盛超 李孟 黃凌鳳 章蕾

摘要：以硅藻土和纖維素為原料，通過(guò)溶膠-凝膠法制備出了新型硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑，探究了各種制備條件對(duì)助濾劑的影響，并在高嶺土懸濁液中對(duì)硅藻土、纖維素和硅藻土/纖維素的助濾性能進(jìn)行了比較，同時(shí)研究了硅藻土/纖維素助濾劑對(duì)實(shí)際微污染水過(guò)濾的影響。研究結(jié)果表明：復(fù)合助濾劑的最佳制備條件為纖硅比0.67，氨水濃度5.0×10-4mol/L，蒸餾水/纖維素40 mL/g，EtOH/硅藻土20 mL/g，60 ℃恒溫水浴；硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑的助濾性能要明顯優(yōu)于硅藻土和纖維素助濾劑；在微污染原水直接過(guò)濾過(guò)程中，投加硅藻土/纖維素助濾劑可提高各微污染物的去除率，結(jié)合微濾膜深度處理工藝，最終出水水質(zhì)滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749—2006）的要求。

關(guān)鍵詞：硅藻土；纖維素；助濾劑；助濾性能；微污染原水

中圖分類號(hào)：TU991.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-4764（2016）03-0090-06

Abstract：The diatomite/cellulose filter aids were prepared using raw diatomite and cellulose via sol-gel technique. The effect of cellulose/diatomite， distilled water/cellulose， EtOH/diatomite， ammonia concentration and temperature on the properties of diatomite/cellulose filter aids were investigated. The filtration efficiency of diatomite， cellulose and diatomite/cellulose filter aids was compared. The influence of diatomite/cellulose filter aids on slightly polluted water filtration was studied. Results indicated that when 40 mL distilled water dissolved 1.0 g cellulose， 20 mLEtOH carried 1.5 g diatomite， the ratio of diatomite to cellulose was 0.67， the concentration of ammonia was 5×10-4mol/L， the temperature was 60 ℃，the best diatomite/cellulose filter aids were achieved. The efficiency of diatomite/cellulose filter aids was obviously better than that by diatomite and cellulose filter aids. The pollutants removal efficiency could increase by using the diatomite/cellulose filter aids in the direct filtration process to treat the micro-polluted raw water. The results showed that the combination of filtration and micro-filtration membrane could achieve excellent permeate water， which met the Standards for Drinking Water Quality（GB5749—2006）.

Keywords：diatomite； cellulose； filter aids； filter performance；micro-polluted raw water

現(xiàn)如今微污染水體已越來(lái)越多地作為人們生活用水水源之一。在微污染水處理過(guò)程中直接過(guò)濾是常用的一種水處理工藝，而直接過(guò)濾時(shí)，濾漿中的顆粒極易形成濾餅堵塞過(guò)濾介質(zhì)的孔道，使過(guò)濾的效率降低甚至無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行[1]。為解決這一問(wèn)題，可在過(guò)濾時(shí)加入助濾劑以強(qiáng)化過(guò)濾過(guò)程[2]。理想的助濾劑具有空隙率大，孔隙結(jié)構(gòu)豐富，比表面積大和形狀不規(guī)則，不可壓縮的性質(zhì)，而且可形成結(jié)構(gòu)疏松幾乎不可壓縮的濾餅，形成通暢的液體流道，從而減小濾餅的過(guò)濾阻力。同時(shí)可以阻止懸浮液中小顆粒穿透和堵塞過(guò)濾介質(zhì)，提高過(guò)濾速度和濾液的澄清度[3]。助濾劑過(guò)濾可濾除濾漿中的固體顆粒及懸浮物，吸附膠體粒子、大部分細(xì)菌、病毒及部分有害元素等[4]，其過(guò)濾作用主要是對(duì)污染物的機(jī)械截留作用和吸附作用，將簡(jiǎn)單的介質(zhì)表面過(guò)濾變?yōu)樯顚舆^(guò)濾，產(chǎn)生較強(qiáng)的凈化過(guò)濾作用。

