法[3-5],并已应用于景观水体富营养化防治[6]。近年来,已有学者利用改性药剂作为混凝剂处理含藻水体,但是具体的实践效果对比研究还不多见。

1 试验方法

1.1 对比试验方法

试验用水为某处有富营养化现象河流。取4个高1.5 m,有刻度白色塑料大桶作对比实验。挖取河泥分置于每个桶中,河泥高约0.05 m。用泵抽取河水分别灌至4个桶内,使每个桶内河水体积为1 m3。通过配置不同成分混凝剂对比分析。

1.2 混凝剂配置

称取10 g壳聚糖,加入到1 L质量分数为1%的HCl溶液中,不断搅拌使之溶解,然后加蒸馏水至10 L,得到质量浓度为1 mg/mL的壳聚糖溶液。

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改性硅藻土配置方法[7]:将一定量干燥的硅藻土充分研磨后,加入到壳聚糖溶液中,使得硅藻土和壳聚糖的加入质量之比为10:1,制得改性硅藻土。

改性粘土配置方法[8]:实验所用粘土都经研磨,筛分。将处理后的粘土加入壳聚糖溶液中形成淤浆,充分搅拌,即可用于实验。

宏远王朝成于自身青训系统的完备,失也是失于前几年的青训系统。前几年,宏远队出于对年轻球员之发展考虑,在球队当中发展空间有限,大批宏远梯队人才转会各支CBA队伍,均能有不俗之表现不少还占据主力位置。而此时宏远队中仍旧依赖朱芳雨、王仕鹏等老将打拼,因而近年来宏远队成绩略有下降。当时球队苦于寻找王仕鹏、朱芳雨的接班人,但队中却缺少人才储备,曾引以为傲的国内球员储备不复存在。

“冷漠型”的主要表现是既缺乏职业规划意识又缺乏规划动力,低效能感作用下对就业缺乏关心和关注,也就不会产生虑情绪,但是这种低效能对学生本身能动性会产能生阻碍作用,学生也容易因为不关心就业,在大四毕业择业时容易错失机会,也因其产生的低效能会对学生的后续人生规划中作出不全面不准确判断。

 

表1 对比试验的设计方案

  

反应器1#2#3#4#投加药剂-改性硅藻土+聚合氯化铝+活性炭改性硅藻土+聚合氯化铝改性粘土+聚合氯化铝投加量/(mg·L-1)-50+10+2550+1050+10

1.3 河道试验

河道实验方法:选取适宜河段用不透水围隔制作出2个封闭区域,每个封闭区域水体体积约为600 m3,见图1。选取对比试验中效果较优的混凝剂混合液投加至试验河道。

  

图1 河道试验现场

2 结果与分析

2.1 对比试验分析

改性药剂对水体浊度影响见图2。

  

图2 对比试验浊度变化

由图3可知,1#的透明度在波动中略有上升,12 h后透明度为17.1 cm,仅提高了14%;2#,3#和4#的透明度在2 h内迅速提高,2~4 h间透明度继续升高,随后趋于稳定。12 h后,透明度分别提高到80,64和33 cm,较之初始状态透明度提高了400%,357%和230%。

水体中的浮游藻类等有机悬浮物和底泥等无机悬浮颗粒物是导致水体透明度下降的主导因素[11]。其存在既影响了水的浊度,同时也增加了对光的散射和吸收,阻碍了光在水体中的传播,增大了对光衰减的贡献率,最终使得水体透明度降低[12-14]。此外,总磷、总氮、氨氮等营养物质过多将导致藻类的爆发,其为影响透明度的间接因子。由图3可以看出,2#,3#,4#均对水体透明度有一定的改善程度,而2#对水体透明度改善效果最为显著。这主要是由于活性炭不仅对悬浮物具有吸附作用,对水体中有机氮、磷等溶解性物质也具有一定的吸附去除作用。此外,活性炭还兼具脱色的功能,故2#水体透明度提高率最大。3#对水体透明度的提升作用优于4#,这不仅是由于3#对悬浮物的吸附作用更强(见图2),同时3#对氨氮等营养物质的去除效果更好,去除率达67.2%,其比4#对氨氮的去除作用增大了1.2倍左右。

在混合式教学过程中,应避免过于依赖多媒体,过于强调信息化手段的作用;信息化教学手段不能取代真实物理实验情境;要依据学生的接受能力来科学使用信息技术及手段,并科学合理地设计课堂教学内容。

