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《北京工业大学》 2007年
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饮用水深度除磷技术研究

冯群英  
【摘要】: 饮用水的生物稳定性问题成为研究热点。管网中异养菌的增加与管网中细菌生长所需的营养物质有关,磷是生物生长必须的营养元素之一,被认为是生物稳定性的控制因子。 通过对地表水水样的研究表明,各种形态磷的含量与其他水质指标有一定的相关性。各种形态磷中含量最多的是悬浮态磷,约占总磷的80%,其次是溶解性有机磷,溶解性正磷酸盐最少;同时建立了生物可利用磷与各种形态磷含量的关系模型。需强化常规工艺,并开展深度除磷技术研究,才能保证滤后水的生物稳定。 通过混凝实验,比较了常用混凝剂的除磷效果,考察了混凝除磷的影响因素,对除磷机理进行了研究分析。结果表明,聚合硫酸铁、聚合氯化铝和聚合氯化铝铁是很好的除磷混凝剂,其中聚合硫酸铁效果最佳。三种混凝剂的除磷最佳pH值分别为7.5、6.5和6.0。聚合氯化铝和聚合氯化铝铁受pH值的影响较大,而聚合硫酸铁的pH值适用范围较宽。混凝除磷主要有胶体聚集沉淀、缔合吸附和吸附卷扫三种机理,不同种形态磷的去除倾向于不同的机理。对于悬浮态磷,胶体聚集沉淀起主要作用;有机磷主要与有机物一起去除,缔合吸附起主要作用;溶解性正磷酸盐主要与混凝剂及水中溶解性离子等形成不溶性磷酸盐沉淀物。通过多种助凝剂的除磷对比试验,发现聚丙烯酰胺和高锰酸盐复合剂具有良好的助凝效果,两者联用效果更佳。 动态模拟滤柱试验研究结果表明,各种滤料对悬浮态磷的去除作用相当,机理是滤料的截流、表面物理和静电吸附作用;对溶解性正磷酸盐的去除主要是化学特性吸附作用。活性氧化铝具有较好的吸附除磷效果,其机理是活性氧化铝表面分子与水结合生成氢氧化铝,与磷酸根形成离子交换。 通过改性滤料试验,制备出与活性氧化铝除磷效果相当的改性石英砂滤料,把其作为饮用水滤料在技术和经济上都是可行的。改性石英砂对磷的去除是过滤截留和吸附共同作用的结果;改性剂表面氧化物覆盖膜的形成,有利于磷的吸附。
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TU991.2

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