目前常用的助濾劑有硅藻土、纖維素等，但其在實(shí)際應(yīng)用中各有優(yōu)缺點(diǎn)：硅藻土具有孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、硬度高、穩(wěn)定性好、化學(xué)雜質(zhì)含量少的特點(diǎn)[5-6]，但是濾速相對(duì)緩慢，堆密度較大，按其質(zhì)量加入往往達(dá)不到預(yù)期要求，多加又將使成本上升[7-8]。纖維素助濾劑在水中帶負(fù)電荷，吸附陽(yáng)離子，具有一定的吸附性能，所以同時(shí)可用作吸附劑，但過(guò)濾之后濾液的澄清度不太好[9-11]。目前對(duì)于纖維素和硅藻土的改性研究甚多，方法也多種多樣，但同時(shí)結(jié)合兩種以上助濾劑材料來(lái)制備復(fù)合助濾劑并探討其性能的研究甚少。

本研究以纖維素和硅藻土為原料，通過(guò)溶膠凝膠法制備了硅藻土/纖維素?zé)o機(jī)有機(jī)復(fù)合助濾劑，并分析了纖硅比（纖維素與硅藻土的質(zhì)量之比）、氨水濃度、蒸餾水/纖維素、無(wú)水乙醇/硅藻土以及水浴溫度這5個(gè)因素對(duì)復(fù)合助濾劑的影響，以得到最佳的制備條件，同時(shí)在不同進(jìn)水濁度和不同濾速條件下對(duì)硅藻土、纖維素和硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑的助濾性能進(jìn)行了比較，并研究了硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑對(duì)實(shí)際微污染原水過(guò)濾效果的影響。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料和主要儀器

本研究所使用的藥品主要為微晶纖維素，柱層析；無(wú)水乙醇，分析純；稀硫酸，分析純；氨水，分析純；均為國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)；硅藻土，武漢百惠生物科技有限公司提供；蒸餾水，自制。主要儀器為DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，HACH 2100P 高精度便攜式濁度儀。

1.2 硅藻土/纖維素助濾劑的制備

將微晶纖維素分散于蒸餾水中作有機(jī)前驅(qū)物，待其完全浸潤(rùn)后抽濾，并用無(wú)水乙醇洗滌多次以除去殘余水分。將1.0 g處理過(guò)的纖維素溶于一定量的蒸餾水 （1.0 g纖維素/30 mL蒸餾水） 中制得溶液A，向溶液A中逐滴加入1 mL的1 mol/L的稀硫酸，裝入三角燒瓶并置于60 ℃恒溫加熱磁力攪拌器內(nèi)攪拌預(yù)水解10 min。將1.5 g硅藻土與無(wú)水乙醇（EtOH）按1.5 g硅藻土/20 mLEtOH的比例配成溶液B，將溶液B加入溶液A中，恒溫?cái)嚢?0 min后，加入1.8 mL的氨水（5×10-4 mol/L），反應(yīng)10 min后，降至室溫，用磁力攪拌器低速（20 r/min）攪拌，持續(xù)攪拌24 h，制得纖維素/硅藻土溶膠，過(guò)濾洗滌去除雜化物，在45 ℃干燥24 h，再放入恒溫干燥箱105 ℃下繼續(xù)干燥24 h，研磨成粉后即可得到硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑。

分別改變纖硅比、氨水濃度、蒸餾水/纖維素、無(wú)水乙醇/硅藻土以及水浴溫度，做纖維素含量變化的對(duì)照試驗(yàn)，以確定最佳的制備條件，復(fù)合助濾劑材料中纖維素含量可由硅藻土的質(zhì)量增量來(lái)求得。助濾劑中硅藻土的增量越高，說(shuō)明纖維素和硅藻土的復(fù)合效果越好，助濾劑的助濾性能就會(huì)越好。