1#桶内为河水原水,作为空白对照装置;2#桶内投加改性硅藻土+活性炭+聚合氯化铝混合液;3#桶内投加改性硅藻土+聚合氯化铝混合液;4#桶内投加改性粘土+聚合氯化铝混合液。除改性药剂的组成成分外,各混凝剂的投加量也是影响含藻水体治理效果的重要因素。根据马久远[7]、刘振儒[9]、谭德先[10]等的研究,最适宜的改性硅藻土、聚合氯化铝、活性炭投加量分别为50,12,15 mg/L。但是由于水体中有机物分子量等存在差异,从而使得相同混凝剂投加量下,不同水源的治理效果差别很大。本文在马久远等的研究基础上,综合考虑原水的有机物分子量分布等情况,最终选定改性硅藻土、聚合氯化铝、活性炭投加量分别为50,10,25 mg/L。改性粘土作为改性硅藻土的对照物,投加量同样为50 mg/L,见表1。

  

图3 对比试验透明度变化

由图2可知,对照组(1#)的浊度在波动中呈缓慢下降的趋势,12 h后浊度为13.17 NTU,去除率仅为 8.29%;实验组(2#,3#,4#)的浊度在 2 h 内均呈现迅速下降的状态,2~4 h间浊度仍有所下降,随后趋于稳定,12 h后浊度分别降低至2.08,4.23,9.32 NTU,去除率分别为88.05%,75.07%和44.79%。

由此可见,投加不同成分改性药剂均能大幅度降低水体浊度。其中,2#浊度去除率最高。这可能是由于投加药剂中改性硅藻土可以通过粘结架桥作用以及电中和凝聚水体中的藻细胞。而聚合氯化铝中Al13形态稳定且表面具有很高的正电荷,对负电性颗粒物可以直接吸附。此外,巨大的表面积和发达的内部微孔结构以及丰富的表面官能团,使活性炭具备优良的吸附性能,从而使得2#浊度去除效果最佳。从3#与4#对比可看出,虽然改性硅藻土与改性粘土去浊机理相似,但“改性硅藻土+聚合氯化铝”组合对浊度的去除效果明显优于“改性粘土+聚合氯化铝”组合。而试验初期,实验组浊度略高于对照组,这可能是由于硅藻土和粘土表面本身均带有负电荷;投放量达到一定程度时,与水体中带有大量负电荷的悬浮物相互排斥,导致部分颗粒物在静电作用下克服重力作用悬浮在水体中,从而促使水体浊度的暂时性升高。

从图2与图3可以看出,改性药剂对水体浊度的去除作用与对水体透明度的提升作用具有一定的同步性,均表现为2#>3#>4#>1#,即2#混凝剂混合液对含藻水体治理效果最佳,3#次之,接下来是4#。受活性炭制备条件苛刻、再生费用高、吸附机理难以确定[15]等缺点的限制,本文未选用效果最佳的2#混凝剂混合液,而是选用效果较优的3#混凝剂,混合液质量浓度按“50 mg/L改性硅藻土+10 mg/L聚合氯化铝”的配比投加至河道中进行原位净化效果研究。

2.2 河道试验效果分析

河道试验浊度变化情况见图4。

  

图4 河道试验浊度变化

由图4可知,将“改性硅藻土+聚合氯化铝”混合液投入试验河道,水体浊度有较大幅度的降低,24 h后去除率达49.07%,残余浊度仅为7.13 NTU。空白组浊度并无显著变化,24 h后浊度为13.24 NTU,去除率约为6.17%。

河道试验透明度变化情况见图5。

改性药剂对水体透明度影响见图3。

  

图5 河道试验透明度变化

由图5可知,空白组的透明度在波动中略有上升,24 h后透明度为32 cm,仅提高了11.50%。投放组水体明显变清澈,水体透明度有较大幅度的变化。24 h后透明度提高到60 cm,较之初始状态透明度提高了114.29%。

(1)重复发表的文献;(2)非临床随机对照研究(如动物实验、综述、个案报道或单臂临床试验等),或半随机对照试验;(3)非药物试验(如认知行为疗法、催眠疗法及饮食干预等);(4)试验设计有明显错误或无法提取信息的文献。

