粉状活性炭对藻毒素的去除

粉状活性炭对藻毒素的去除作用

富营养化湖泊中的微囊藻毒素(水华蓝藻的次生代谢产物)对环境和人类健康的危害已成为全球关注的重大环境问题之一。微囊藻毒素能强烈地抑制蛋白磷酸酶(PP1、PP2A)的活性,是一种强烈的促癌剂。中国科学院武汉水生生物研究所近期的研究结果表明,微囊藻毒素以肝脏为唯一的靶器官,动物性腺是其攻击的第二靶器官.然而,水厂常规混凝工艺对溶解性微囊藻毒素的去除效果较差,去除率一般在20%以下,难以满足要求。有研究表明, PAC对溶解性的微囊藻毒素具有较好地吸附作用.考虑到微囊藻毒素的季节性特征, PAC吸附可以作为微囊藻毒素污染的应急处理措施。PAC吸附污染物需要一定的时间,其过程可分为快速吸附、基本平衡和完全平衡三个阶段。刘成等研究表明PAC对两种典型的微囊藻毒素(MC-RR和MC-LR)快速吸附阶段大约需要40min,可以达到80%的左右的吸附容量。因此对于取水口到净水厂有一定距离的水厂,可在取水口处投加PAC,利用管道输送时间来完成吸附过程;而对于取水口距离水厂很近,只能在水厂内投加粉末活性炭的情况,由于吸附时间短,加之与混凝剂形成矾花后还会影响其与水中微囊藻毒素的接触,使得粉末炭的吸附能力难以发挥,因此需适当增加PAC的投量。随着粉末活性炭投量的增加,对微囊藻毒素的去除效果得到明显改善。PAC 投量为20mg/L时,对MC-RR和MC-LR的去除率分别为90%和76%,也就是说对于一般原水中两种微囊藻毒素可能发生的最大浓度(10μg/L),投加 20mL的粉末活性炭即可将两种毒素的浓度分别降低到1μg/L和2·4μg/L,加之其他水处理单元 (混凝、消毒等)对微囊藻毒素的去除,出水水质可以达到国家新颁布的标准(MC—LR的限值为 1μg/L)。此外, PAC对微囊藻毒素的去除率与藻毒素初始浓度无关,这可以用理想吸附溶液理论和当量本底化合物理论来证明。因而,可根据原水中目标化合物的浓度和标准的要求值来判定所需的粉末活性炭投量。

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