粉末活性炭處理微污染水源水技術(shù).研究

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1、【第一章概述】我國(guó)對(duì)于PAC在處理微污染水源水中的應(yīng)用研究還很不夠。目前，將PAC應(yīng)用于生產(chǎn)的水廠并不多，而且在應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)于如何經(jīng)濟(jì)有效地利用PAC的吸附能力，往往缺乏深入研究，從而造成PAc的浪費(fèi)或達(dá)不到應(yīng)有的處理效果。因此，PAC應(yīng)用仍需針對(duì)不同原水水質(zhì)迸行進(jìn)一步的研究。1．2黃浦江原水主要水質(zhì)特點(diǎn)黃浦江水主要來(lái)自太湖和淀山湖。這兩個(gè)湖的水均有不同程度的富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象。太湖和淀山湖流域工業(yè)發(fā)達(dá)，人口眾多，使湖水受到工業(yè)廢水、生活污水和養(yǎng)殖業(yè)的污染。同時(shí)黃浦江兩岸的工廠、企業(yè)直接將廢水、污水排入黃浦江造成了黃漓江水質(zhì)的惡化。因此，黃浦江上游水

2、源為微污染水源，屬我國(guó)地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838—88)III-IV類水體，水質(zhì)差的少數(shù)月份為v類水體““。上海市自來(lái)水公司與同濟(jì)大學(xué)合作，曾對(duì)1991～1996年黃浦江原水和以黃浦江為水源的水廠的出廠水水質(zhì)進(jìn)行過(guò)調(diào)查∞3。結(jié)果表明：1．1991～1996年黃浦江原水年平均cODⅢ值為5．82～6．17mg／L，月平均CODⅫ值為5．82～617mg／L，日最高值達(dá)981mg／L，并且除個(gè)別年份外，黃浦江原水COD。值呈逐年上升趨勢(shì)。黃浦江原水的濁度逐年變化不明顯，1991～1996年年平均濁度為72NTU，月平均濁度為43～116NTU，

3、日最高值達(dá)300NTU。黃浦江原水的色度一般在19～28CU(色度單位)范圍內(nèi)，月平均為212CU。2．1991～1996年以黃浦江為水源的水廠的出廠水，月平均COD。值為4．44mg／L，平均COD。去除率為278％，月平均濁度為o82NTU，平均濁度去除率為989％，色度一般為9--10CU，平均色度去除率為555％。出廠水的水質(zhì)基本上符合國(guó)家飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB5749—85)，但酚類、錳、鋅及氨氮含量時(shí)有超標(biāo)。另外，黃浦江原水中的氯仿和四氯化碳的含量一般檢測(cè)不出，而出廠水中的四氯化碳月平均含量為0，l～06ug／L，氯仿含量為2～3112

4、g／L。針對(duì)如上所述狀況，上海市自來(lái)水公司與同濟(jì)大學(xué)進(jìn)一步合作，進(jìn)行了黃浦江水源優(yōu)化處理工藝的研究。而粉末活性炭處理黃浦江原水的研究，便是其中的主要組成部分?！镜谝徽赂攀觥繌狞S浦江原水有機(jī)物含量較高、水質(zhì)季節(jié)性變化較大等水質(zhì)特點(diǎn)考慮，對(duì)于原有采用常規(guī)處理的水廠，增加粉末活性炭吸附處理工藝以去除水中有機(jī)物，是一種可行方案。本課題研究的主要目的便是，針對(duì)黃浦江原水的水質(zhì)特點(diǎn)，在總結(jié)前人粉末活性炭用于水處理工藝的研究成果和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，尋找適合黃浦江原水的最佳PAC工藝，進(jìn)而探討PAC處理微污染水源水的基本規(guī)律，為該工藝在我國(guó)水處理中的應(yīng)用與推廣提

5、供科學(xué)依據(jù)。【第二：章主要研究?jī)?nèi)容和試驗(yàn)方法】第二章主要研究?jī)?nèi)容和試驗(yàn)方法2．1主要研究?jī)?nèi)容l、采用靜態(tài)吸附試驗(yàn)和模擬靜態(tài)吸附試驗(yàn)方法，優(yōu)選適合黃浦江原水的PAC炭種(小試)；2、采用模擬靜態(tài)吸附試驗(yàn)方法，對(duì)各種不同的PAC投加點(diǎn)進(jìn)行比較，初步確定合適的PAC投加點(diǎn)和投炭量(小試)；3、在試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜕线M(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，驗(yàn)證小試結(jié)果，確定最佳的PAC投加點(diǎn)和投加量(中試)；4、針對(duì)最優(yōu)PAC投加工況，對(duì)PAC的凈水效果進(jìn)行評(píng)價(jià)(中試)；5、PAC降低出水致突變性的效果(中試)。2．2試驗(yàn)方法21靜態(tài)吸附試驗(yàn)靜態(tài)吸附試驗(yàn)主要包括吸附動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)和吸附等溫線試

6、驗(yàn)。具體試驗(yàn)步驟如下：(1)試驗(yàn)前將各炭種在1IO。C烘箱內(nèi)干燥至恒重，稱重后置于干燥器內(nèi)保存。(2)將不同量的PAC分別加入等量的相同原水中，均勻攪拌，使其充分懸浮，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定為llo轉(zhuǎn)／分鐘。在不同時(shí)刻取樣，分離懸浮PAC，測(cè)定水中的uV。。。吸光值，繪制吸附動(dòng)力學(xué)曲線。(3)在同樣原水同樣攪拌強(qiáng)度下，將不同量的PAC分別加入等量原水中，連續(xù)攪拌16小時(shí)后取樣，分離懸浮PAC，測(cè)定濾后水的TOC值，繪制吸附等溫線。22．2模擬靜態(tài)吸附試驗(yàn)采用靜態(tài)吸附試驗(yàn)，可以初步判定活性炭的吸附能力和吸附速度。但可能有n,t4i同方法得出的結(jié)論不一致，并

7、且在這種試驗(yàn)中，炭液接觸時(shí)間較長(zhǎng)，般在L0小I時(shí)以上，而且水力攪拌強(qiáng)度恒定。然而，實(shí)際生產(chǎn)中炭液接觸時(shí)間一【第二章主要研究?jī)?nèi)容和試驗(yàn)方法】般只有20一30分鐘，甚至更短，并且粉末活性炭在水處理工藝不同階段的水力攪拌強(qiáng)度是不斷變化的。因此，一般靜態(tài)吸附試驗(yàn)與實(shí)際生產(chǎn)中粉末活性炭的吸附環(huán)境相差較大，其試驗(yàn)結(jié)果只能作為優(yōu)選炭種的參考。為了確定一種既接近實(shí)際生產(chǎn)工藝又快速簡(jiǎn)便的優(yōu)選適合特定污染原水的粉末活性炭炭種的試驗(yàn)方法，Shalalezary“?、曾迪華?3以及蔣峰[61等人對(duì)此進(jìn)行了大量研究，提出了一種模擬靜態(tài)吸附試驗(yàn)方法。所謂模擬靜態(tài)吸附試驗(yàn)，即

8、模擬實(shí)際給水處理工藝中粉末活性炭與原水的接觸時(shí)間、水力混合強(qiáng)度等吸附環(huán)境而進(jìn)行的靜態(tài)吸附試驗(yàn)。其試驗(yàn)方法如下：(1)設(shè)定與實(shí)際生產(chǎn)相近的