黏土絮凝沉降铜绿微囊藻的动力学及其作用机理

研究了26种天然黏土矿物凝聚沉降铜绿微囊藻的动力学过程在投加量为0.7g·L-1时按平衡除藻率和除藻速率将26种黏土分成3类.第1类矿物(滑石、三氧化二铁、海泡石、四氧化三铁、高岭土等)的8h平衡除藻率大于90%,去除50%藻细胞所需时间t50＜30min,去除80%藻细胞所需时间t80＜2.5h第2类黏土(轻质页岩、陶土、凹凸棒、累托土、伊利土等7种)的8h平衡除藻率为50%～80%,t50＜2.5h,t80＞5h.第3类黏土(铁矾土,云母,沸石、浮石、硅藻土、高钾长石和石英等14种)的8h平衡除藻率低于50%,t50>>8h.当投加量逐步降低到0.2～0.1g·L-1时,25种黏土矿物的8h平衡除藻率均降到60%以下,只有第1类黏土中的海泡石仍接近90%.与黏土相比,在0.02～0.2g·L-1投加量下单独使用聚合氯化铝(PAC)时的8h平衡除藻率均低于40%.进一步对海泡石进行电性改性后发现,虽然黏土颗粒表面电位的提高(pH7.4时,Zeta电位由-24.0mV提高到+0.43mV)可以显著加快海泡石的除藻速率,但其平衡除藻率并没有显著提高.在分析了本研究中的凝聚机理后提出:架桥网捕作用可能在黏土-藻凝聚过程中发挥了十分关键的作用,增强黏土对藻细胞的架桥网捕作用可能是今后进一步提高除藻效率、大幅度降低投加量的一个重要方向.