鐵炭法處理供水廠進(jìn)水突發(fā)性磷污染的技術(shù)研究.pdf

1、我國水環(huán)境污染情況嚴(yán)重，水資源短缺，飲用水源還常常受到各種污染物的突發(fā)性污染，使飲用水安全受到威脅。當(dāng)飲用水源水總磷濃度超過0.1 mg/L時(shí)，就會(huì)污染供水廠的進(jìn)水，降低水質(zhì)，影響供水和水質(zhì)穩(wěn)定性。針對(duì)面源污染造成的自來水廠進(jìn)水突發(fā)性磷污染的問題，常規(guī)工藝難以保證除磷效果，且應(yīng)急啟動(dòng)機(jī)制較慢。為保障飲用水的水質(zhì)安全，研究突發(fā)性磷污染事件的關(guān)鍵處理技術(shù)顯得非常重要。
　　文章采用鐵炭法對(duì)受突發(fā)性總磷污染的供水廠進(jìn)水進(jìn)行處理。通過靜態(tài)

2、試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)連續(xù)試驗(yàn)考察了除磷效果。在此基礎(chǔ)上通過氧化還原電位、總鐵濃度和動(dòng)力學(xué)擬合模型探討了鐵炭法的除磷機(jī)理以及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，為供水廠建立處理進(jìn)水磷污染的方法提供理論和技術(shù)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)試驗(yàn)通過改變鐵炭質(zhì)量比、鐵炭投加量、轉(zhuǎn)速和反應(yīng)時(shí)間考察除磷效果，得到最佳反應(yīng)條件。進(jìn)水總磷濃度為1.0 mg/L，鐵炭質(zhì)量比為3∶2,鐵炭投加量為15.00 g/L，轉(zhuǎn)速為120 r/min，反應(yīng)時(shí)間為60 min的條件下，除磷

3、效果最佳，去除率高達(dá)97％。
　　(2)通過四因素三水平的正交試驗(yàn)得出各試驗(yàn)因素對(duì)除磷效果影響作用的大小順序?yàn)?鐵炭投加量＞反應(yīng)轉(zhuǎn)速＞反應(yīng)時(shí)間＞鐵炭質(zhì)量比。
　　(3)對(duì)反應(yīng)體系中鐵離子的濃度影響除磷效果進(jìn)行了電化學(xué)機(jī)理實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，鐵炭法的總鐵濃度最大值為3.86 mg/L，比單獨(dú)鐵屑法高16％。氧化還原電位(ORP)與鐵離子的釋放量密切相關(guān)。Fe2+濃度越高，ORP越低。鐵炭法除磷并不是鐵屑作用和活性炭作用的簡(jiǎn)單相加。

4、鐵離子越多對(duì)總磷的去除效果越好。鐵炭法的鐵離子濃度高，可顯著提高總磷的去除率。
　　(4)動(dòng)力學(xué)分析表明，采用鐵炭法去除水中總磷的反應(yīng)過程符合零級(jí)反應(yīng)規(guī)律，線性相關(guān)系數(shù)為0.93115。
　　(5)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步開展反應(yīng)柱連續(xù)性試驗(yàn)。鐵炭反應(yīng)柱的鐵炭總量為350 g，鐵炭質(zhì)量比為3∶2,均勻混合的方式填充。進(jìn)水流量為330 mL/h，進(jìn)水總磷濃度為1.0 mg/L。結(jié)果表明:連續(xù)運(yùn)行的前25天，剩余總磷濃度基本在保持