磁介體強化混凝處理城市河道水的試驗研究.pdf

1、城市河道水水質(zhì)惡化不僅影響其使用功能，且嚴(yán)重威脅周邊居民的身心健康?；炷恋矸ǔ１挥脕硖幚沓鞘泻拥浪谄鋺?yīng)用過程中易出現(xiàn)絮體沉降緩慢，藥劑殘留等問題。本文采用磁介體加載強化混凝處理城市河道水，以磁介體強化混凝工藝運行參數(shù)優(yōu)化為基礎(chǔ)，對比分析了水質(zhì)條件對磁介體強化混凝和傳統(tǒng)混凝過程的影響，探討了磁介體強化混凝的機理，同時將其用于三種典型實際河道水的處理，為其實際工程應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。
　　通過比較聚合氯化鋁（Polym

2、eric aluminium，PAC）、硫酸鋁（Aluminum sulfate，AS）、聚合硫酸鐵（Polymeric ferric sulfate，PFS）和三氯化鐵（Ferric trichloride，F(xiàn)C）水解產(chǎn)物的電荷性質(zhì)、混凝效果、絮體形貌及沉降性和藥劑成本等方面的差異，確定PAC為最佳混凝劑。以人工配置的受污染河道水為處理對象，優(yōu)化了PAC，磁粉（Magnetic particles，MP）和聚丙烯酰胺（Polyacry

3、lamide,PAM）的最佳投加配比，結(jié)果表明加入磁粉可使PAC投加量從30mg/L減少至10-15mg/L，絮體沉降時間縮短至2min。研究了“三段式”，“兩段式”和“一段式”等投加方式對磁介體強化混凝效果的影響，發(fā)現(xiàn)在PAC/MP+PAM的投加方式下，濁度、UV254和TP去除率最佳，分別可達(dá)96.66％，80.86%和98.47%。當(dāng)快攪速度和慢攪速度分別介于100-300r/min和30-90r/min時，濁度、UV254和TP

4、的去除率分別在74.78-95.22%，55.81-61.79%和77.14-90.07%之間波動。水力條件變化對磁介體強化混凝效果影響顯著，經(jīng)響應(yīng)曲面法優(yōu)化可得最佳的快攪和慢攪速度組合為198r/min和81r/min。
　　磁介體強化混凝具有更強的抗酸堿沖擊能力。當(dāng)pH=5時，磁介體強化混凝可將濁度去除率從24.51%提高至59.92%；當(dāng)pH=9時，可將濁度去除率由92.19%提升至97.06%。河道水外源污染嚴(yán)重即配水中生

5、活污水比例提高至20%，當(dāng)混凝劑投加量僅為5mg/L時，磁介體強化混凝可將出水濁度從33.7NTU降至22.6NTU。在低懸浮物濃度下，磁介體強化混凝可使出水UV254降低51.11%，而高懸浮濃度下僅降低7.47%。因此，懸浮物濃度的升高降低了磁介體強化去除UV254的效能。藻類及其胞外分泌物的存在嚴(yán)重影響混凝效果。當(dāng)進(jìn)水藻濃度OD680=0.2時，在有無胞外分泌物（Extracellular organic matter，EOM）和

6、磁粉的各種組合情況下，出水濁度順序為：27.1NTU（無MP，有EOM）＞22.8NTU（無MP，無EOM）＞19.6NTU（有MP，有EOM）＞14.3NTU（有MP，無EOM）。因此，磁介體加載可減輕甚至消除胞外分泌物對混凝的影響。磁介體加載混凝在混凝劑投加量不足或過量時，均具有更好的處理效果，其抗沖擊負(fù)荷能力更強。
　　磁介體強化混凝較傳統(tǒng)混凝形成的絮體結(jié)構(gòu)更加密實。異相成核理論可有效解釋此現(xiàn)象。磁介體強化混凝處理黑臭河道水