沉淀与溶气气浮联用工艺处理北方寒冷地区地表水的研究

论文摘要

我国东北、华北和西北地区长期面临低温低浊水处理难题,由于水质随季节变化较大,迫切需要提高水质保障率;此外,北方林区水中腐殖质含量较高,导致水中色度升高,难以保障饮用水水质。低温低浊时期原水难处理、水质不易达标,雨季突发高浊情况下水质难以保障。“混凝/溶气气浮”工艺(简称“混凝/气浮”工艺)对于处理低温低浊水和高色水有独特的优势、良好的效果,越来越受到重视。本文通过研究“混凝/气浮”工艺处理低温低浊水的优化条件及除污染效能机理,并提出了沉淀与溶气气浮联用工艺,为北方高寒地区水处理的水质安全保障提供技术支撑。在“混凝/气浮”工艺参数优化及除污染效能的研究中,发现“混凝/气浮”工艺对于低温低浊水处理具有极大的优势。在提高处理效果的条件下,“混凝/气浮”工艺可以大幅度地降低混凝投药量,对于混凝效果有较广的适应范围,可以缩短混凝时间等。在对“混凝/气浮”工艺去除污染机理的分析中,发现泡絮体在水中形成极为复杂的气、液、固三相界面,存在着气泡对憎水有机物的吸附、气泡对低沸点小分子有机物的“气相萃取”、吹脱、气泡强化混凝等多种现象,综合作用下导致”混凝/气浮”工艺与沉淀工艺对于有机物的去除存在着微小的差异。提出了沉淀与气浮联用工艺,并对低温低浊水、突发高浊水及常温常浊水进行了实验研究。结果表明,沉淀与气浮联用工艺对于两种水质均具有良好的处理效果,浊度、有机物等指标均有所提高。并且该工艺中沉淀部分时间可以大幅度地缩短,即沉淀与气浮联用工艺并不延长处理时间,可以将水厂现行工艺沉淀池后部改成气浮池。沉淀工艺与气浮工艺相辅相成,沉淀池可以沉淀大部分尺寸较大的絮体以减轻气浮池的负担,气浮池可去除沉淀池不能沉淀的微小絮体以提高出水水质,提高了对水质的综合处理效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 我国北方寒冷地区水资源现状
• 1.1.1 我国北方寒冷地区水资源及水污染现状
• 1.1.2 我国饮用水水质标准的发展
• 1.2 我国北方寒冷地区水质特征
• 1.3 我国北方地区季节性水质处理的研究现状
• 1.3.1 低温低浊水处理的研究现状
• 1.3.2 突发高浊水处理的研究现状
• 1.3.3 常温常浊水处理的研究现状
• 1.3.4 季节性变化水质处理的研究现状
• 1.4 气浮工艺净水的研究现状
• 1.4.1 气浮水处理技术介绍
• 1.4.2 气浮水处理技术发展概况
• 1.5 课题的提出及主要研究内容
• 1.5.1 课题的提出
• 1.5.2 研究内容及技术路线
• 第2章 实验材料与方法
• 2.1 水源的选择及实验装置
• 2.1.1 水源的选择
• 2.1.2 实验装置及运行
• 2.1.3 实验方法
• 2.2 实验仪器
• 2.3 分析测试项目及方法
• 2.3.1 水温
• 2.3.2 高锰酸盐指数
• 2.3.3 紫外吸光度
• 2.3.4 溶解性有机碳
• 2.3.5 余铝量
• 2.3.6 分子量分布
• 第3章 “混凝/气浮”工艺条件优化及除污染效能
• 3.1 混凝剂对气浮的影响
• 3.1.1 混凝剂投加量的优化
• 3.1.2 混凝剂种类的确定
• 3.2 混凝条件的优化
• 3.2.1 搅拌强度
• 3.2.2 絮凝时间
• 3.3 气浮条件的优化
• 3.3.1 回流比
• 3.3.2 停留时间
• 3.4 “混凝/气浮”工艺与“混凝/沉淀”工艺除污染效果对比
• 3.4.1 除浊效果对比
• 3.4.2 去除有机物效果对比
• 3.4.3 气浮工艺强化去除水中有机物机理分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 沉淀与溶气气浮联用工艺
• 4.1 水质季节性变化时气浮出水稳定性保障措施
• 4.1.1 沉淀与溶气气浮联用工艺的构造
• 4.1.2 沉淀与气浮联用工艺的原理探讨
• 4.2 突发高浊水处理效果
• 4.2.1 沉淀与气浮联用工艺参数的优化确定
• 4.2.2 运行效果对比
• 4.3 低温低浊水处理效果
• 4.3.1 沉淀与气浮联用工艺参数的优化确定
• 4.3.3 运行效果对比
• 4.4 常温常浊水处理效果
• 4.4.1 沉淀与气浮联用工艺参数的优化确定
• 4.4.1 运行效果对比
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