高铁酸盐预氧化处理微污染含藻水试验研究

【摘要】：大庆某水源水夏季藻类爆发严重，对水处理带来了严重影响。本文采用高铁酸钾对含藻水进行预氧化、絮凝除藻，考察了pH值、沉淀时间、预氧化时间、藻类生长期、藻类分泌物（AOM）、腐植酸（HA）、不同藻种对高铁酸钾预氧化混凝的影响，并针对大庆某水源的实际水体，考察了高铁酸钾和高锰酸钾两种预氧化剂，分别与聚合氯化铝（PAC）、聚硅酸铝铁（PFAS）、聚合氯化铁铝（PACL）混凝联合使用处理某水源原水与高藻水的处理效果。 高铁酸钾预氧化混凝的除藻效能研究结果表明，pH值越低，高铁酸钾预氧化助凝效果越好，pH8.5时，除藻率急剧下降；增加沉淀时间可以显著提高高铁酸钾预氧化混凝除藻率，沉淀时间从30min延长至60min，chl-a去除率可提高10%以上；延长高铁酸钾预氧化时间除藻率稍有增加，但超过10min，除藻率反而下降；衰亡期藻液含有更多可以抑制混凝的有机物，因此相对于对数生长期的铜绿微囊藻，衰亡期藻更难处理，为达到同样的除藻率，衰亡期藻需要投加更多的混凝剂，高铁酸钾预氧化能显著提高混凝对两种生长期藻的去除效果。 藻的EOM对混凝呈现低促高抑的影响，高铁酸钾预氧化有显著的助凝效果，能够缓解高浓度EOM的抑制作用；HA对混凝存在明显的阻碍作用，高铁酸钾预氧化可以消除HA对混凝的阻碍作用；高铁酸钾的氧化还原产物[Fe(OH)_3]是潜在的混凝剂，这些带正电荷的[Fe(OH)_3]吸附到藻细胞表面或者有机物表面，降低了藻液的负电性，降低含藻水的Zeta电位的绝对值。 高铁酸钾预氧化对几种不同种藻的去除效能研究结果表明，相同chl-a的条件下，移除EOM的铜绿微囊藻最容易被混凝去除，其次是螺旋藻、未移除EOM的铜绿微囊藻，最后是小球藻。高铁酸钾对铜绿微囊藻和小球藻都有明显的预氧化助凝作用，对螺旋藻效果不明显反而使沉后水的UV_(254)值升高。 高铁酸钾和高锰酸钾预氧化混凝对大庆某水源原水的处理效果研究结果表明，高铁酸钾与PAC联用时需要对原水酸化到中性以下才能取得良好的助凝效果，而与PFAS和PACL联用时则不需要酸化，这是因为PFAS和PACL加入水体后水体显中性；高锰酸钾的预氧化在酸性条件下的处理效果要好于碱性条件，但高锰酸钾与三种混凝剂联用时，水体不需要酸化即能显示出良好的助凝效果；高锰酸钾只需投加1mg/L就能达到与高铁酸钾投加4mg/L相同的浊度和CODMn的去除效果；高铁酸钾预氧化可以有效促进氨氮和正磷酸盐的去除，高锰酸钾预氧化对氨氮和正磷酸盐的去除几乎无促进作用；高锰酸钾和高铁酸钾都可以有效促进藻细胞的去除，但是达到相同的除藻效果，高锰酸钾用量更少。