污泥回流强化混凝及微絮凝过滤处理北方低温低浊水

论文摘要

水资源短缺是我国一大国情。随着水污染的加剧,人们对水的需求的增加以及饮用水标准的提高,使得现有水厂的工艺逐渐不适应要求。尤其在我国北方寒冷地区,冬季时期可长大5-6个月的时间,在此期间水体进入低温低浊期,大量水厂原有常规工艺的处理效果不佳,急需开发高效、低能的新型水处理技术。针对北方水厂在低温低浊时期的运行状况,通过对现有的低温低浊水处理工艺的比较和选择,认为强化混凝及微絮凝过滤法是在原有水厂工艺上改造最方便,同时处理效果理想的两种工艺。本文通过混凝剂的优选、搅拌条件的优化、助凝剂的投加、污泥回流等方式进行了强化混凝的研究,并在此基础上进行了微絮凝过滤的相关试验。本文通过混凝烧杯试验,分别对五种常用的铝盐铁盐混凝剂进行了混凝试验,根据试验结果发现聚合氯化铝（PAC）的处理效果最好,其形成的絮体粒径大且密实,对浊度和有机物都有较高的去除率。当PAC投加量为30 mg/L时,沉后出水浊度约为0.2 NTU,去除率达到85%;沉后出水CODMn低于2 mg/L,去除率约58%;UV254的去除率达到67%,色度低于5度。通过搅拌试验,发现分级搅拌的效果比较好,三级搅拌的混凝效果要优于二级搅拌。采用PAC与助凝剂聚丙烯酰胺（PAM）组合投加,可以增大絮体的凝聚能力,提高其密实性。采用污泥回流法可以增加原水浊度,提高混凝效果,PAC投加量可降低至5-10 mg/L,污泥回流后的混凝浊度宜在20-33 NTU,且污泥单独停留不能超过3天。通过微絮凝过滤小试试验,发现微絮凝过滤处理效果好,混凝药剂投加量少。滤料种类、混凝药剂投加量及滤速都对过滤效果有极大的影响。其中单层细石英砂（0.5-1.0 mm）及双层滤料（上层石英砂,下层无烟煤）的运行效果较好,PAC投加量可以降低至12-16 mg/L,比常规工艺减少约47-60%。通过对原水进行中试试验,结果表明采用强化混凝-沉淀-过滤法和微絮凝过滤法都取得较为理想的处理效果。但是由于低温低浊水的特点,沉淀效果不理想,因此推荐采用微絮凝过滤法。该法不但可以节省药剂,同时也可以简化工艺。在微絮凝过滤法中混凝药剂PAC的投加量宜为20 mg/L,滤速为7 m/h。其对浊度的去除率约90%,出水浊度在0.2 NTU左右,色度低于5度,CODMn的去除率约60%,在2 mg/L左右。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 我国水资源概述
• 1.1.1 水资源水量现状
• 1.1.2 水资源污染现状
• 1.2 低温低浊水特性及难处理的原因
• 1.2.1 低温低浊水的特性
• 1.2.2 低温低浊水难处理的原因
• 1.3 低温低浊水处理技术发展
• 1.3.1 高效絮凝剂与助凝剂的优选
• 1.3.2 泥渣回流法
• 1.3.3 微絮凝接触过滤法
• 1.3.4 溶气气浮法
• 1.3.5 其他处理技术
• 1.4 课题背景、研究目的及研究内容
• 1.4.1 课题背景
• 1.4.2 课题研究目的
• 1.4.3 课题研究内容
• 第2章 试验装置材料与方法
• 2.1 试验水质
• 2.2 试验装置与材料
• 2.2.1 试验装置
• 2.2.2 试验材料
• 2.3 检测指标及方法
• 2.3.1 检测指标
• 2.3.2 检测方法
• 第3章 强化混凝小试试验
• 3.1 引言
• 3.2 混凝剂的选择
• 3.2.1 不同混凝剂对浊度去除的效果
• 3.2.2 不同混凝剂对高锰酸盐指数的去除效果
• 3.2.3 不同混凝剂对UV254 的去除效果
• 3.3 最佳混凝搅拌条件的确定
• 3.3.1 快搅G 值和GT 值对混凝效果的影响
• 3.3.2 慢搅方式对混凝效果的影响
• 3.4 助凝剂PAM 最佳投量
• 3.5 投加高岭土强化混凝
• 3.6 污泥回流强化混凝
• 3.6.1 污泥回流后混合浊度对混凝的影响
• 3.6.2 污泥停留时间对混凝效果的影响
• 3.6.3 污泥回流次数对混凝效果的影响
• 3.6.4 混凝剂投加量对污泥回流次数的影响
• 3.6.5 更换新污泥对混凝效果的影响
• 3.7 本章小结
• 第4章 微絮凝过滤小试试验
• 4.1 引言
• 4.2 细石英砂滤料微絮凝过滤试验
• 4.2.1 混凝药剂的投加量及滤速的确定
• 4.2.2 絮凝时间的确定
• 4.2.3 过滤周期的确定
• 4.3 粗石英砂微絮凝过滤试验
• 4.3.1 混凝药剂投量及滤速的确定
• 4.3.2 过滤周期的确定
• 4.4 双层滤料微絮凝过滤试验
• 4.4.1 混凝剂投加量及滤速的确定
• 4.4.2 过滤周期的确定
• 4.5 多点进水微絮凝实验初探
• 4.6 各运行条件下过滤性能比较
• 4.6.1 过滤性能评价指标
• 4.6.2 过滤性能比较
• 4.7 本章小结
• 第5章 强化混凝及微絮凝过滤中试试验
• 5.1 引言
• 5.2 强化混凝-沉淀-过滤法处理效果
• 5.2.1 浊度、色度的去除效果及pH 的变化
• 5.2.2 有机物的去除效果
• 5.3 微絮凝过滤法处理效果
• 5.3.1 浊度、色度的去除效果及pH 的变化
• 5.3.2 有机物的去除效果
• 5.3.3 连续运行结果
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