粘土除藻作为一种环境友好，有前景的应急除藻技术被越来越多的研究和应用。但其使用量大的缺点，使粘土除藻技术的推广应用受到了限制。本论文在对多种粘土矿物筛选的基础上，选择凹凸棒石粘土进行了改性，不仅大幅度提高了除藻效率，降低了其使用量，使粘土除藻技术可用于湖泊，河流，水库等水体的藻华治理。系统研究探讨了各种改性粘土絮凝除藻的去除效率，可为今后粘土除藻技术进一步的改进和使用提供参考依据，并为更大规模的应用奠定基础。
本文首先从四种粘土矿物材料中优选出凹凸棒石，制备出不同改性处理的凹凸棒石，并以微囊藻为实验材料，研究各种改性凹凸棒石对微囊藻的去除效应，以期为更为广泛的应用提供一定的实验数据和理论依据。主要研究内容和结果如下：
(1)在0.7g/L粘土投加量下系统测定了四种粘土对淡水水华常见藻种-微囊藻(M.A.942)的絮凝去除率。通过实验数据进行了比较，结果表明：在粘土投加量相同的情况下，凹凸棒石对微囊藻的去除率可以达到55.0％，高于其他三种粘土，这表明凹凸棒石是一种的优良的天然粘土除藻材料。
不同粘土投加量的情况下，当粘土的用量从浓度从0.4g/L增加到1.0g/L时，去除率均显著提高。当粘土浓度达到一定值时，即使再增大粘土用量，去除率的增大不再明显。
(2)以凹凸棒粘土为原料，对其分别进行了热处理、酸活化和有机改性处理，制备出各种改性方式的凹凸棒粘土，用微囊藻为实验材料进行除藻实验。结果表明：热处理的凹凸棒石以450℃组效果最好，0.2g/L粘土用量下去除率可达87.8％。盐酸处理凹凸棒粘土的浓度为2mol/L、4 mol/L和8 mol/L；结果表明：2mol/L盐酸处理的凹凸棒粘土对藻的去除率明显优于原土和其它浓度酸处理组；0.2g/L粘土用量对藻细胞的去除率可以达到95.4％，这比热处理后的粘土更为理想，因此凹凸棒石进行酸活化处理后可以提高凹凸棒石除藻能力，酸活化的最适浓度为2mol/L。
(3)经表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)改性的凹凸棒石对微囊藻的去除率要优于原土和其它方式处理的凹凸棒石。当粘土用量为0.1g/L时，除藻率均能达到90％以上。有机凹凸棒石粘土对微囊藻的去除能力随改性剂用量增加而提高，但改性剂用量大于0.67CEC后增加较少。因此考虑到成本因素，CTMAB改性的用量为0.67CEC，有机改性凹凸棒石对微囊藻的去除率达到预期的效果。
(4)研究探讨了0.67CEC有机改性凹凸棒石对不同生长阶段微囊藻(M.A.942)的凝聚性能的影响。在生长的不同阶段，粘土投加量为50mg/L时0.67CEC-CTMAB凹凸棒石对微囊藻絮凝能力大小是不相同的，顺序依次是衰老期＞延迟期＞指数增长期＞稳定期，因此可以在实际应用中适时适量投加粘土，从而提高粘土的效率。

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    关键词：
    凹凸棒石 改性粘土除藻 微囊藻去除率 蓝藻水华 藻华治理
    作者：
    靳明建
    学位授予单位：
    浙江大学;浙江大学动物科学学院
    授予学位：
    硕士
    学科专业：
    动物营养与饲料科学
    导师姓名：
    夏枚生
    学位年度：
    2008
    语种：
    中文
    分类号：
    TQ424.2 X524
    在线出版日期：
    2010年12月31日