高铁酸钾辅助PAC去除污水中Cu（Ⅱ）、CODcr、氨氮和总磷的研究

论文摘要

随着社会和经济的进步,城市化进程的加快,水环境污染和水资源短缺已经成为全世界共同面临的问题。我国水体重金属污染问题十分突出,重金属污染难以治理,严重威胁人类的健康,因此急需采取一些防治措施控制重金属污染。常用的无机铝盐混凝剂聚合氯化铝溶于水后的副产物Al3+对人体危害很大,而且单独使用PAC有投加量大、效果不明显的弊端,所以要增强聚合氯化铝的作用效果减少二次污染势必须要配合其它药剂,这样才能获得更加经济高效的处理效果。高铁酸钾（K2FeO4）-种新型多功能水处理剂,可以有效增强聚合氯化铝的混凝效果。在水处理领域,因其超强的氧化性及绿色环保等特点越来越多的引起人们的关注,具有良好的发展前景。本文主要利用高铁酸钾在水中的强氧化特性,通过高铁酸钾辅助PAC的氧化絮凝实验,模拟研究了高铁酸钾在污水深度处理中辅助聚合氯化铝混凝去除重金属Cu（Ⅱ）,同时考查几种典型的污染物（CODcr、氨氮、总磷）的去除效果,分析影响去除效果的主要因素,研究最佳的去除条件。并进一步探讨高铁酸钾和聚合氯化铝的作用机理及去除过程中各物质的相互影响。本研究针对城镇污水处理厂污染物排放标准一级A类标准,自配模拟污水,进行以下实验：（1）配置Cu2+为0.8mg/L、CODcr为50mg/L、氨氮为5mg/L总磷为0.5mg/L的混合溶液作为原液。考查单独投加无机絮凝剂聚合氯化铝（PAC）时各物质的去除效果。（2）配置相同原液,考查单独投加高铁酸钾时各物质的去除效果。（3）配置相同原液,进行高铁酸钾辅助聚合氯化铝强化混凝处理。考查高铁酸钾投加量、聚合氯化铝（PAC）投加量、氧化段pH值、氧化时间、絮凝段pH值、絮凝时间六个因素对高铁酸钾辅助去除效果的影响,并初步探讨其去除作用机理,分析高铁酸钾的辅助去除效果及各物质在去除过程中的相互影响。（4）配置Cu2+为0.8mg/L、CODcr为50mg/L、氨氮为5mg/L的原液。考查高铁酸钾投加量、聚合氯化铝（PAC）投加量、氧化段pH值、氧化时间、絮凝段pH值、絮凝时间六个因素对去除效果影响,并初步探讨其去除作用机理,分析高铁酸钾的辅助去除效果及各物质在去除过程中的相互影响。（5）配置Cu2+为0.8mg/L、CODcr为50mg/L、总磷为0.5mg/L的原液。考察高铁酸钾投加量、聚合氯化铝（PAC）投加量、氧化段pH值、氧化时间、絮凝段pH值、絮凝时间六个因素对去除效果的影响,并初步探讨其去除作用机理,分析高铁酸钾的辅助去除效果及各物质在去除过程中的相互影响。主要结论为：（1）高铁酸钾辅助PAC强化混凝同时去除污水中Cu2+CODcr、氨氮和总磷的最佳反应条件为K2Fe04投加量为10mg/LPAC投加量为30mg/L,氧化段pH是7.0,絮凝pH是7.0,氧化时间15min,絮凝时间30min。（2）高铁酸钾辅助PAC同时去除污水中Cu2+、CODcr、氨氮和总磷的过程中Cu2+、氨氮和总磷去除率较单一去除的去除率均有所降低,CODcr的去除率较单一去除的去除率差别不大。（3）采用以联合投加的方法,对城市生活污水中的Cu2+、氨氮、总磷的去除更佳有效。高铁酸钾辅助处理污水厂二级出水不仅可以从一定程度上强化对重金属和有机物的去除,并且还能够有效的提高水中总磷和氨氮的去除效能。氨氮和有机物对重金属的去除具有一定的提升作用,总磷对重金属并无明显影响。（4）出水符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB/T18920-2002）（重金属Cu（Ⅱ）0.5mg/L）一级A类标准。

