收藏本站
《南开大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

混凝—气浮工艺去除原水预氯化副产物的研究

孙晓明  
【摘要】:氯是目前给水厂使用最广泛的预氧化剂和消毒剂,然而由于加氯而产生的三卤甲烷(Trihalomethanes, THMs)也是最主要的氯化副产物之一,并已经被确认为“三致”(致癌、致畸、致突变)物。THMs是三氯甲烷(CHCl3)、二氯一溴甲烷(CHCl2Br)、一氯二溴甲烷(CHClBr2)和三溴甲烷(CHBr3)四种卤代烷烃的总称,其前体物主要是水体中的天然有机物。未经处理的原水中含有较多的三卤甲烷前体物,具有较大的三卤甲烷生成势(Trihalomethanes Formation Potential,THMFP),在预氯化后会产生大量的THMs,研究表明,预氯化是出厂水中产生THMs的主要原因,与氯消毒产生的THMs共同组成了自来水中的‘三致”物。因此在水处理工艺中去除预氯化已产生的THMs的同时去除水中仍然存在的THMFP从而减少氯消毒产生THMs的量,才能有效控制出水中的THMs。 气浮工艺由于在处理低温、低浊、高藻水等方面的优势,在国外的给水处理中应用较为广泛。近年来为适应我国水处理行业的发展,气浮技术也被逐渐应用到国内的给水处理工艺中,代替传统的沉淀工艺。逆流气浮是一种新型气浮工艺,相比于原水与回流水同向流动的传统气浮技术,可较大程度的避免溶气回流水进入气浮池时打碎脱稳絮体,逆向流动更加充分地发挥气泡/絮体聚集体悬浮层以及气泡层的拦截作用,增加了气泡与絮体的碰撞粘附几率,提高了处理效率。本课题采用混凝-气浮工艺去除预氯化产生的三卤甲烷以及预氯化后水中剩余的三卤甲烷前体物,将静态混凝-气浮小试与混凝-逆流气浮动态实验相结合,研究去除机理,优化工艺参数,从而控制出厂水中的THMs,为水厂改进处理工艺,提高饮用水水质安全程度提供技术支持。 通过静态混凝-气浮实验得出以下结论:对比了铁盐和铝盐混凝剂的净水效果,选定氯化铁作为后续实验的混凝剂。絮凝条件、絮凝时间及投药量对絮凝体形态及强度有着显著影响,进而影响到THMs、THMFP和其它指标的去除效果。不同的絮凝方式对絮凝体的强度有着显著影响,恒速和降速两种絮凝方式形成的絮凝体形态相似时,降速絮凝形成的絮凝体强度更大,抗剪切能力更强;絮凝体的形态和强度共同影响气浮处理效果,采用降速絮凝方式,在适当的投药量、絮凝搅拌强度及时间下,形成的絮凝体枝权较多,结构较为疏松,强度较大,能够有效吸附有机物,同时也有利于气浮去除。通过改善气浮反应池构造及释放器性能,使微气泡的空间分布更加均匀,减小局部湍流强度,尽量延长气泡与絮凝体的接触时间,增大碰撞几率,可达到提高处理效果的目的。 混凝-气浮工艺有利于THMs中易挥发成分的去除,对THMs、THMFP及有机物的去除效果均优于混凝-沉淀工艺。气浮对各分子量区间THMFP及有机物的去除效果均优于沉淀,但二者均以去除大分子量区间THMFP和有机物为主,对小分子量区间THMFP和有机物的去除效果均较差。采用粉末活性炭强化混凝-气浮工艺可以显著增强对THMs及小分子量区间有机物的去除效果,THMs、THMFP、TOC和UV254的去除率分别达到了47.3%、64.8%、64.6%和69.8%。 在混凝-逆流气浮动态实验中,在静态小试所取得的实验结论基础上,分别采用常规逆流气浮(溶气水单级释放)和溶气水分级释放两种运行方式。研究结果表明:采用分级释放可以增强气泡/絮体聚集体悬浮层的拦截作用,减小悬浮层的厚度,增加过渡层的厚度,延长过渡层中小絮体与气泡的碰撞接触时间;采用分级释放时,最大水力负荷可以达到14.Sm/h,与常规工艺最大水力负荷(9.8m/h)相比提高了51%,处理效率明显提高;分级释放时,可移动式释放器(M)与固定式释放器(F)的释放量比以及M与原水进水口的距离对处理效果有显著影响,当M与F的流量比控制2-3之间、M与进水口的距离在60-90cm时,处理效果较好。当氯化铁投加量为35mg/L,快速混合G值为648s-1,一级絮凝反应G值为107s-1,二级絮凝反应G值为21s-1,溶气水回流比为15%,排渣比为10%,水力负荷为13.8m/h时,分级释放逆流气浮工艺对各污染物的去除情况:浊度的去除率为77.5-87.9%,THMs的去除率为37.7-47.7%,THMFP的去除率为55.3-64.1%,对TOC的去除率为47.5-62.1%,对UV254的去除率为52.1-65.6%。
【学位授予单位】:南开大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ085.4

免费申请
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王志飞;我国城市供水系统消毒的现状与发展[J];城市公用事业;2003年03期