1.3 硅藻土/纖維素助濾劑性能的測(cè)試

采用直徑為25 mm，高1 500 mm的透明有機(jī)玻璃柱為模型濾柱。濾柱中填充粒徑d=0.6～1.2 mm的石英砂濾料，濾層厚H=280 mm。采用礫石作為承托層，從上到下粒徑逐漸增大，總厚度100 mm。由于濾柱模型內(nèi)徑較小，故基本可以保證配水均勻性。取3份1 L自來(lái)水，分別投加100 mg自然黏土，充分?jǐn)嚢杌旌希涑稍?，各添? mg纖維素、1 mg硅藻土和1 mg硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑，經(jīng)過(guò)濾柱過(guò)濾。過(guò)濾中盡量保持進(jìn)、出水流量穩(wěn)定和原水濁度穩(wěn)定，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)，在不同的進(jìn)水濁度和濾速下，測(cè)出水濁度。另取兩份1 L的武漢南湖水為實(shí)際微污染原水，并向其中一份投加1 mg硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑，經(jīng)過(guò)濾柱過(guò)濾，測(cè)出水中各污染物的含量。2 結(jié)果與討論

2.1 硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑的最佳制備條件分析

2.1.1 纖硅比對(duì)硅藻土/纖維素助濾劑制備的影響

保持其他條件不變，測(cè)定不同纖硅比對(duì)硅藻土增量百分比（硅藻土增加的量/纖維素質(zhì)量）的影響。如圖1所示，當(dāng)纖硅比為0.33時(shí)，硅藻土的增量百分比最小，只有64%；當(dāng)纖硅比為0.67～1.67時(shí)，硅藻土的增量百分比都趨于平穩(wěn)，穩(wěn)定在85%左右。納米SiO2/纖維素復(fù)合材料中，無(wú)機(jī)SiO2納米粒子以薄片和球狀顆粒形式存在，SiO2納米顆粒由于纖維素聚合物鏈的包覆作用而均勻地分散在樹(shù)枝狀的纖維素基體中，纖維素聚合物鏈對(duì)SiO2納米顆粒的包覆作用主要是通過(guò)氫鍵[12]。纖維素分子鏈上所有的羥基都處于分子鏈內(nèi)或者分子鏈間的氫鍵中[13]，羥基的數(shù)量是一定的，只能包覆一定量的SiO2納米顆粒。硅藻土的化學(xué)成分主要是SiO2，因此，當(dāng)纖硅比大于0.67之后，纖維素都只能與一定量的硅藻土復(fù)合，故硅藻土的增量百分比保持在85%左右。

2.1.2 蒸餾水/纖維素對(duì)硅藻土/纖維素助濾劑制備的影響

保持其他條件不變，改變蒸餾水/纖維素的大小。如圖2所示，隨著蒸餾水/纖維素的增加，硅藻土增量百分比先增大后減小。在蒸餾水/纖維素為40 mL/g時(shí)，硅藻土增量百分比達(dá)到最大值93%；纖維素的水解需要一定的水分，當(dāng)蒸餾水/纖維素小于40 mL/g時(shí)，蒸餾水的投加量不足，只有部分纖維素水解，此時(shí)纖維素的水解產(chǎn)物與未水解的纖維素分子之間繼續(xù)聚合，形成大分子溶液，體系內(nèi)無(wú)固液界面，屬于熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)，復(fù)合效果不好；當(dāng)蒸餾水/纖維素達(dá)到40 mL/g時(shí)，纖維素得以充分水解，體系內(nèi)形成存在固液界面的熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)，與硅藻土復(fù)合效果最好；當(dāng)蒸餾水/纖維素大于40 mL/g時(shí)，體系內(nèi)剩余水分過(guò)多，稀釋了聚合物的濃度，減少了顆粒之間碰撞的幾率，與硅藻土產(chǎn)生凝膠質(zhì)量較差，從而導(dǎo)致助濾劑復(fù)合效率降低。

