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不同絮凝剂对微污染河水处理效果

发布时间:2021-5-7 10:46:56  中国污水处理工程网

  含水层及地下水的环境及水质受回灌到地下水系统的水质影响,因此,回灌的地下水应达到不会对地下室环境造成污染的水质要求,并达到人体可利用的水质标准。在运用絮凝技术时,原水中的悬浮微粒可通过絮凝形成钒花,互相碰撞并缓慢沉淀,絮状物最终沉于底部。目前,应用最广泛的无机絮凝剂包括铝盐絮凝剂、铁盐絮凝剂。铝盐絮凝剂工艺成熟,絮凝过程中所产生的钒花较大。铁盐絮凝剂对温度要求低且对人体不造成危害,是人体需要的一种元素,不会对絮凝体造成二次污染,而且还具有价格便宜、水温适应范围广、沉降快、絮凝能力强等特点。

  试验对绵远河水原水经过三氯化铁及聚氯化铝试剂分别絮凝沉淀预处理,达到排放标准后,回灌补给地下水。试验对比研究三氯化铁、聚氯化铝试剂对德阳市绵远河水原水浊度、TP、COD、NH4+-N、TN污染指标的去除效率,分析出两种絮凝剂对各污染指标去除效果的优劣,为地下水回灌系统工程服务。

  1、试验部分

  1.1 试验材料与方法

  试验装置由原水、絮凝、沉淀三大部分组成。试验的原水取于四川省德阳市绵远河。试验时在原水桶内放入适量原水,测定原水相关污染指标的初始值,原水通过管道伴随均匀加入的三氯化铁、聚氯化铝液体,河流的动力条件可通过此试验装置模拟,使得原水与絮凝剂混合流入絮凝桶内,搅拌至原水与絮凝剂混合均匀后(搅拌约10min),混合均匀后,通过管道流入沉淀池内,随后静置沉淀,分别在0.5、1、1.5、2、4、6h从沉淀池内取出水样,进行相关的污染指标的测定。

  1.2分析方法与初始水质

  河水原水初始TP、COD、NH4+-N和TN采用《地表水环境质量标准》(GB3838要2002),浊度采用《地下水质量标准》(GB14848-93)。初始水质见表1。

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  2、结果与讨论

  2.1 浊度去除效果

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  由图1可知,试验组在0~6h时,浊度去除率增量最大。在6h后,聚氯化铝试剂试所有验组,浊度和浊度去除率趋于稳定。三氯化铁试剂所有试验组,浊度和浊度去除率仍呈缓慢增加。聚氯化铝试剂在所有试验组中,浊度分别由18.6NTU降低至2.4NTU、2.1NTU、2.1NTU,最终去除率分别为87.10%、88.71%、88.71%。三氯化铁试剂在所有试验组中,浊度分别由18.6NTU降低至3.2NTU、3.0NTU、2.8NTU,最终去除率分别为82.80%、83.87%、84.95%。

  聚氯化铝絮凝剂对浊度的去除效果较三氯化铁显著。在0~6h时浊度的去除效果最为显著,PAC的浊度去除率增量大于FeCl3。6~9h浊度降低速率变缓,浊度去除率增量变小,趋于稳定。

  2.2 COD去除效果

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  由图2可知,所有试验组在0~6h时,COD去除率增量最大。在6h后,聚氯化铝试剂所有试验组,COD和COD去除率趋于稳定。三氯化铁试剂80mg/L试验组,COD和COD去除率趋于稳定,40mg/L、60mg/L试验组,COD和COD去除率仍呈缓慢增加。三氯化铁试剂在所有试验组中,COD分别由3.7mg/L降低至2.5mg/L、2.1mg/L、1.9mg/L,最终去除率分别为32.43%、43.24%、48.65%。聚氯化铝试剂在40mg/L、60mg/L、80mg/L浓度下,COD分别由3.7mg/L降低至2.7mg/L、2.4mg/L、2.3mg/L,最终去除率分别为27.03%、35.14%、37.84%。

  三氯化铁絮凝剂对COD的去除效果较聚氯化铝显著。在0~6h时COD的去除效果最为显著,FeCl3的COD去除率增量大于PAC。6~9h内COD降低速率变缓,COD去除率增量变小,趋于稳定。

  2.3 TP去除效果

  所有试验组在0~6h时,TP去除率增量最大。在6~7.5h内,两种试剂所有试验组仍呈缓慢增长。7.5~9h内,两种试剂所有试验组,TP和TP去除率趋于稳定。三氯化铁试剂在所有试验组中,TP分别由0.32mg/L降低至0.15mg/L、0.13mg/L、0.11mg/L,最终去除率分别为53.13%、59.38%、65.63%。聚氯化铝试剂在40mg/L、60mg/L、80mg/L浓度下,TP分别由0.32mg/L降低至0.11mg/L、0.09mg/L、0.08mg/L,最终去除率分别为65.63%、71.88%、75.00%。

  聚氯化铝絮凝剂对TP的去除效果较三氯化铁显著。在0~6h内TP的去除效果最为显著,FeCl3的TP去除率增量大于PAC。6~9h内,PAC试剂60mg/L试验组与FeCl3试剂80mg/L仍呈增长趋势,剩余4组试验组TP降低速率变缓,TP去除率增量变小,趋于稳定。

  2.4 TN去除效果

  所有试验组在0~6h内,TN去除率增量最大。在6h后,三氯化铁试剂所有试验组,TN和TN去除率趋于稳定。聚氯化铝试剂仍呈较快增长速率。三氯化铁试剂在所有试验组中,TN分别由3.8mg/L降低至2.5mg/L、2.4mg/L、2.1mg/L,最终去除率分别为34.21%、36.84%、44.74%。聚氯化铝试剂在所有试验组中,TN分别由3.8mg/L降低至2.2mg/L、1.5mg/L、1.2mg/L,最终去除率分别为42.11%、60.53%、68.42%。

  在0~6h内TN的去除效果最为显著,FeCl3的TN去除率增量大于PAC。6~9h内三氯化铁试验组TN降低速率变缓,TN去除率增量变小,趋于稳定,聚氯化铝试验组TN降低速率仍然显著。

  3、结论

  从去除效果得出,FeCl3试剂对浊度、COD、总磷、氨氮的去除效果明显,浊度的最终去除率为82.80%~83.87%,COD的最终去除率32.43%~48.65%,总磷的最终去除率为53.13%~65.63%,氨氮的最终去除率为33.33%~59.52%。对总氮的去除效果较显著,总氮的最终去除率为34.21%~44.74%。PAC试剂对浊度、总磷、总氮、氨氮的去除效果显著,浊度的最终去除率为87.10%~88.71%,总磷的最终去除率为65.63%~75.00%,总氮的最终去除率为42.11%~68.42%,氨氮的最终去除率为28.57%~47.62%。对COD的去除效果较为明显,COD的最终去除率为27.03%~37.84%。

  整体上,PAC试剂对浊度、总磷、总氮、的去除效果优于FeCl3试剂。对氨氮、COD的去除效果要劣于FeCl3试剂。两种试剂均出现继续增加投加量时,去除效果趋于稳定的结果。就试验结果而言,污染去除率受絮凝剂用量、静置沉降时间共同影响。污染浓度随沉降时间而降低。相同时间内,絮凝剂浓度越大,去除效率越高,污染降低越快。不同絮凝剂浓度达到相同去除效率,絮凝剂浓度越高,所需时间越短,浓度越低,时间越高。(来源:地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室<成都理工大学>,成都理工大学环境与土木工程学院)

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