典型二价重金属污染水源水的供水应急控制处理方案

论文摘要

本课题模拟水源水分别受到镍（Ni）、铅（Pb）、镉（Cd）污染,考察了常规混凝-沉淀工艺对原水中该三种重金属的去除效果,并对温度、浊度、混凝剂种类与投加量、pH等可能对重金属去除产生影响的条件进行了研究比较,同时对KMnO4与粉末活性炭在强化混凝-沉淀工艺对重金属的去除效能进行了研究,并考察了不同超标倍数下和多种重金属复合污染原水的最优去除条件。水厂现有工艺,对分别受到镍、铅、镉污染的源水均有一定的去除效果,但均无法达标处理。原水的温度对重金属的去除效果无明显影响,在混凝剂PAC、PFS、PAFC投量分别达到80、80、90 mg/L以上时,低温与常温下重金属去除效果差别不大,且浊度对于重金属去除的影响几乎不存在。综合比较PAC、PFS、PAFC在不同投量下对于镍、铅、镉的去除效果,发现PAC在投加量为90mg/L时去除效果最好,且不产生二次污染,但仍无法将重金属污染处理达标。提高反应的初始pH可以显著提高重金属的去除效果,当反应初始pH分别提升至9.9、8.1、10.2时,受镍、铅、镉污染源水处理后可以达标。KMnO4和粉末活性炭对于重金属的去除均有一定的效果,单独使用的去除效果均已经优于常规的混凝-沉淀工艺,联用时对重金属污染去除效果提升显著:镍在KMnO4、粉末活性炭投加量分别为0.3、20mg/L,pH为9.0时;铅在KMnO4、粉末活性炭投加量分别为0.3、10mg/L,pH为7.5时;镉在KMnO4、粉末活性炭投加量分别为0.5、20mg/L,pH为9.3时,可以将三种重金属污染处理达标。采用以上混凝条件为本课题所选工艺的最佳的强化混凝条件。同时,略提高原水的pH和KMnO4投量即可以将高超标倍数下与多种重金属的复合污染的原水在之前优选的混凝条件下处理达标出水。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的来源、研究意义与目的
• 1.1.1 课题的来源
• 1.1.2 课题的研究目的与意义
• 1.2 水环境中重金属污染现状与危害
• 1.2.1 国内外水体中重金属污染现状
• 1.2.2 本课题研究重金属的来源与危害
• 1.3 水环境中重金属去除技术国内外研究动态
• 1.3.1 化学法去除重金属
• 1.3.2 物理化学法去除重金属
• 1.3.3 生物法去除重金属
• 1.3.4 本课题中重金属去除的方案优选
• 1.4 强化混凝-沉淀技术与应急控制
• 1.4.1 混凝-沉淀工艺原理
• 1.4.2 强化混凝-沉淀工艺原理
• 1.5 本课题的主要研究内容
• 1.6 技术路线图
• 第2章 实验材料与方法
• 2.1 实验材料与仪器
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 实验仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 强化混凝-沉淀工艺条件
• 2.2.2 实验中各种金属浓度的测定方法
• 2.2.3 高岭土调浊度的方法
• 2.2.4 实验中控制温度与pH 的方法
• 第3章 强化混凝工艺的优化及对重金属去除效能
• 3.1 哈尔滨市水源地水质状况调研与水质特点分析
• 3.2 常规混凝工艺对于重金属的去除效能
• 3.3 温度对于混凝-沉淀去除重金属效能的影响
• 3.4 浊度对于混凝-沉淀去除重金属效能的影响
• 3.5 混凝剂种类与投加量的优选
• 3.6 腐植酸浓度对重金属去除效能的影响
• 3.7 碱性条件下混凝-沉淀工艺对重金属去除效能分析
• 3.7.1 pH 值对于混凝-沉淀效果的影响
• 3.7.2 pH 值对于强化混凝-沉淀去除重金属的影响
• 3.7.3 不同pH 下强化混凝-沉淀工艺对重金属去除效能
• 3.8 本章小结
• 第4章 高锰酸钾-粉末活性炭联用去除重金属效能分析
• 4.1 高锰酸钾预氧化对于重金属的去除效能分析
• 4.1.1 高锰酸钾对源水中重金属的去除效果
• 4.1.2 高锰酸钾预氧化后提升源水pH 对重金属去除效能分析
• 4.1.3 预氧化时间对于去除重金属效果的影响
• 4.2 粉末活性炭对于重金属的去除效能
• 4.2.1 粉末活性炭投量对于重金属的去除效能研究
• 4.2.2 碱性条件下粉末活性炭对重金属的去除效果
• 4.3 碱性条件下高锰酸钾与粉末活性炭联用对重金属的去除效能
• 4.4 镍、铅、镉在其他污染状况下的去除效果
• 4.4.1 高超标倍数下强化混凝工艺对重金属去除效能分析
• 4.4.2 强化混凝工艺对于复合重金属污染的去除效能
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