2.1.3 氨水濃度對(duì)硅藻土/纖維素助濾劑制備的影響

溶膠凝膠法中酸、堿性催化劑的用量，主要影響溶膠凝膠過(guò)程中纖維素的水解和縮聚反應(yīng)。纖維素的水解速率常數(shù)隨酸濃度的增大而增大，堿有利于其縮聚反應(yīng)[12]。因此，針對(duì)不同催化條件下，水解與縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)，使得溶膠凝膠過(guò)程中水解和縮聚反應(yīng)分別在強(qiáng)酸硫酸和弱堿氨水催化條件下發(fā)生。為了加快纖維素的水解，加入稍過(guò)量的硫酸，使纖維素快速充分水解后，再用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH，故主要考慮氨水的濃度對(duì)硅藻土增量的影響。如圖3所示，當(dāng)氨水濃度為2. 8×10-4mol/L的時(shí)候，反應(yīng)體系仍然處于酸性條件下，抑制了作為控速步驟的縮聚反應(yīng)，不利于纖維素與硅藻土交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，硅藻土增量百分比只有26%，隨著氨水濃度的增加，硅藻土增量也逐漸增加；當(dāng)氨水濃度增至4.2×10-4mol/L時(shí)，硅藻土增量百分比達(dá)到54%，曲線斜率最大，硅藻土含量增加的最快，這類似于酸堿中和臨近滴定終點(diǎn)的時(shí)刻，極少量的氨水就能使反應(yīng)體系由弱酸性突變?yōu)檫m于纖維素縮聚反應(yīng)的堿性體系，在弱堿性條件下，溫和的縮聚反應(yīng)有利于硅藻土充分均勻地與纖維素形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，此時(shí)纖維素與硅藻土的復(fù)合效果最佳。當(dāng)氨水濃度為5×10-4mol/L的時(shí)候，硅藻土增量百分比到達(dá)67%，趨于穩(wěn)定。當(dāng)氨水濃度大于5×10-4mol/L時(shí)，溶液的pH值繼續(xù)增大，硅藻土增量也沒(méi)有明顯增加。

2.1.4 無(wú)水乙醇/硅藻土對(duì)硅藻土/纖維素助濾劑制備的影響

保持其他條件不變，改變無(wú)水乙醇/硅藻土的大小，如圖4所示，當(dāng)EtOH/硅藻土由6.7 mL/g逐漸增大到13.3 mL/g的時(shí)候，硅藻土增量百分比也逐漸增大，當(dāng)EtOH/硅藻土達(dá)到13.3 mL/g時(shí)，硅藻土增量百分比達(dá)到最大值84%；當(dāng)EtOH/硅藻土繼續(xù)增大到16.7 mL/g乃至20 mL/g時(shí)，硅藻土增量百分比趨于穩(wěn)定。無(wú)水乙醇會(huì)減緩纖維素水解產(chǎn)物縮聚反應(yīng)的速率，從而影響復(fù)合助濾劑中硅藻土的含量。當(dāng)EtOH/硅藻土過(guò)小時(shí)，縮聚反應(yīng)過(guò)快，硅藻土未能充分均勻地進(jìn)入交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中；隨著無(wú)水乙醇用量的增加，縮聚反應(yīng)減慢，膠凝時(shí)間延長(zhǎng)，硅藻土進(jìn)入交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)率增加，硅藻土增量百分比增加；當(dāng)EtOH/硅藻土超過(guò)13.3 mL/g時(shí)，硅藻土已充分進(jìn)入，能最大限度地進(jìn)入交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，含量不再增加，硅藻土增量百分比趨于穩(wěn)定。

