納米SiO-,2-處理含十二烷基苯磺酸鈉原水的助凝特性優(yōu)化研究.pdf

1、本文以含微污染有機(jī)物十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)的高嶺土懸濁液為研究對(duì)象,投加聚合鋁PAC與納米SiO2,借助在線顯微攝像技術(shù)與分形理論,探討了納米SiO2作為新型水處理劑的混凝作用、助凝效果以及形態(tài)學(xué)特性。結(jié)果表明：
　　 ⑴單獨(dú)投加PAC時(shí),微污染原水濁度的去除效果優(yōu)于單獨(dú)投加納米SiO2的情況,而納米SiO2有助于SDBS的去除。
　　 ⑵納米SiO2適宜作為助凝劑。PAC與納米SiO2聯(lián)用,絮凝過(guò)程中,絮體分維值

2、首先呈下降趨勢(shì),降至某一值后開(kāi)始上升。當(dāng)絮凝過(guò)程進(jìn)行到一定階段,分維值達(dá)最大,絮體結(jié)構(gòu)的密實(shí)程度達(dá)最佳,對(duì)應(yīng)的孔隙率最小,沉降效果最好,上清液濁度最低。
　　 ⑶原水低濁度條件下(6NTU),分形維數(shù)值與剩余濁度沒(méi)有表現(xiàn)出良好的相關(guān)性,此時(shí)將分形維數(shù)值作為評(píng)價(jià)絮凝效果指標(biāo)不妥；當(dāng)原水濁度為20NTU和80NTU時(shí),分形維數(shù)值隨剩余濁度的變化明顯,分形維數(shù)值是反映絮凝過(guò)程中絮體形態(tài)的一個(gè)有效指標(biāo)。
　　 ⑷合適的PAC與納

3、米SiO2組合方式與投加順序依次是:PAC前40 s投加納米SiO2<兩者同時(shí)投加　　 ⑸納米SiO2對(duì)PAC去除濁度的助凝效果:pH=7時(shí),存在一個(gè)最佳臨界投加量比例:SiO2:PAC=1:3；pH=9時(shí),納米SiO2存在一個(gè)最佳投加閾值:1～5 mg/L。納米SiO2投加量增加,SDBS的去除率上升,酸性環(huán)境下SDBS去除率比中性及堿性環(huán)境下高。
　　 ⑹隨著納米SiO2投藥量的

4、升高(5mg/L→10 mg/L→15 mg/L),pH=5時(shí),絮體二維分維值一直增大:1.032→1.112→1.177,絮體粒徑也一直增大:164mm→192mm→272mm；pH=7時(shí),絮體二維分維值先增大后減小:1.274→1.485→1.406,絮體粒徑逐漸增大:176mm→306mm→400mm；pH=9時(shí),絮體二維分維值變化及絮體粒徑變化與pH=7時(shí)相似,二維分維值先增大后減小:1.231→1.269→1.210,絮體粒徑

5、隨納米SiO2投藥量升高而增大:317mm→412mm→431mm。相同納米SiO2投藥量下,二維分維值:pH=7時(shí)最大,pH=9時(shí)次之,pH=5時(shí)最?。恍躞w粒徑:pH=9時(shí)最大,pH=7時(shí)次之,pH=5時(shí)最小。
　　 ⑺合理的納米SiO2投加量范圍內(nèi),濁度去除率x與SDBS去除率y基本呈直線關(guān)系變化,pH=5時(shí),關(guān)系式為:y=0.8877x+9.5002；pH=7時(shí),關(guān)系式為:y=6.1545x-560.18；pH=9時(shí),關(guān)系

6、式為:y=29.783x-2881.89；以上三式相關(guān)系數(shù)均在0.8以上。
　　 ⑻含SDBS微污染原水經(jīng)粉末活性炭處理后,剩余濁度可降低至0.74NTU,SDBS去除率可達(dá)32％,藥劑成本為0.104元/噸;同性質(zhì)原水經(jīng)納米SiO2處理后,剩余濁度可降低至0.52NTU以下,SDBS去除率可達(dá)34％以上,藥劑成本為0.144元/噸；考慮到人體健康的因素以及由于未來(lái)生活質(zhì)量的提高,對(duì)給水質(zhì)量的要求越來(lái)越高,通過(guò)技術(shù)及經(jīng)濟(jì)比較,在