共聚氣浮凈水效能試驗及其機理分析研究.pdf

1、南水北調(diào)引江水達到受水區(qū)后，與當?shù)厮畮焖磽交欤瑩交旌蟮乃此|(zhì)存在富營養(yǎng)化等問題。以摻混水為研究對象，以共聚氣浮技術，進行摻混水中溶解性有機物、濁度、藻類等特征污染物的凈化效能的試驗研究，為摻混水的凈化技術提供依據(jù)。論文主要研究內(nèi)容和研究結(jié)果有以下幾個方面。
　　(1)設計了共聚氣浮的試驗裝置。共聚氣浮由二級絮凝系統(tǒng)、共聚氣浮系統(tǒng)、溶氣系統(tǒng)三個部分組成。試驗水量為0.5m3/h，該工藝在二級絮凝池內(nèi)通入溶氣回流水，使氣泡直接參與

2、絮凝過程，使微氣泡與微絮粒同時形成，一起生長，結(jié)合一起，共同成長為帶氣絮體，帶氣絮體繼續(xù)與絮凝劑反應，進一步生長，形成共聚作用。
　　(2)采用靜態(tài)試驗，確定了共聚氣浮工藝的運行工況參數(shù)，并用響應曲面法(RSM)對運行參數(shù)進行了優(yōu)化分析和驗證，得出在投藥量6mg/L，絮凝時間為6min，回流比15％的條件運行時運行效果最好。
　　(3)利用共聚氣浮工藝進行了南水北調(diào)水與鵲山水庫水1∶1摻混水凈水效能的試驗研究;考察了工藝對濁

3、度、顆粒物、有機物的去除效能及其沿程去除情況，并與常規(guī)氣浮工藝進行了對比研究。試驗結(jié)果表明，共聚氣浮對濁度、顆粒物、高錳酸鹽指數(shù)和UV254的去除率分別為93.92％、84.73％、38.88％、44.29％;對四種指標的去除率均沿程增加。比常規(guī)氣浮工藝相比，共聚氣浮工藝對濁度平均去除率提高了6.03％，對高錳酸鹽指數(shù)平均去除率提高了2.61％,對UV254平均去除率提高了1.82％。
　　(4)采用共聚氣浮工藝處理玉清水庫高藻水

4、，試驗表明，共聚氣浮工藝對藻計數(shù)平均去除率為93.43％;對葉綠素a平均去除率為73.87％，對MIB平均去除率為74.51％。共聚氣浮工藝對藻類有較好的去除效能。
　　(5)分析了氣泡與絮體顆粒的碰撞粘附機理、氣泡-絮體的形態(tài)、絮體分形維數(shù)的計算推導以及絮體分形的凝聚模型。并使用Matlab軟件對絮體分形中的DLA模型進行了二維仿真模擬。發(fā)現(xiàn)釋放的粒子是通過擴散到達絮凝集團，集團各部分生長幾率不同。絮凝集團尖端部分生長的概率大而