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粉狀活性炭對藻毒素的去除

粉狀活性炭對藻毒素的去除作用

富營養化湖泊中的微囊藻毒素(水華藍藻的次生代謝產物)對環境和人類健康的危害已成為全球關注的重大環境問題之一。微囊藻毒素能強烈地抑制蛋白磷酸酶(PP1、PP2A)的活性,是一種強烈的促癌劑。中國科學院武漢水生生物研究所近期的研究結果表明,微囊藻毒素以肝臟為唯一的靶器官,動物性腺是其攻擊的第二靶器官.然而,水廠常規混凝工藝對溶解性微囊藻毒素的去除效果較差,去除率一般在20%以下,難以滿足要求。有研究表明, PAC對溶解性的微囊藻毒素具有較好地吸附作用.考慮到微囊藻毒素的季節性特征, PAC吸附可以作為微囊藻毒素污染的應急處理措施。PAC吸附污染物需要一定的時間,其過程可分為快速吸附、基本平衡和完全平衡三個階段。劉成等研究表明PAC對兩種典型的微囊藻毒素(MC-RR和MC-LR)快速吸附階段大約需要40min,可以達到80%的左右的吸附容量。因此對于取水口到凈水廠有一定距離的水廠,可在取水口處投加PAC,利用管道輸送時間來完成吸附過程;而對于取水口距離水廠很近,只能在水廠內投加粉末活性炭的情況,由于吸附時間短,加之與混凝劑形成礬花后還會影響其與水中微囊藻毒素的接觸,使得粉末炭的吸附能力難以發揮,因此需適當增加PAC的投量。隨著粉末活性炭投量的增加,對微囊藻毒素的去除效果得到明顯改善。PAC 投量為20mg/L時,對MC-RR和MC-LR的去除率分別為90%和76%,也就是說對于一般原水中兩種微囊藻毒素可能發生的最大濃度(10μg/L),投加 20mL的粉末活性炭即可將兩種毒素的濃度分別降低到1μg/L和2·4μg/L,加之其他水處理單元 (混凝、消毒等)對微囊藻毒素的去除,出水水質可以達到國家新頒布的標準(MC—LR的限值為 1μg/L)。此外, PAC對微囊藻毒素的去除率與藻毒素初始濃度無關,這可以用理想吸附溶液理論和當量本底化合物理論來證明。因而,可根據原水中目標化合物的濃度和標準的要求值來判定所需的粉末活性炭投量。

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