聚合氯化铝/聚丙烯酰胺复合改性凹凸棒土絮凝材料的制备及其除浊除藻效果

蓝藻水华已成为我国湖库面临的主要环境问题,而利用黏土治理有害藻华技术在我国应用已有十多年的历史,是国际上公认的最具发展前景的措施之一。通过选用凹凸棒土(AT)为原材料,聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)作为改性剂,制备新型复合絮凝材料凹凸棒土-聚合氯化铝-聚丙烯酰胺(AT-PAC-PAM)。比较不同原料配比条件下复合絮凝材料的除浊效果,并对絮凝材料改性前后微观形貌、物化性质进行表征分析,然后通过单因素实验对复合絮凝材料除浊除藻条件进行优化,最后采用电子显微镜观察不同絮凝材料处理藻液所生成的絮体形貌差异。研究结果表明:AT-PAC-PAM絮凝材料的最佳原料组分质量配比为m(AT)∶m(PAC)∶m(PAM)=100∶20∶0.2;材料改性后铝离子含量增加、表面积增加、孔径增大、空隙增多,使得吸附能力增强;在相同实验条件下,AT-PAC-PAM(20%)除浊除藻效果最优,其最佳条件为pH=7、复合絮凝材料质量浓度为60 mg·L^(-1)、藻液初始浊度50 NTU、慢搅转速100 r·min^(-1)、慢搅时间20 min、沉淀时间30 min;在对絮体微观观察中发现,复合絮凝材料AT-PAC-PAM加强了吸附架桥和网捕作用,使所形成的絮体密集紧实,从而促进藻-土复合絮体的沉降,具有很好的应用前景。