2 顾春晖,郑正,杨光俊,宋卫华,杭德生;辐照降解饮用水氯化消毒副产物的研究[J];环境科学与技术;2005年02期
3 许保玖;关于混凝技术术语规范化的建议[J];中国给水排水;1987年03期
4 郭瑾珑,王毅力,李大鹏,汤鸿霄;逆流共聚气浮水处理工艺研究[J];中国给水排水;2002年07期
5 丁英锋,王启山,贾霞珍;絮凝—吸附去除微污染水中THMFP[J];中国给水排水;2002年07期
6 林细萍,卢益新,张德明,阮远彪;THMFP及HAAFP的测定方法[J];中国给水排水;2003年10期
7 王丽花,张晓健;成都市饮用水中消毒副产物的变化研究[J];中国给水排水;2003年11期
8 王毅力,李大鹏,解明曙;絮凝形态学研究及进展[J];环境污染治理技术与设备;2003年10期
9 张之源,王培华,张崇岱;巢湖营养化状况评价及水质恢复探讨[J];环境科学研究;1999年05期
10 王毅力,汤鸿霄,宋乔健,庞厚毅;絮凝DAF中试工艺处理密云水库低温低浊水的影响因素[J];环境科学;2001年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘文君;饮用水中可生物降解有机物和消毒副产物特性研究[D];清华大学;1999年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 傅廷亮;朱智超;李春生;张扬;;分形和基于C~(++)的分形参数化绘图[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年06期
2 刘杰;;温度、混凝剂对气浮工艺处理低温低浊微污染水的影响[J];安徽建筑;2006年05期
3 高靖生;;科学理解论视野下的本体论承诺[J];安徽农业大学学报(社会科学版);2008年02期
4 匡纬;;复杂性科学视野下的景观设计[J];安徽农业科学;2011年21期
5 王惠;控制饮水氯化消毒副产物的研究进展[J];安徽预防医学杂志;2001年02期
6 马飞,程遐年;害虫预测预报研究进展(综述)[J];安徽农业大学学报;2001年01期
7 蔡爱民,查良松;基于分形理论的安徽省旱、洪涝灾害时序特征分析[J];安徽农业大学学报;2005年04期
8 王之晖,彭永臻,于水利;新型旋流—扰流絮凝反应工艺的试验研究[J];安全与环境学报;2003年04期
9 魏岳;孙伟;;分形理论在物理声学和音乐创作中的应用[J];保定学院学报;2010年03期
10 陈湘萍;姚江华;;生活饮用水管网中水质影响因素的研究[J];环境科学与管理;2007年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴开亚;胡淑恒;孙世群;;巢湖流域的生态足迹分析[A];2004“生态安徽”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 邓道贵;李洪远;胡万明;周琼;过龙根;;水体富营养化对巢湖河蚬和环棱螺分布及种群密度的影响[A];2004“生态安徽”博士科技论坛论文集[C];2004年
3 李萍;薛克敏;张青;;分形及其在材料科学与工程中的应用[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
4 陈卫;袁哲;许航;陶辉;顾晓婧;;PAC-UF工艺应急突发苯酚污染的试验研究[A];2010年膜法市政水处理技术研讨会论文集[C];2010年
5 肖子文;陈艳;张国珍;;混凝防止超滤膜污染的研究[A];2010年膜法市政水处理技术研讨会论文集[C];2010年
6 张新伟;赵学观;焦维鹏;邵志刚;高连兴;;玉米种子内部机械裂纹扩展模拟及动力学分析[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
7 谭连江;陈宇晗;潘鼎;;X射线小角散射对黏胶基碳纤维微孔分形的研究[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
8 陈天文;傅吉全;李伟哲;高绪珊;;分形涤纶的吸湿及放湿性研究[A];第四届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2004年
9 朱光烈;;视野、创造与境界:关于传播学学科建设的一些个人感悟[A];中国传播学:反思与前瞻——首届中国传播学论坛文集[C];2002年
10 郭伟;秦鸿根;;分形理论在混凝土研究中的应用[A];2009'中国商品混凝土可持续发展论坛暨第六届全国商品混凝土技术与管理交流大会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 罗启彬;基于混沌理论的遥测信息安全技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
