污染水体的曝气和化学氧化组合修复试验研究

摘要

梁滩河是嘉陵江在重庆境内的重要一级支流，而嘉陵江作为长江上游第二大支流、重庆城区主要的饮用水源并位于三峡库区核心地段，其水质恶化会威胁重庆城区的饮用水安全，也对三峡库区水环境质量也存在一定影响。近几年来，梁滩河水体在整体规划整治下得到了一定的改善，但还不能满足Ⅴ类水体水质要求，因此亟须对其进行进一步修复。
　　研究针对我国水体污染特征并在全面总结河流污染修复技术的基础上，提出了曝气和化学氧化组合修复技术处理污染水体。结合底泥混合曝气及新型氧化剂过硫酸氢钾与氯化钠氧化去除污染物的特点，研究得出了混合曝气处理梁滩河污染水体的最佳运行条件、过硫酸氢钾与氯化钠氧化去除污染物的最佳运行条件，并进行了曝气与化学氧化联合修复河流污染的试验。
　　首先试验设计了八个曝气试验组，分析得出第六试验组运行效果最佳，即曝气量为20L/min，反应周期24h(进出水各10min，曝气12h，其余为静置时间)，运行30d稳定DO值达到8mg/L以上，水体污染物浓度也显示为先上升随后降低的趋势，最终浊度、COD、BOD5、氨氮及总磷的去除率分别达到50％、45%、50%、30%及90%左右，生物降解性G值提高到0.35kg/(kg/h)左右。
　　另外根据过硫酸氢钾与氯化钠氧化基本原理及影响因素进行了化学氧化试验，通过单因素和正交试验进行分析，确定影响污染物去除的主要因素主次顺序为：过硫酸氢钾投加量>反应时间>钾钠比；确定最佳操作参数为：过硫酸氢钾投加量为200mg/L，钾钠比为8/1，反应时间为75min，污水COD、BOD5、氨氮和浊度的去除率可分别达到50%、60%、60%和80%左右。
　　最终进行了曝气与化学氧化联合运行试验，在曝气量为20L/min、反应周期24h(进出水各10min，曝气12h，其余为静置时间)条件下运行30d后按过硫酸氢钾投加量120mg/L，钾钠比为6/1投加反应60min，最终水体浊度、COD、BOD5、氨氮及总磷的去除率分别达到95%、85%、90%、85%及90%左右，均能达到Ⅴ类水体水质标准。

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1 绪 论

1.1 水体污染

1.2 水体修复技术概述

1.3 曝气与化学氧化修复技术

1.4 课题研究的目的、意义和内容

2 曝气与化学氧化的理论基础

2.1 曝气原位修复机理与理论依据

2.2 化学氧化机理与理论

2.3 曝气与化学氧化组合技术

2.4 曝气与化学氧化研究应用

3 试验水质与设计

3.1 梁滩河水系概况

3.2 主要试验材料

3.3 试验仪器设备

3.4 试验设计

3.5 试验分析方法

4 曝气与化学氧化对污染水体处理的试验研究

4.1 曝气技术处理污染水体的试验研究

4.2 化学氧化技术处理污染水体的试验研究

4.3 曝气与化学氧化组合工艺的确定

4.4 联合工艺流程及装置图

4.5 本章小结

5 曝气与化学氧化组合技术修复污染水体的试验研究

5.1 过硫酸氢钾投加量对处理效果影响

5.2 钾钠比对处理效果影响

5.3 反应时间对处理效果影响

5.4 本章小结

6 结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

致谢

参考文献

附录

作者在攻读学位期间发表的论文