2.1.5 溫度對(duì)硅藻土/纖維素助濾劑制備的影響

保持其他條件不變，改變纖維素預(yù)水解恒溫水浴反應(yīng)的溫度。如圖5所示，硅藻土增量百分比在溫度從50 ℃升高至60 ℃時(shí)大幅增加，當(dāng)溫度在60 ℃時(shí)達(dá)到最大值88%，在60～80 ℃范圍內(nèi)時(shí)先減小后增大，總體相差不大，保持在85%以上，但當(dāng)溫度升至90 ℃時(shí)又顯著降低。原因是纖維素的水解為吸熱反應(yīng)，水解溫度過(guò)低時(shí)，水解速度緩慢，水解不徹底，甚至不能形成凝膠；水解溫度過(guò)高時(shí)，水解速度過(guò)快，容易產(chǎn)生沉淀或小顆粒的懸浮物，影響凝膠的性質(zhì)，當(dāng)水解溫度達(dá)到90℃時(shí)，體系中產(chǎn)生微小氣泡，影響水解產(chǎn)物性質(zhì)，進(jìn)而影響溶膠的穩(wěn)定性。反應(yīng)溫度越高能耗越高，綜合考慮，最佳水解溫度應(yīng)控制在60 ℃。

2.2 硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑的助濾性能分析

2.2.1 原水濁度對(duì)硅藻土/纖維素助濾劑助濾性能的影響

取3份1 L自來(lái)水，分別投加一定量的自然黏土，充分?jǐn)嚢杌旌?，配制成不同濁度的原水，并向其中各添? mg硅藻土、1 mg纖維素和1 mg硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑，經(jīng)過(guò)濾柱過(guò)濾。過(guò)濾中盡量保持進(jìn)、出水流量穩(wěn)定和原水濁度穩(wěn)定，濾速控制在4 m/h。

如圖6所示，本研究制備的硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑對(duì)于不同濁度的進(jìn)水都能起到較好的濁度去除效果，且較單獨(dú)投硅藻土或纖維素能顯著提高原水濁度去除率。這是因?yàn)楣柙逋帘砻嫱ǔｏ@負(fù)電性，可使待濾水中可能存在的未脫穩(wěn)懸浮顆粒脫穩(wěn)，同時(shí)，其良好的孔隙結(jié)構(gòu)可加強(qiáng)待濾水中懸浮顆粒的吸附，濾除濾漿中的雜質(zhì)顆粒，還能有效地防止過(guò)濾介質(zhì)的污染與堵塞。纖維素高分子聚合物具有發(fā)達(dá)的鏈狀結(jié)構(gòu)和自由基團(tuán)，能牢固吸附在濾料和懸浮顆粒表面，并在各種顆粒之間形成架橋作用，從而起到阻止或延緩懸浮顆粒穿透的作用。而硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑是由多孔結(jié)構(gòu)的硅藻土經(jīng)溶膠凝膠反應(yīng)后與鏈狀的纖維素形成的，具有更加穩(wěn)定、均勻的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，相對(duì)于單獨(dú)投硅藻土或纖維素能更好地改善濾餅結(jié)構(gòu)，提高細(xì)小顆粒的截留率，獲得更高澄清度的濾液。

2.2.2 濾速對(duì)硅藻土/纖維素助濾劑助濾性能的影響

取3份1 L自來(lái)水，各投加100 mg自然黏土，充分?jǐn)嚢杌旌?，并向其中各添? mg硅藻土、1 mg纖維素和1 mg硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑，在一定的濾速下經(jīng)過(guò)濾柱過(guò)濾。過(guò)濾中盡量保持進(jìn)、出水流量穩(wěn)定和原水濁度穩(wěn)定，濾速分別保持在2 m/h、4 m/h、6 m/h、8 m/h。

如圖7所示，當(dāng)濾速控制在2～8 m/h范圍內(nèi)時(shí)，采用硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑作助濾材料的出水濁度去除率均保持在80%以上，去除效果較好。并且投加硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑進(jìn)行過(guò)濾的濁度去除效果都遠(yuǎn)好于單獨(dú)投加硅藻土或纖維素的去除效果。這主要是因?yàn)樵趩为?dú)投加硅藻土或纖維素時(shí)，助濾劑對(duì)雜質(zhì)顆粒的吸附作用和截留能力有限，隨著濾速的增加，水流剪切力增大，當(dāng)水流剪力大于附著力時(shí)，原先附著在助濾劑表面的雜質(zhì)顆粒被剝落下來(lái)，導(dǎo)致濾后水的濁度增加，濁度去除率明顯降低；而在投加硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑的過(guò)濾中，隨著濾速的增加，其濾后水濁度去除率僅略有降低。