2 王红;基础地理信息地形数据库信息量度量方法研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
3 倪丽萍;基于分形技术的金融数据分析方法研究[D];合肥工业大学;2010年
4 陈奇;基于分形理论的汽车变速箱齿轮接触强度研究[D];合肥工业大学;2010年
5 吴跃;抗高直链大米淀粉回生的物理修饰及其回生的检测和表征[D];江南大学;2010年
6 宋兵;桩侧摩阻力特性的研究[D];华南理工大学;2010年
7 陈春雷;多尺度林业遥感数据融合技术的应用研究[D];北京林业大学;2011年
8 张志刚;关于湿式离合器几个工作特性研究[D];浙江大学;2010年
9 王韵芳;钛硅复合氧化物的制备及在微污染水处理中的应用研究[D];太原理工大学;2011年
10 于新;变速箱装配线人因质量事故控制及其复杂性研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 伍修锟;呼吸性煤尘物理化学特性的研究及应用[D];山东科技大学;2010年
2 栗风永;基于混沌系统的公钥加密方案研究[D];郑州大学;2010年
3 罗寅;舰船冲击环境分形特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 朱妹丽;三种篡改情况下的音频鉴定方法研究[D];大连理工大学;2010年
5 孙鹏;几类典型混沌系统的同步与反同步[D];大连理工大学;2010年
6 赵宾;几类自治混沌系统的控制与同步方案研究[D];大连理工大学;2010年
7 杨飞飞;二价阳离子对阴离子表面活性剂与铝盐混凝的影响[D];大连理工大学;2010年
8 崔强;臭氧果蔬保鲜设备的研制[D];大连理工大学;2010年
9 王林林;基于混沌的密码算法设计与研究[D];大连理工大学;2010年
10 李春清;异结构混沌系统的同步研究[D];辽宁师范大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汤忠红,蒋展鹏;混凝形态学——一条研究混凝过程的新路子[J];中国给水排水;1987年05期
2 蒋展鹏,涂方祥,杨志华;粘土颗粒的形态对胶体稳定性的影响[J];中国给水排水;1993年02期
3 蒋展鹏,傅涛,杨志华,祝万鹏;颗粒形态与异向聚沉速率——混凝形态学的动力学研究之一[J];中国给水排水;1993年04期
4 傅涛,蒋展鹏,杨志华,祝万鹏;颗粒形态与同向聚沉速率——混凝形态学的动力学研究之二[J];中国给水排水;1993年05期
5 龙腾锐,方芳,郭劲松,成一知;水处理多孔填料的分形特性和分数维[J];中国给水排水;1999年12期
6 董秉直,曹达文,范瑾初,李景华,徐强;混凝和粉末炭去除黄浦江水中DOM的效果[J];中国给水排水;2000年03期
7 丁桓如,闻人勤;水处理活性炭的选择指标问题[J];中国给水排水;2000年07期
8 涂方祥,蒋展鹏;无机混凝剂的形态对混凝的影响[J];中国给水排水;1996年04期
9 岳舜琳;城市供水水质问题[J];中国给水排水;1997年S1期
10 霍明昕,刘馨远;低温低浊水质特性的分析[J];中国给水排水;1998年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周莉珺;张玉先;张硕;陈健芬;;气浮-生物接触氧化集成技术处理受污染水源水研究[J];江苏环境科技;2007年01期
2 李亚飞;杨志南;;混凝-水解-接触氧化-气浮工艺处理印染废水[J];污染防治技术;2008年06期
3 张超越;刘凡清;;气浮工艺处理紫石泾河河水的实验研究[J];中国资源综合利用;2007年01期
4 吕锡武,黄正华,刘致平;厌氧-好氧、气浮工艺处理农乳废水[J];给水排水;1996年11期
5 王吉丛,龚争辉,王林梅;采油废水气浮-生物处理方法研究[J];油气田环境保护;2002年01期
6 王洪;李海波;;沉降/旋流分离/气浮工艺预处理稠油废水[J];中国给水排水;2010年06期
7 李长生,路旭,吴冰;规模化猪场粪污处理工艺的研究[J];农业工程学报;1997年S1期
8 郁桂林;于金莲;王珩;;木材蒸煮废水的化学处理[J];上海师范大学学报(自然科学版);2005年04期
9 尚爱安;徐美燕;孙贤波;曹国民;赵庆祥;;物化-生化组合工艺处理垃圾渗滤液[J];华东理工大学学报;2005年06期
10 刘成;高乃云;黄廷林;;水处理工艺去除藻毒素的效果探讨[J];环境污染与防治;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张进;董强;刘杏芹;孟广耀;;混凝-微滤处理汽车涂装脱脂废水[A];第二届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2005年
2 肖子文;陈艳;张国珍;;混凝防止超滤膜污染的研究[A];2010年膜法市政水处理技术研讨会论文集[C];2010年
