预氧化混凝吸附处理湘江水的试验研究

论文摘要

随着饮用水源有机污染的日益加重以及饮用水水质标准的不断提高,我国大多数水厂所采用的传统处理工艺不能有效地去除有机污染物,从而对饮用水水质产生一定的影响,因此,引入高锰酸钾预氧化技术和矿物吸附材料,从而强化去除饮用水中的有机污染物,以解决水源有机污染日益严重与饮用水水质标准日趋严格之间的矛盾。本试验针对湘江水源水,研究高锰酸钾氧化、混凝剂、矿物吸附剂的对其处理效果并筛选适宜的高锰酸钾预氧化投加量、混凝剂和吸附剂种类,探讨各工艺对有机物去除的选择性,期望通过其组合使用达到深度处理的目的。试验结果表明:（1）在所采用的三种混凝剂中,聚合双酸铝铁（PAFCS）对湘江原水的处理效果最为有效,尤其是调节原水pH值在6左右时,可以明显的提高PAFCS对湘江水的处理效果,在PAFCS投加量为50mg/L时对浊度、CODMn和UV254的去除率分别达到93%,51%和51%,超过不调节原水pH值时投加PAFCS90mg/L时的处理效果。（2）高锰酸钾预氧化对混凝处理湘江原水有较好的促进作用,其最佳投加量介于0.7mg/L～1.1mg/L,氧化时间在20min左右,并且出水中不会产生残留高锰酸钾的和出水锰离子超标的问题。在不改变原水pH值的条件下,投加1mg/L的高锰酸钾可以使PAFCS混凝对浊度和CODMn的去除率提高25%和12%,但不能明显提高对UV254的去除率。（3）在试验选取的五种矿物吸附材料中,膨润土最能有效去除湘江水中的有机物,在投加量足够大（3.6g/L）的情况下,可以使CODMn和UV254的去除率在30%以上。膨润土还对经混凝或预氧化-混凝工艺处理后出水中的CODMn有较好的去除作用,但没能进一步提高对UV254的去除率。详细分析湘江水中有机物的组成,对膨润土进行改性和固定化处理,以及如何有效提高对UV254的去除是有待进一步的研究课题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 英中文名称对照表
• 第一章 绪论
• 1.1 我国当前水源水质现状
• 1.2 水源中有机物的分类及危害
• 1.2.1 水体中有机物的分类
• 1.2.1.1 天然有机物
• 1.2.1.2 人工合成有机物
• 1.2.2 水体中有机物的危害
• 1.3 我国饮用水水质标准的发展
• 1.4 去除水源水中有机物的相关技术
• 1.4.1 强化混凝处理技术
• 1.4.2 化学氧化技术
• 1.4.3 光化学氧化技术
• 1.4.4 吸附与离子交换法
• 1.4.5 膜分离技术
• 1.4.6 生物预处理技术
• 1.5 本课题的研究目的及内容
• 1.5.1 研究目的和意义
• 1.5.2 研究内容
• 第二章 本课题相关技术研究现状
• 2.1 高锰酸钾在水处理中的应用
• 2.1.1 高锰酸钾助凝
• 2.1.2 高锰酸钾去除有机物
• 2.1.3 高锰酸钾除藻
• 2.1.4 高锰酸钾去除致突变物质和卤仿前质
• 2.1.5 高锰酸钾除铁除猛
• 2.1.6 高锰酸钾除嗅味
• 2.2 影响混凝效果的因素
• 2.2.1 混凝剂种类
• 2.2.2 混凝剂的投加量
• 2.2.3 pH 值
• 2.2.4 搅拌强度
• 2.2.5 水温
• 2.2.6 无机离子
• 2.3 几种水处理中常用吸附材料
• 2.3.1 沸石
• 2.3.2 海泡石
• 2.3.3 高岭土
• 2.3.4 膨润土
• 2.3.5 硅藻土
• 第三章 试验条件及控制参数
• 3.1 试验用原水水源
• 3.2 混凝剂
• 3.3 吸附剂
• 3.4 试验仪器及设备
• 3.5 水样测试指标及选择依据
• 3.5.1 紫外吸光值
• Mn)'>3.5.2 高锰酸钾指数(COD_Mn)
• 3.5.3 浊度
• 第四章 优选混凝剂的试验及结果分析
• 4.1 直接投加混凝剂试验
• 4.1.1 直接投加混凝剂处理晴天湘江原水试验
• 4.1.2 直接投加混凝剂处理雨后湘江原水试验
• 4.1.3 PAFCS 和PFS 复配使用对湘江原水的处理效果
• 4.2 投加混凝剂并控制pH 值时的试验
• 4.3 本章小节
• 第五章 高锰酸钾预氧化的试验研究
• 5.1 高锰酸钾预氧化对水源水处理效果研究
• 5.2 高锰酸钾投加量对去除效果的影响研究
• 5.3 高锰酸钾氧化速度与氧化效率研究
• 5.3.1 绘制高锰酸钾浓度标准曲线
• 5.3.2 高锰酸钾氧化速度研究
• 5.3.3 高锰酸钾的氧化效率研究
• 5.4 本章小节
• 第六章 几种常用矿物材料对水源水中有机物的吸附效果研究
• 6.1 单一吸附剂对水源水的吸附试验研究
• 6.2 吸附剂复配使用对水源水的吸附试验研究
• 6.3 膨润土的吸附等温线
• 6.4 膨润土对PAFCS 混凝出水的吸附效果研究
• 4预氧化＋PAFCS 混凝出水的吸附效果研究'>6.5 膨润土对KMnO₄预氧化＋PAFCS 混凝出水的吸附效果研究
• 6.6 膨润土对原水中有机物的吸附效应探讨
• 6.7 本章小结
• 第七章 结论和建议
• 7.1 结论
• 7.2 建议
• 参考文献
• 攻读硕士期间所发表的学术论文
• 致谢