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ABSTRACT

第一章文献综述与选题背景

1.1 我国水资源状况

1.1.1 我国水资源的特点

1.1.2 我国水资源的污染现状

1.2 污水中主要污染物及其危害

1.2.1 重金属来源、危害及治理现状

1.2.2 有机物危害

1.2.3 氨氮来源及其危害

1.2.4 磷来源及其危害

1.3 污水处理中重金属处理过程

1.3.1 污水生物处理技术

1.3.2 污水处理中重金属的去除原理及状况

1.3.3 污水处理行业的发展趋势

1.4 高铁酸钾的性质及应用

1.4.1 高铁酸钾的性质

1.4.2 高铁酸钾的应用

1.5 课题的研究意义

1.5.1 课题的研究背景

1.5.2 课题的研究内容及创新之处

第二章实验内容与方法

2.1 实验主要仪器与试剂

2.1.1 实验仪器

2.2.2 主要试剂

2.2 实验内容

2.3 实验方法

2.4 实验原水配制

2.5 分析测定方法

2.5.1 测定铜的方法

cr的方法'>2.5.2 测定COD_cr的方法

2.5.3 测定总磷的方法

2.5.4 测定氨氮的方法

2+、COD_cr、氨氮和总磷'>第三章聚合氯化铝处理污水中Cu²⁺、COD_cr、氨氮和总磷

3.1 原水水质

3.2 实验结果与讨论

3.2.1 聚合氯化铝投加量的影响

3.2.2 絮凝pH值的影响

3.2.3 絮凝时间的影响

3.3 本章小结

2+、COD_cr、氨氮和总磷'>第四章高铁酸钾处理污水中Cu²⁺、COD_cr、氨氮和总磷

4.1 原水水质

4.2 实验结果与讨论

4.2.1 高铁酸钾投加量的影响

4.2.2 絮凝pH值的影响

4.2.3 絮凝时间的影响

4.3 本章小结

2+、COD_cr和氨氮'>第五章高铁酸钾辅助PAC同时去除污水中Cu²⁺、COD_cr和氨氮

5.1 原水水质

5.2 实验结果与讨论

5.2.1 氧化时间的影响

5.2.2 絮凝时间的影响

5.2.3 氧化段pH值的影响

5.2.4 絮凝段pH值的影响

5.2.5 高铁酸钾投加量的影响

5.2.6 聚合氯化铝投加量的影响

5.3 本章小结

2+、COD_cr和总磷'>第六章高铁酸钾辅助PAC同时去除污水中Cu²⁺、COD_cr和总磷

6.1 原水水质

6.2 实验结果与讨论

6.2.1 氧化时间的影响

6.2.2 絮凝时间的影响

6.2.3 氧化段pH值的影响

6.2.4 絮凝段pH值的影响

6.2.5 高铁酸钾投加量的影响

6.2.6 聚合氯化铝投加量的影响

6.3 本章小结

2+、COD_cr、氨氮和总磷'>第七章高铁酸钾辅助PAC同时去除污水中Cu²⁺、COD_cr、氨氮和总磷

7.1 原水水质

7.2 实验结果与讨论

7.2.1 氧化时间的影响

7.2.2 絮凝时间的影响

7.2.3 氧化段pH值的影响

7.2.4 絮凝段pH值的影响

7.2.5 高铁酸钾投加量的影响

7.2.6 聚合氯化铝投加量的影响

7.3 本章小结

第八章机理分析

8.1 去除效果分析

8.2 高铁酸钾特性的影响

8.3 聚合氯化铝特性的影响

8.4 酸碱性的影响

2+、COD_cr、氨氮和总磷的相互影响作用'>8.5 Cu²⁺、COD_cr、氨氮和总磷的相互影响作用

第九章结论与建议

9.1 结论

9.2 建议

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文

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