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《山东建筑大学》 2010年
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饮用水深度处理试验研究

刘玮  
【摘要】: 近年来,水源污染越来越严重,直接影响到人的身体健康。提高饮用水水质的核心问题是去除水中微量有毒有害物质。在常规的絮凝、沉淀、过滤、消毒净水工艺难以满足要求的情况下,深度处理技术在给水处理中的发展潜力巨大,应用前景广阔。因此,研究开发饮用水深度处理新技术与新工艺,保障饮用水水质安全十分必要。 本课题针对水中污染物的特性,从污染物极性角度考虑,将极性无机吸附剂陶粒与活性炭组成复合滤料,结合臭氧氧化,形成臭氧氧化+生物复合滤料过滤深度处理饮用水的作用机制。该工艺集臭氧氧化、滤料的物理和化学吸附、生物降解技术为一体,有效地克服了三者单独采用的局限性,充分发挥了三者的优点和协同作用,对水中污染物具有去除效率高、效果稳定等特点。试验以经常规处理后的济南狼猫山水库水为原水,分别进行了静态吸附试验及组合工艺连续运行试验。 在总投加量不变的基础上活性炭和陶粒的最佳配比为7:3;复合滤料对CODMn的吸附平衡时间为4h,吸附等温式qe=0.1165Ce1.1984;温度对复合吸附去除CODMn及NH3-N的的影响不太显著;而pH值对其影响较大,在酸性条件去除率较高,其中pH值在2.5-5.5时CODMn去除效果最好,最高为30.4%;NH3-N高去除率的pH范围更广,在3.5-8.5之间时去除率均大于30%;碱性条件下吸附效果较差,去除率低。 活性炭—陶粒复合滤料容易挂膜,在平均温度18℃,平均进水氨氮浓度0.7mg/l, CODMn4mg/l, EBCT20-30min时,14d后CODMn和NH3-N的去除率分别稳定在60%和30%以上,挂膜基本完成。该新型复合生物滤池长期连续运行时对污染物有稳定而良好的去除效果,在EBCT15-20min,臭氧投加量为3mg/l的情况下,连续运行90天,对浊度、CODMn、NH3-N、NO2--N、UV254的平均去除率分别为70.1%、58.4%、86.6%、84.1%和43.2%。EBCT对生物滤池净水效果有较大的影响,当EBCT由5min延长到15min再到24min时CODMn的去除率由51%提高到62%再到73%,浊度的去除率由44%到51%再到67%,NH3-N去除率由45%到92%再到98%,NO2--N由42%到55%再到57%,综合考虑污染物去除效果、处理水量和经济因素选择EBCT为15min为最佳空床停留时间。在空床停留时间15min,臭氧投加量3mg/l情况下,滤柱50cm处浊度、NH3-N、NO2--N、CODMn、UV254去除率已达62%、70%、60%、55%和38%,可见由于滤柱上部溶解氧充足,去除主要集中在滤柱50cm以上完成。滤柱对NH3-N、NO2--N的去除率与进水NH3-N浓度有关,在NH3-N浓度由0.2mg/l逐渐增加到8mg/l的过程中,NH3-N去除率由4.7%增加到最大值88%(NH3-N浓度1.7mg/l时)随后稳定在80%左右;NO2--N的去除率成抛物线型变化,由-6.31%到最大值90%(NH3-N浓度0.6mg/l时)后逐渐下降,当NH3-N浓度提高到3mg/l以上时NO2--N出现积累。CODMn去除率与进水CODMn成正相关,其相关性拟合成对数曲线,相关系数0.8;NH3-N的去除率与进水CODMn浓度呈负相关性,拟合成对数曲线,相关系数0.8。
【学位授予单位】:山东建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU991.2

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