净水装置对长江水处理效能的试验研究

论文摘要

根据小城镇居民饮用水供给的现状,以及三峡库区建成后长江水质的变化,课题组开发了具有操作方便、占地面积小及运行成本低等特点的净水装置。该装置采用的主要处理工艺为:高效小孔眼立体网格反应,斜管沉淀,石英砂活性炭双层滤料。装置的设计处理能力为50m3/d,以长江水为水源,进水水质要求满足《饮用水水源水质标准》中的Ⅲ类水质标准。本论文主要研究该装置对冬季长江水的处理效果。通过改变装置的进水流量和加药量来确定净水装置在相应条件下的工艺参数。经过试验研究,主要得出以下结论:在进水流量为50m3/d,进水平均浊度为60NTU,PAC投加量分别为15.0mg/L、17.5mg/L、20.0mg/L、22.5mg/L、25.0mg/L、27.5mg/L、30.0mg/L、32.5mg/L、35.0mg/L九种水平时,检测净水装置出水浊度、CODMn及NH4+-N的去除效果。通过试验得出该条件下PAC的最优投药量为25.0mg/L。在进水流量为50m3/d,进水的平均浊度为60NTU, PAC投加量为25.0mg/L时,对该净水装置进行连续运行的效果试验,结果表明:该装置在此试验期间运行稳定,出水水质满足国家标准,其中浊度的去除率为99.31%99.73%, CODMn的去除率为47.38%56.00%, NH4+-N去除率为22.66%36.61%。当进水浊度和PAC投加量保持不变,进水流量增加为65m3/d时,对该净水装置进行抗冲击负荷的试验,结果表明:冲击负荷条件下出水水质比设计负荷情况下有所下降,但出水水质仍可满足国家标准,其中浊度的去除率为98.91%99.32%, CODMn的去除率为39.86%52.25%,NH4+-N去除率为20.50%31.19%。通过抗冲击负荷试验得出,本装置具有较强的抗水力负荷冲击能力,适应用水量不稳定的小城镇及农村地区。在设计流量50m3/d,平均进水浊度60 NTU时,沉淀筒每天排泥1次。当原水浊度和进水水量发生变化时,可根据实际情况调整每天的排泥次数,每次排泥时间为60s。滤池过滤周期为24 h,高速水流反冲洗时间为8 min,反冲洗强度为15 L/（s·m2）。同时,对净水装置的技术可行性及经济性进行了分析得出:在进水流量为50m3/d时,该装置的制水总成本为1.76元/m3,其中人工管理费占总成本的45%,约为0.79元/m3,其他费用占总成本的55%,约为0.97元/m3,本装置具备一定的经济优势,便于在小城镇及农村的推广和应用。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 饮用水源现状
• 1.1.1 水资源现状
• 1.1.2 水源水质现状
• 1.1.3 水源中的主要污染物及其特点
• 1.1.4 我国小城镇饮水现状
• 1.2 国内外给水处理研究现状
• 1.2.1 混凝技术
• 1.2.2 沉淀技术
• 1.2.3 过滤技术
• 1.2.4 冬季长江水的处理方法
• 1.3 净水装置研究现状
• 1.3.1 净水装置的理论研究
• 1.3.2 净水装置的成品研究
• 1.4 课题提出的意义
• 1.5 课题研究目的及内容
• 2 净水装置的试验设计
• 2.1 现有净水装置存在的不足
• 2.2 净水装置工艺流程的选择
• 2.2.1 絮凝剂的选择
• 2.2.2 混合工艺的选择
• 2.2.3 沉淀工艺的选择
• 2.2.4 过滤工艺的选择
• 2.2.5 反冲洗方式的选择
• 2.2.6 排泥过程的选择
• 2.3 净水装置工艺参数的确定
• 2.3.1 絮凝剂及混合方式
• 2.3.2 混凝工艺
• 2.3.3 沉淀工艺
• 2.3.4 过滤工艺
• 2.4 净水装置的构造
• 2.5 试验安排
• 2.5.1 试验场地
• 2.5.2 试验研究内容
• 2.5.3 试验进度
• 2.5.4 试验检测项目及方法
• 3 净水装置运行效果研究
• 3.1 试验的源水水质
• 3.2 混凝效果的主要影响因素
• 3.3 PAC 投加量的优化选择
• 3.3.1 PAC 投加量对浊度去除效果影响
• Mn 的去除效果影响'>3.3.2 PAC 投加量对COD_Mn的去除效果影响
• 4⁺-N 的去除效果影响'>3.3.3 PAC 投加量对NH₄⁺-N 的去除效果影响
• 3.3.4 净水装置最优投药量的确定
• 3.4 净水装置在设计条件下的试验效果研究
• 3.4.1 试验期间的原水水质
• 3.4.2 浊度的去除效果
• 3.4.3 CODMn 的去除效果
• 4⁺-N 的去除'>3.4.4 NH₄⁺-N 的去除
• 3.5 净水装置抗冲击负荷的试验效果研究
• 3.5.1 冲击负荷条件下的原水水质
• 3.5.2 浊度的去除效果
• Mn 的去除效果'>3.5.3 COD_Mn的去除效果
• 4⁺-N 的去除效果'>3.5.4 NH₄⁺-N 的去除效果
• 3.6 本章小结
• 4 净水装置的运行调试
• 4.1 排泥周期的调试
• 4.1.1 投药量
• 4.1.2 产泥量
• 4.1.3 排泥时间
• 4.2 过滤周期的调试
• 4.2.1 滤料工作周期
• 4.2.2 反冲洗方式
• 4.2.3 反冲洗时间和强度
• 4.3 本章小结
• 5 净水装置的经济性和可行性分析
• 5.1 经济性分析
• 5.2 可行性
• 5.2.1 净水装置的技术指标
• 5.2.2 净水装置的可行性分析
• 6 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录