鋁鹽-滸苔混凝處理納米銀-腐植酸的效能及作用機制研究.pdf

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1、水處理信息報導(dǎo)2015年6月鋁鹽一滸苔混凝處理納米銀一腐植酸的效能及作用機制研究趙爽，高寶玉，岳欽艷CC．14．0l2[摘要]隨著納米銀的廣泛使用，越來越多的納米銀進入水體中，對人類健康與環(huán)境造成潛在危害，因而迫切需要探尋有效去除水中納米銀的途徑。滸苔是一種海洋生物，廣泛分布在全世界各地的海洋中。本實驗將滸苔提取液(Ee)作為一種新型助凝劑，與聚合氯化鋁(PAC)復(fù)配，混凝處理含納米銀顆粒物(AgNPs)的模擬水樣考察了投藥量，溶液pH值和投藥順序?qū)炷Ч挠绊?，?yōu)選出了最佳混凝條件。通過混凝出水的Zeta電位測定探討其混凝作用機理并采用Mastersizer2000型激光粒度儀測定混

2、凝過程中絮體粒徑的變化情況。實驗結(jié)果表明：在納米銀混凝處理中，PAC與Ee復(fù)配的最佳投加量為2．0mg／LPAC及0．2mL幾Ee，最佳投加方式為PAC先于滸苔30S投加，且溶液的最佳作用pH為6。絮體特性實驗的結(jié)果表明，Ee的使用可顯著改善絮體結(jié)構(gòu)，增大絮體的粒徑及生長速度，破碎后的再生性能得到提高。但是產(chǎn)生的絮體較為松散，強度有略微降低?！娟P(guān)鍵詞】鋁鹽．滸苔提取液；納米銀顆粒物：混凝效果；絮體特性；作用機制納米銀是指直徑在1～lo0rim之間的銀粒子【lj，發(fā)成為國內(nèi)外的研究熱點。是一種非常重要的納米材料。由于金屬銀具有獨特滸苔是一種海洋大型綠藻，為綠藻門石莼目石的抗菌性，納米銀(A

3、gNPs)被廣泛應(yīng)用于商業(yè)產(chǎn)莼科的一屬。近年來定期性爆發(fā)的大規(guī)模漂浮滸苔品中。納米產(chǎn)品使用的增加，必將造成納米銀顆?！熬G潮”對我國沿海地區(qū)的環(huán)境造成極大危害J，從材料中間接釋放或者直接殘留在水環(huán)境中Lz。j。納并且嚴(yán)重影響了海洋生態(tài)及沿海旅游業(yè)的發(fā)展。目米銀可能通過動、植物的吸收進入食物鏈，進而進前被打撈上岸的滸苔，大部分作為垃圾直接進行填入人體，也有可能隨著飲用水直接進入人體，長久埋或焚燒，滸苔中含有的大量生物質(zhì)資源被浪費十積累終究會對人體的健康產(chǎn)生影響【4】。為此，控制分可惜】。通過分析滸苔的成分發(fā)現(xiàn)，滸苔中水體尤其是飲用水體中納米銀的安全濃度是十分50．60％為多糖類物質(zhì)，并且含有

4、大量長鏈大分子結(jié)必要的。部分研究表明可以通過混凝處理來降低水構(gòu)及．COOH，一OH等各種活性位點，這些結(jié)構(gòu)和活體中納米銀顆粒物的濃度，且混凝效果受操作條件性位點都有助于吸附架橋助凝作用的發(fā)揮。因而考(如pH值，有機物濃度，離子強度等)的影響[51。慮將其作為一種低成本、安全無毒的新型助凝劑，在當(dāng)前比較成熟的混凝工藝中，應(yīng)用最廣泛的是鋁應(yīng)用在水處理過程中，以減少混凝劑的使用。因而系混凝劑。然而有研究發(fā)現(xiàn)以鋁鹽為混凝劑處理的本研究選用常規(guī)鋁系混凝劑聚合氯化鋁(PAC)與水中，出水鋁含量一般比原水含量高三倍以上【oJ。滸苔提取液進行復(fù)配，應(yīng)用于模擬納米銀重金屬廢為了保證混凝處理效果而同時又降低

5、出水中鋁的水的處理，以實現(xiàn)降低廢水中納米銀含量的目的，含量，各種助凝劑廣泛應(yīng)用于水處理行業(yè)。較常用同時為解決滸苔災(zāi)害提供一個新思路達到“以廢治且助凝效果較好的，如聚丙烯酰胺(PAM)等，價廢”的目的。格昂貴，即使少量投加也會使廢水處理運行成本大1材料與方法幅上升。因而高效、低成本、安全無毒助凝劑的開2015No．352015年第3期水處理信息報導(dǎo)1．1模擬水樣變化直接反映了出水中納米銀濃度的變化。將出水本實驗采用模擬納米銀．腐植酸水樣，配置方法水樣經(jīng)過孔徑為O．45um的微孔濾膜過濾后在400如下：I．0g的腐植酸(HA)和0．4gNaoH溶于0．8nm下測定水樣的吸光度值。通過測定吸光

6、度值的L去離子水中，充分溶解后定容至1L，儲存于棕變化計算水中納米銀濃度值的變化，納米銀的去除色試劑瓶中。0．07g納米銀顆粒物(AgNPs)與140率可以按照以下的公式計算：mL的腐植酸儲備液超聲混合均勻，而后溶于l4乙AA自來水中制得模擬水樣。此模擬水樣納米銀含量5去除率=x1o0％Aomg／L，腐植酸含量為10mg／L，最大吸收波長400nm，pH為8．30~8．40。式中，A0是原水水樣在400nlTl波長下的吸光度值；1-2實驗藥劑A為混凝處理后所取樣品在400rlm波長下的吸光PAC儲備液的制各：分別稱取44．7424gAICI3度值?！?H20和4．9106gNa2CO3溶

7、于兩個燒杯中，將碳1．4絮體特性在線監(jiān)測酸鈉溶液逐滴滴加到氯化鋁溶液中至完全溶解，定實驗采用激光粒度檢測儀(Mastersizer2000)容至500mL，配成濃度為10g／L(以Al計)堿化來在線監(jiān)測混凝處理過程中的絮凝行為(包括絮體度為0．5的儲備溶。的尺寸、絮體的生長速度，絮體的強度和恢復(fù)特滸苔提取液(Ee)：實驗所用滸苔取自青島第性)。實驗裝置如圖1所示。將混凝攪拌機、激光一海水浴場，將滸苔洗凈、烘干并粉碎后過40目粒度儀以