與水中懸浮物和消毒副產(chǎn)物前驅(qū)物形態(tài)匹配的強化絮凝技術(shù)研究.pdf

1、隨著工業(yè)化、現(xiàn)代化水平不斷提高,向自然水體中排放的污染物總量隨之劇增,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了水環(huán)境的自我修復(fù)能力,導(dǎo)致包括飲用水源在內(nèi)的水環(huán)境整體受到污染。因此飲用水的安全和衛(wèi)生,包括微污染水源水的處理及控制,已經(jīng)成為環(huán)境學(xué)研究的熱點問題。
　　 本論文依托國家“十一五”規(guī)劃水專項“水體污染控制與治理科技重大專項”(課題編號2008ZX07421-004)子課題“微污染江河原水高效凈化關(guān)鍵技術(shù)與示范”,在現(xiàn)有國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究基礎(chǔ)上,結(jié)合

2、上海黃浦江水源水的實際特點,通過研究絮凝劑以及化學(xué)預(yù)氧化技術(shù)與水中有機物的特征匹配性能,旨在有效去除有機物、消毒副產(chǎn)物前驅(qū)物、濁度。從而開發(fā)可有效控制消毒副產(chǎn)物生成的強化絮凝技術(shù),為水廠的實際運行提供技術(shù)支持與參考。取得成果如下:
　　 (1)黃浦江原水測定結(jié)果為濁度78.7NTU單位,DOC4.76mg／L,顆粒物粒徑主要集中在10～100um,Zeta電位呈負(fù)電性,Cl-、SO4-、NO-3含量分別為59.36mg／L、78

3、.34mg／L、1.88mg／L。根據(jù)飲用水標(biāo)準(zhǔn)判斷水質(zhì)較差。
　　 (2)Al2(SO4)3、PACl(30％Al2O3)、聚合鋁鐵和高效PAC4種絮凝劑中,PACl2mg／L投加量時DOC絮凝去除率達(dá)50％,為4種絮凝劑中最高；PAC與Al2(SO4)3對UV254的去除效率隨絮凝劑投量增加而增加,15mg／L投量時最高去除率分別為50％和47％；Al2(SO4)3和PAC2種絮凝劑絮凝劑投加量從6mg／L增至8mg／L過程

4、中出現(xiàn)膠體等電點,對應(yīng)濁度和DOC去除率最高。確定最優(yōu)絮凝劑投加量為8mg／L(以Al計)。
　　 (3)以KMnO4和FeCl3為預(yù)處理藥劑的化學(xué)預(yù)氧化強化絮凝工藝,對TOC和UV254的去除效率均有提升。Al2(SO4)3為絮凝劑,FeCl3預(yù)氧化后TOC的去除效率達(dá)比常規(guī)絮凝提高10％,2種預(yù)氧化劑各種復(fù)配方案中以0.8mg／LFeCl3+0.8mg／LKMnO4的組合對TOC與UV254的去除效果較常規(guī)絮凝分別提高10％

5、和7％。
　　 (4)原水各分子量級分中,分子量小于3000道爾頓部分的UV254與TOC所占比例均超過原水中總含量的30％以上,且此部分有機物的消毒副產(chǎn)物生成活性最高,三鹵甲烷及鹵乙酸各組分生成量均高于其他分級部分。強化混凝對消毒副產(chǎn)物生成勢的控制能力強于常規(guī)絮凝。
　　 (5)以硫酸鋁、普通PAC、高效PAC為絮凝劑做中試試驗。高效PAC在常規(guī)絮凝工藝下對于高錳酸鹽指數(shù)、UV254、DOC等有機物指標(biāo)的去除率分別為3

6、0％～35％、40％～45％、30％～35％,較其他絮凝劑高5％～10％不等；以硫酸鋁為絮凝劑,預(yù)氧化劑復(fù)配投加對有機物去除率較常規(guī)工藝提高5％；普通PAC為絮凝劑,KMnO4預(yù)氧化強化作用對有機物的去除效果較常規(guī)工藝提高5％；高效PAC為絮凝劑,三氯化鐵預(yù)氧化對高錳酸鹽指數(shù)的去除率較常規(guī)工藝提高7％,高錳酸鉀預(yù)氧化對UV254和DOC的去除率較常規(guī)工藝分別提高5％和10％。
　　 (6)硫酸鋁、普通PAC、高效PAC三種絮凝劑

7、分別提高投加量,高猛酸鹽指數(shù)、UV254、DOC等指標(biāo)去除率總體隨之呈現(xiàn)升高趨勢。以硫酸鋁為絮凝劑時,1.25、1.50、1.75倍投加量時高錳酸鹽指數(shù)去除率較對應(yīng)的常規(guī)工藝分別提高3％、3％、5％,DOC去除率提高2％、10％、10％。普通PAC為絮凝劑,FeCl3、KMnO4單獨預(yù)氧化和復(fù)配投加,三鹵甲烷總量較對應(yīng)常規(guī)工藝降低40ug／L、30ug／L、25ug／L；提高絮凝劑投量對于消毒副產(chǎn)物的去除具有積極作用,各組分的去除率均隨