這是因?yàn)楣柙逋?纖維素助復(fù)合濾劑含有均勻的立體網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，形成了良好的過(guò)濾通道，減少濾餅的過(guò)濾阻力，在高濾速下對(duì)顆粒仍有很強(qiáng)的吸附截留能力，能去除極微小的顆粒，提高了濾餅的截污精度和容量，延長(zhǎng)過(guò)濾周期，同時(shí)可獲得高澄清度的濾液。

2.3 硅藻土/纖維素助濾劑對(duì)實(shí)際微污染水過(guò)濾的

實(shí)驗(yàn)研究

取2份武漢南湖水（洪山地區(qū)）為試驗(yàn)微污染水（濁度25.7 NTU，色度=32度，CODMn=7.6 mg/L，UV254=0.178 cm-1），充分?jǐn)嚢杌旌?，并向其中一份投? mg硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑，試驗(yàn)水經(jīng)過(guò)濾柱過(guò)濾后，再經(jīng)微濾膜（膜孔徑大小為0.1 μm，膜面積為7 m2，運(yùn)行方式為外壓式死端過(guò)濾，操作壓力為0.1 MPa）深度處理。過(guò)濾過(guò)程中保持其他條件不變，濾速控制在4 m/h。膜處理前后出水水質(zhì)效果及濾柱的過(guò)濾周期見(jiàn)表1。

如表1所示，微污染水中投加1 mg/L的硅藻土/纖維素助濾劑過(guò)濾后，出水中濁度、色度、CODMn和UV254均明顯降低。與未投加助濾劑過(guò)濾相比，出水的濁度從9 NTU降到2.06 NTU，色度從11.84度降到8.96度，CODMn從5.09 mg/L降到3.72 mg/L，UV254從0.12 cm-1降為0.08 cm-1，同時(shí)，濾柱的過(guò)濾周期也從原來(lái)的24 h提高到了36 h。原因是硅藻土/纖維素助濾劑能很好的改善濾餅結(jié)構(gòu)和過(guò)濾通道，加強(qiáng)對(duì)水中的細(xì)小固體顆粒和膠體粒子的吸附、截留作用，提高濾料對(duì)水中微污染物的去除效果，特別是對(duì)膠體類和非溶解態(tài)污染物的去除率能有顯著提高。故投加助濾劑過(guò)濾后，隨著濾料對(duì)水中粒徑更加細(xì)小的懸浮固體及膠體顆粒的去除，各種水質(zhì)指標(biāo)的去除效果均有顯著提高。但由于試驗(yàn)水濁度較大，有機(jī)物含量高，且相當(dāng)部分有機(jī)物是以溶解態(tài)存在，投加助濾劑強(qiáng)化過(guò)濾后出水中濁度和有機(jī)物濃度略高于《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749—2006）中關(guān)于濁度不超過(guò)1 NTU，CODMn不超過(guò)3 mg/L的規(guī)定。因此，在投加硅藻土/纖維素助濾劑直接過(guò)濾后設(shè)置微濾膜深度處理工藝，進(jìn)一步降低水中的濁度和有機(jī)物含量，最終出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

由上述分析可知，在微污染水源直接過(guò)濾過(guò)程中，通過(guò)投加硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑強(qiáng)化過(guò)濾可提高水中各微污染物的去除效果，同時(shí)延長(zhǎng)了過(guò)濾周期，這對(duì)提高濾池周期產(chǎn)水量具有重要意義。

3 結(jié) 論

1）溶膠凝膠法可成功制備出新型硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑，最佳制備條件為纖硅比0.67，氨水濃度5×10-4mol/L，蒸餾水/纖維素40 mL/g，EtOH/硅藻土20 mL/g，60 ℃恒溫水浴。

2）在濾速為4 m/h，進(jìn)水濁度為29.3 NTU，投加1 mg/L的硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑的條件下，濾后水的濁度僅為1.17NTU，去除率達(dá)到96%，具有良好的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益。

3）硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑可顯著改善微污染原水直接過(guò)濾對(duì)濁度、色度、CODMn和UV254等水質(zhì)指標(biāo)的去除效果，結(jié)合微濾膜深度處理工藝，最終出水水質(zhì)滿足中國(guó)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] PETERSON D L. Studies of as bestos removal by direct filtration of a lake[J]. Superior Water，JAWWA，1980，72（3）：155-163.