3 钱湛;孙建;铁柏清;彭娟莹;毛晓茜;;Fenton试剂耦合混凝处理络合铜镍废水的研究[A];中国精细化工协会第一届水处理化学品行业年会论文集[C];2005年
4 张亚平;吴超飞;王文祥;韦朝海;;Fenton试剂氧化耦合混凝处理酵母废水研究[A];第二届全国环境化学学术报告会论文集[C];2004年
5 田利;王启山;;预氧化与气浮工艺联用处理低温低浊黄河水效果比较[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集(下册)[C];2006年
6 张佩泽;李亚峰;;运用絮凝技术处理含沥青废水的研究[A];创新沈阳文集(B)[C];2009年
7 陈磊;王习冶;杨梓;;浅谈给水处理中的优化方法及应用前景[A];2010年全国给水排水技术信息网年会论文集[C];2010年
8 陈维维;姚立新;陆人春;许灵群;陆文忠;郑寿亭;薛留义;何青林;;矿井水中天然总α放射性的混凝处理技术研究[A];第六届全国采矿学术会议论文集[C];1999年
9 马朝辉;;气浮过滤工艺处理铁路生产污水的设计与应用[A];全国小城镇污水处理技术(设备)交流与工程咨询研讨会论文集[C];2003年
10 李玲;罗学刚;刘曌;李怡;;生物质吸附材料混凝法处理选矿废水研究[A];2009中国选矿技术高峰论坛暨设备展示会论文[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 申吉忠通讯员 孙妙 陈哲;COD去除率超过90%[N];烟台日报;2008年
2 李超 孟庆波 吴刚 谢辉;中钢热能院直立炉焦化污水处理研究取得成功[N];中国冶金报;2009年
3 樊冠球;让居民喝上更干净的自来水[N];人民日报海外版;2003年
4 夏卫红 潘法生;石化烟尘去除率和二氧化硫脱硫率完全达到国家减排指标[N];安庆日报;2010年
5 季晓;物化法+生物法提高制药过程含磷废水去除率[N];中国医药报;2005年
6 记者 陈国兴;地球工程公司助力天津水处理项目[N];中国化工报;2007年
7 莫梓;“三超王”还原健康概念[N];中国质量报;2006年
8 记者  丁波;小小微生物 解决大问题[N];解放日报;2006年
9 刘杰何聪;淮南 “能源大市”抓节能[N];人民日报;2007年
10 中国印染行业协会 冯艾;印染废水生物处理方法的变革[N];中国纺织报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙晓明;混凝—气浮工艺去除原水预氯化副产物的研究[D];南开大学;2010年
2 张会琴;混凝—高级氧化耦合处理印染废水和微污染原水的效果及机理研究[D];重庆大学;2010年
3 张玲玲;混凝-微滤工艺制备饮用水的试验研究[D];天津大学;2009年
4 刘善培;强化混凝气浮工艺处理微污染原水的中试研究[D];南开大学;2007年
5 刘芳;溶气气浮除污染效能及其运行稳定性强化措施[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 许伟颖;纳米Al_(13)的混凝行为、絮体特性及对膜污染的影响研究[D];山东大学;2012年
7 翟黎明;基于混凝或生化处理的高盐污水氯化消毒技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 王海燕;膜技术应用于饮用水处理的试验研究[D];天津大学;2011年
9 吴珍;高分子铝盐优化混凝控制水中腐殖酸特性研究[D];湖南大学;2011年
10 张艮林;多核复合絮凝剂及其组合技术的理论与应用研究[D];昆明理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何嘉琦;混凝—超滤处理煤矿矿井水的实验研究[D];西安科技大学;2010年
2 张海洋;梯级混凝在造纸废水处理中应用的试验研究[D];天津科技大学;2010年
3 钟伟;混凝—超滤技术处理微污染地表水的应用研究[D];重庆交通大学;2012年
4 战晓;混凝及其与吸附联用处理引黄水库水的研究[D];山东大学;2011年
5 潘思茹;铁盐混凝剂对混凝—微滤工艺膜污染的影响研究[D];北京交通大学;2011年
6 焦玲玲;离散型混凝—破碎动力学模型数值模拟[D];北京交通大学;2013年
7 曹鹏飞;净化南方水源水的混凝-超滤集成工艺[D];清华大学;2010年
8 刘春霞;QCM定量分析天然有机物的吸附特性及在混凝中的应用[D];长安大学;2010年
9 张淑萍;混凝—厌氧消化处理制药废水的试验研究[D];西南交通大学;2010年
10 杨飞飞;二价阳离子对阴离子表面活性剂与铝盐混凝的影响[D];大连理工大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026