近年来，有害藻华频繁发生，对近海生态环境、渔业、养殖业和旅游景观均造成严重影响，已成为世界性海洋生态灾害。改性粘土法是有害藻华应急处置的有效手段，本文在他人对改性粘土的研究基础上，采用超声方法处理粘土，用以进一步提高粘土对藻细胞的絮凝效率，减小粘土用量，并探讨超声粘土的除藻机制，为如何进一步提高粘土的去除能力提供参考。主要结果如下：

（1）将不同超声处理条件下粘土除藻效率比较分析，发现超声处理可以有效提高粘土的除藻效率，超声处理效果受超声时间与超声功率变化的影响。超声处理后，不同粘土的去除率提升幅度存在差异，以东海原甲藻为实验生物时，膨润土去除率提升最明显，蒙脱土次之，高岭土再次之，PAC-MC和AC-MC提升幅度最低。相比于未改性粘土，改性粘土去除率提升幅度较低，主要是因为改性粘土去除率已达到较高水平。实验设计时间范围内，超声处理时间越长，粘土除藻效率越高，超声处理时间可设为15 min-20 min。超声功率增强，粘土去除率变化程度较小，超声处理功率可设置为360 W。

（2）将不同超声处理条件下粘土颗粒性质比较分析，发现超声处理导致粘土颗粒粒径减小，并使粘土颗粒更加均匀，颗粒粒径变化程度受超声时间与超声功率影响。由于不同粘土材质和粒径大小不同，超声处理后不同粘土粒径变化也不同。超声处理对粘土的沉降速率具有显著影响，超声处理后高岭土、PAC-MC和AC-MC沉降速率降低，超声蒙脱土沉降速率先升高后降低，超声膨润土沉降速率显著升高。超声处理可改变粘土Zeta 电位，电位变化受到多种因素的影响，如粘土种类、溶液中的离子类别和浓度、粘土是否改性等因素。超声处理对粘土悬浮液的pH存在影响，pH变化同样上述因素的影响。

（3）将粘土除藻效率与颗粒性质进行相关分析，发现超声处理后粘土颗粒粒径减小是粘土去除率提高的主要原因，超声处理引起的pH与电位变化对粘土去除率影响较小。超声处理时间越长，改性效果越明显的现象在五种粘土中均有一定程度体现，超声时间与颗粒粒径、沉降速率等颗粒性质指标大都为线性关系。

摘 要....................................................................................................... I

ABSTRACT......................................................................................... Ⅲ

第一章  绪论......................................................................................... 1

1.1  有害藻华概述.................................................................................................. 1

1.1.1  有害藻华的成因....................................................................................... 1

1.1.2  有害藻华的危害....................................................................................... 1

1.1.3  有害藻华防治方法................................................................................... 2

1.2  改性粘土治理方法.......................................................................................... 5

1.2.1  改性粘土理论与模型............................................................................... 5

1.2.2  影响除藻效率的因素............................................................................... 6

1.3  超声技术概述.................................................................................................. 8

1.3.1  超声应用领域........................................................................................... 9

1.3.2  超声处理特点......................................................................................... 11

1.4  本文的研究目标和内容................................................................................ 12

第二章 超声处理对未改性粘土除藻效率的影响............................... 15

2.1  前言................................................................................................................ 15

2.2  实验材料与方法............................................................................................ 16

2.2.1  实验材料................................................................................................. 16

2.2.2  实验方法................................................................................................. 18

2.3  结果与讨论.................................................................................................... 19

2.3.1  超声处理粘土除藻效率随时间变化关系............................................. 19

2.3.2  超声处理条件变化对粘土除藻效率的影响......................................... 20

2.3.3  超声粘土对不同藻华生物的除藻效率................................................. 22

2.3.4  分散介质变化对超声处理效果的影响................................................. 23

2.3.5  超声粘土干燥后除藻效率变化............................................................. 24

2.4  小结................................................................................................................ 25

第三章 超声处理对改性粘土除藻效率的影响.................................. 27

3.1  前言................................................................................................................ 27

3.2  实验材料与方法............................................................................................ 27

3.1.1  实验材料................................................................................................. 27

3.1.2  实验方法................................................................................................. 28

3.2  结果与讨论.................................................................................................... 29

3.2.1  超声处理后改性粘土除藻效率随时间变化关系................................. 29

3.2.2  超声处理条件变化对改性粘土除藻效率的影响................................. 30

3.2.3  超声处理后改性粘土对不同藻华生物的除藻效率............................. 32

3.3  小结................................................................................................................ 35

第四章 超声处理对粘土颗粒性质的影响.......................................... 37

4.1  前言................................................................................................................ 37

4.2  实验材料与方法............................................................................................ 37

4.2.1  实验材料................................................................................................. 37

4.2.2  实验方法................................................................................................. 38

4.3  结果与讨论.................................................................................................... 39

4.3.1  超声处理对粘土颗粒粒径的影响......................................................... 39

4.3.2  超声处理对粘土Zeta电位和pH的影响............................................. 43

4.3.3  超声处理对粘土沉降速率的影响......................................................... 46

4.4  超声处理粘土除藻机制分析........................................................................ 50

4.4.1  粘土除藻效率与其他因素相关性分析结果......................................... 50

4.4.2  超声处理粘土除藻机制分析................................................................. 53

4.4.3  其他因素的相关关系............................................................................. 54

4.5  小结................................................................................................................ 55

第五章 总结与展望............................................................................. 57

5.1  结论................................................................................................................ 57

5.2  不足与展望.................................................................................................... 58

参考文献..................................................................................................................... 59

致谢............................................................................................................................. 67

作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果......................................... 69