[2] KRISTIANA I， JOLL C， HEITZ A. Powdered activated carbon coupled with enhanced coagulation for natural organic matter removal and disinfection by-product control： Application in a western australian water treatment plant [J]. Chemosphere， 2011， 83（5）： 661- 667

[3] 余健，曾光明，謝水波，等.投加助濾劑改善常規(guī)過(guò)濾的性能[J].南華大學(xué)學(xué)報(bào)（理工版），2003，17（1）：50-54.

YU J， ZENG G M， XIE S B， et al. Study on the influence of filter aids on the performance of conventional filtration[J]. Journal of Nanhua University（Science & Engineering Edition）， 2003， 17（1）：50-54.（in Chinese）

[4] 尤兆瑋，孫昕. 精細(xì)過(guò)濾及硅藻土助濾劑的應(yīng)用[J].過(guò)濾與分離，2005，15（2） ： 32- 35.

YOU Z W， SUN X. Application of diatomite filter aid in filration[J]. Journal of Filtration & Separation， 2005， 15（2） ： 32- 35.（in Chinese）

[5] KHRAISHEH M， AL-DEGS Y S. MCMINN W. Remediation of wastewater containing heavy metals using raw and modified diatomite[J]. Chemical Engineering Journal， 2004， 99（2）： 177- 184

[6] HAIDER S， PARK S Y. Preparation of the electrospun chitosan nanofibers and their applications to the adsorption of Cu（II）and Pb（II） ions from an aqueous solution[J]. Journal of Membrane Science，2009， 328（1/2）：90-96

[7] 徐亞斌，吳純德，王林，等. 硅藻土強(qiáng)化混凝去除微污染原水中的有機(jī)物[J]. 環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2012，6（11）：3919-1922.

XU Y B， WU C D， WANG L， et al. Removal of organic matter in micro- polluted raw water using enhanced coagulation with diatomite[J].Chinese Journal of Environmental Engineering， 2012， 6（11）：3919-1922.（in Chinese）

[8] BOITTELLE C， et al. Advance in the precoat filtration process[J]. Separation Science and Technology，2008，43（7）：1701-1712.

[9] GINDLA W， KECKESB J. All cellulose nanocomposite [J] .Polymer， 2005， 46（23）： 10221-10222.

[10] 聶水源，呂小梅，李繼，等. 纖維與石英砂過(guò)濾技術(shù)的比較研究[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2012，6（1）：141-145.

NIE S Y， LV X M， LI J， et al. Comparison between fiber and sand filtration technology[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering， 2012，6（1）：141-145.（in Chinese）

[11] KIM J， YUN S， OUNAIES Z. Discovery of cellulose as a smart material[J]. Macromolecules， 2006， 39（12）： 4202 - 4203.

[12] 莫尊理，趙仲麗，陳紅，等. 納米SiO2/纖維素復(fù)合材料的非均相制備及其性能[J].復(fù)合材料學(xué)報(bào)，2008，25（4）：24-28.

MO Z L， ZHAO Z L， CHEN H， et al. Heterogeneous preparation and properties of nano-SiO2/cellulose composites[J]. Acta Materiae Compositae Sinica， 2008， 25（4）： 24-28.（in Chinese）

[13] 高潔，湯烈貴. 纖維素科學(xué)[M] .北京：科學(xué)出版社，1999： 42-44.

GAO J， TANG L G. Cellulose science[M].Beijing： Science Press， 1999： 42-44.（in Chinese）

（編輯 胡 玲）