水源酚类及镍突发性污染物去除方法的研究

摘要

近期多起水源突发污染事件对城市供水安全以及人们的正常生产生活造成了严重威胁。为有效防范和处理水源突发性污染事故,提高城市供水系统应急技术水平,加强应急反应能力,保障城市居民饮水安全,有必要进一步健全城市供水安全保障体系,建立长效机制,提高政府对突发事故的应急处理能力。因此制订一套水源突发污染事件自来水厂应急预案是非常有意义和必要的。水厂除加强水质监测外,水处理设施主要采取多种相应的对策,应以保证水质达标为前提,经济性应不作为考虑内容,水厂应根据污染的性质严重性在现有的水处理设施可能够采取的最大限度措施条件下研究解决方案。 针对广州市各水源可能出现的突发性污染事件,模拟水厂的实际工况进行全面的消除突发性污染物试验研究,逐项形成切实可行的水源突发污染事件自来水厂应急处理技术。根据对广州市出现频率较高的水源突发污染可能性的分析,需要优先设防的水质指标有苯酚、镍等。 本论文研究内容是水源酚类及镍突发性污染物的去除方法,包括对酚类及镍突发性污染物的建议应急处理技术和基本控制参数,以及所需的主要应急处理设施,为该市的供水应急系统建设提供技术支持。应急处理的关键措施把安全屏障前移,在常规工艺的基础上加上必要的前处理措施。本论文的主要研究结论如下： (1)“粉末活性炭吸附+高锰酸钾复合药剂氧化+常规工艺”联合方法对水中的酚类污染物具有非常好的去除效果。经试验研究表明,在原水中酚含量超标约33.2倍(0.0683mg/L左右)情况下,采用投加30mg/L的粉末活性炭吸附20min,然后投加4mg/L的高锰酸钾复合药剂氧化20min,再投加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺进行混凝沉淀反应,过滤出水苯酚含量平均值为0.00025mg/L,符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)挥发酚(以苯酚计)≤0.002 mg/L的水质标准。 (2)“加碱(氢氧化钠)调pH至10.0左右+常规工艺”联合方法对水中的镍污染物具有非常好的去除效果。经试验研究表明,在原水中镍浓度达到超标约8倍浓度(0.18mg/L左右)情况下,加入氢氧化钠将pH调节到10.0左右,投加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺进行混凝沉淀反应,砂滤出水镍含量为0.01mg/L,符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)镍小于0.02mg/L的水质标准。

目录

文摘

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声明

第一章 绪论

1.1概述

1.1.1水源的突发性水污染

1.1.2广州市水源污染分析

1.1.3常规水处理工艺简介及其局限性

1.2水中酚类物质去除方法的研究现状

1.2.1酚类物质的性质和危害

1.2.2国内外水中微量酚类物质的去除方法

1.2.3给水处理中常用的化学氧化剂

1.3水中重金属镍去除方法的研究现状

1.3.1镍的特点、分布与危害

1.3.2水中镍的应急处理方法和技术

1.4研究背景

1.5研究内容及方法

1.6研究目的及意义

第二章 实验室试验对除酚方法的初步筛选研究

2.1设备与试剂

2.1.1试验原水与试剂

2.1.2装置与设备

2.2试验方法

2.2.1分析方法

2.2.2苯酚恒温振荡与搅拌的对比试验

2.2.3粉末活性炭对水中酚的去除试验

2.2.4混凝沉淀对水中酚的去除试验

2.2.5颗粒活性炭与生物活性炭对水中酚的去除试验

2.2.6高锰酸钾复合药剂及高锰酸钾对水中酚的去除试验

2.3结果与讨论

2.3.1苯酚恒温振荡与搅拌的对比实验结果

2.3.2单独粉末活性炭吸附对水中酚的去除试验

2.3.3混凝沉淀对水中酚的去除试验

2.3.4粉末活性炭吸附+混凝沉淀对水中酚的去除试验

2.3.5颗粒活性炭与生物活性炭对水中酚的去除试验

2.3.7高锰酸钾复合药剂及高锰酸钾对水中酚的去除试验

2.4本章小结

第三章 小试试验对除酚最佳方法的研究

3.1材料与设备

3.1.1试验原水与药剂

3.1.2试验装置与设备

3.1.3小试装置介绍

3.1.4分析方法

3.2试验方法

3.2.1机器回收率的确定

3.2.2混凝剂最佳投加量的确定

3.2.3常规工艺对苯酚的去除

3.2.4高锰酸钾复合药剂氧化+PAC混凝沉淀

3.2.5粉末炭吸附+高锰酸钾复合药剂氧化+PAC混凝沉淀

3.3结果与讨论

3.3.1回收率的确定

3.3.2常规工艺对苯酚的去除

3.3.3高锰酸钾复合药剂氧化+PAC混凝沉淀去除苯酚

3.3.4粉末活性炭吸附+PPC氧化+PAC混凝沉淀去除苯酚

3.4本章小结

第四章 实验室试验对除镍方法的初步筛选研究

4.1设备与试剂

4.1.1试验原水与试剂

4.1.2装置与设备

4.2试验方法

4.2.1分析方法

4.2.2定量絮凝剂条件下最佳pH值

4.2.3一定pH值下最佳絮凝剂投加量的优选

4.2.4最优PH值和絮凝剂FeCl3投加量的确定

4.3结果与讨论

4.3.1原水pH值对镍去除效果的影响

4.3.2调pH值至10.0混凝沉淀，及单独使用PAM的去除效果

4.3.3 pH值为10.5时的去除效果

4.3.3 pH值为11.0时的试验效果

4.4本章小结

第五章 小试及中试试验对除镍最佳方法的研究

5.1小试试验设备与试剂

5.1.1试验原水与试剂

5.1.2试验装置与工艺流程

5.1.4分析方法

5.2小试试验方法

5.2.1混凝剂最佳投加量的确定

5.2.2常规工艺处理

5.2.3定絮凝剂投加量PAC调PH值

5.2.4 pH值的影响

5.3小试试验结果与讨论

5.3.1单独的常规工艺处理

5.3.2定絮凝剂投加量调PH值

5.4小试试验结论

5.5中试试验材料及设备

5.5.1主要试剂与试验装置器材

5.5.2水样的制备

5.5.3中试装置介绍

5.5.4测定指标及分析方法

5.6中试试验方法

5.7中试结果与讨论

5.8本章小结

第六章 水厂技术指引

6.1除酚技术指引

6.1.1去除机理

6.1.2试验结沦

6.1.3除酚工艺技术指引

6.2除镍技术指引

6.2.1去除机理

6.2.2试验结论

6.2.3除镍工艺技术指引

结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