由图4与图5可以看出,改性药剂对河道中水体浊度的去除作用与对水体透明度的提升作用具有一定的同步性,且与对比试验中药剂对水体浊度和透明度影响趋势一致。4 h内,水体浊度和透明度都表现出大幅度的变化;4~8 h间,浊度与透明度变化速率降低,随后水体浊度和透明度变化趋向于稳定。然而,在河道试验中,“改性硅藻土+聚合氯化铝”混合液对于水体浊度和透明度的改善效果却明显弱于对比试验,见表2。其主要是由于河道试验中风浪等气象水文因素会对水体和底泥造成扰动;此外,河道水体自身的水平和垂直运动也较静水强烈,不利于改性硅藻土的絮凝沉降,从而使得河道试验水体改善效果降低。

 

表2 “改性硅藻土+聚合氯化铝”混合液对水体的改善效果

  

明度提升值/cm 5032

3 结论

(1)在对比试验中,综合水体浊度的去除率、透明度的提高率以及改性药剂成本来看,较适宜的混凝剂混合液为改性硅藻土+聚合氯化铝混合液,且此药剂质量浓度在50+10 mg/L投加量下对水体浊度的去除率达到75.07%,透明度提高了50 cm。

(2)在河道试验中,投加“改性硅藻土+聚合氯化铝”混合液也能有效的对含藻河道水体进行治理。最终的浊度去除率达到49.07%,透明度提高了32 cm。

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(3)无论是烧杯试验还是河道试验,投加改性药剂对水体浊度、透明度均有一定的改善效果。而河道试验中水体及底泥易受风浪等因素扰动,且河道水体自身的水平和垂直运动也必然比对比试验中静水强烈,一定程度上阻碍了改性硅藻土的絮凝沉降,因此河道试验中水体改善效果较劣于对比试验。

【参考文献】

[1]詹 旭,邹路易.湖泊水体中营养盐控制技术研究进展[J].环境科技,2009,22(4):60-64.

[2]李琳琳,卢少勇,孟 伟,等.长江流域重点湖泊的富营养化及防治[J].环境科学研究,2017,35(9):13-22.

[3]高廷耀,顾国维.水污染控制工程(下册)[M].北京:高等教育出版社,1999.

[4]梁文艳,曲久辉.饮用水处理中藻类去除方法的研究进展[J].应用与环境生物学报,2004,10(4):502-506.

[5]白少元,解庆林.混凝沉淀法处理低含磷废水实验研究[J].净水技术,2006,25(2):46-48.

[6]邹 平,江霜英,高廷耀.城市景观水的处理方法[J].中国给水排水,2003,19(2):24-25.

[7]马久远,曹 勋,王国祥,等.壳聚糖改性硅藻土对太湖含藻水体处理效果的研究[J].环境污染与防治,2014,36(7):22-26.

[8]邹 华,潘 纲,陈 灏,等.壳聚糖改性粘土对水华优势藻铜绿微囊藻的絮凝去除[J].环境科学,2004,25(6):40-43.

[9]刘振儒,安 娣.PAC与粘土矿物混凝去除颤藻及残余铝形态研究[J].环境工程学报,2008(12):1647-1650.

[10]谭德先.微污染湘江源水强化混凝处理工艺试验研究[D].长沙:湖南大学,2001.

[11]余丽凡,施渺筱,达良俊,等.上海公园绿地景观水体透明度影响因子研究[J].华东师范大学学报(自然科学版),2012(4):112-119.

[12]SCHELSKE C L,CARRICK H J,ALDRIDGE F J.Can wind induced resuspension of meroplankton affect phytoplankton dynamics[J].Journal of the north american bent hological society,1995,14:616-630.

[13]BACHMANNRW,HOYERMV,CANFIELDJRD E.EvaluationSOf recent limn logical changes at lake apopka[J].Hydrobiology,2001,448:19-26.

[14]BRANDON K S,KIRSTEN M R,MARY A T,et al.Spatial and temporal patternSOf transparency and light attenuation in the salton sea,california,1997~1999[J].Lake and reservoir management,2007,23:633-662.

[15]李子龙,马双枫,王 栋,等.活性炭吸附水中金属离子和有机物吸附模式和机理的研究[J].环境科学与管理,2009,34(10):88-92,178.

 
曹大伟,李慧玲,金秋,李伟,陈炼钢,李先宁
《环境科技》 2018年第02期
《环境科技》2018年第02期文献

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