复合混凝剂强化混凝及絮凝体分形探讨

摘要

混凝在水处理中具有重要地位，混凝效果的好坏直接影响到后续工艺的运行工况、处理费用及最终出水水质。长期以来，水处理混凝剂混凝机理及其工艺过程得到了大量的深入研究。强化混凝不需投入大量的资金，却能有效的去除水中有机物和消毒副产物潜质。采用复合混凝剂是强化混凝的一种重要方法，高效低耗、安全无害的复合混凝剂将是絮凝科学的研究热点。
　　 本论文着重研究三类复合混凝剂其强化混凝效果均较显著，对复合混凝剂采用了三种不同的投加方式，其中有高锰酸钾的氧化型助凝剂参与，先投加进行预氧化后，再投加其它组分的方式可以在不同程度上较大提高出水浊度的去除率和CODMn的去除率，其混凝效果优于其它投加方式。复合混凝剂组分中没有高锰酸钾助凝剂时，一般同时投加的方式混凝效果优于先投加助凝剂后投加PAC方式的混凝效果。PAC+KMnO4+水合MnO2复合混凝剂优于其它复合混凝剂的混凝效果。同时考察了pH值、GT值对复合混凝剂的影响，最优pH值与GT值，有助于节约药剂、强化混凝效果、节省成本等。
　　 了解各因素对混凝效果的影响，采用正交试验优化混凝条件。搅拌程序正交试验，各阶段的混凝搅拌时间相对来说比搅拌速度更重要。pH为中性时，复合混凝剂优化组合正交试验结果可知，对出水浊度的影响最大的是PAC投量，其次为程序即GT值。而考虑pH值时，出现相反结论。这对复合混凝剂的实际运用有较大的指导意义。
　　 复合混凝剂PAC+KMnO4+水合MnO2的各种投量和组合方式下进行絮体分形维数研究发现，絮凝体分形维数值随着反应历时的延长逐步增大，在慢速混凝搅拌中期(开始360s)分维数达到最大值，随后分维数值下降。助凝剂的投加在不同程度上降低了絮凝体的分维数，尤其PAC+KMnO4+水合MnO2复合混凝剂形成的絮凝体分维数在1.2-1.4左右，其絮体内部结构较紧密，密实度高些，絮体沉淀速度较快。考察不同pH值、GT值对其复合混凝剂的絮凝体分维数影响发现，pH在5～9，复合混凝剂絮体分维数变化不大，复合混凝剂适应性较强，pH7混凝效果最好。最优GT值下的絮凝体分维数较好，GT值高于或低于最优值，絮凝体分维数增大，余浊较大，去除TOC的效率变差，从而影响混凝效果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1我国水污染现状

1.2水处理方法概述

1.3混凝剂的种类及研究发展简述

1.4强化混凝技术

1.5分形理论简介

1.6课题研究内容、目的及意义

第二章材料与方法

2.1佛山沙口水厂实验(强化混凝)

2.2实验室混凝实验(分形维数)

第三章复合混凝剂成分筛选及强化混凝实验

3.1混凝剂筛选实验

3.2 PAC+各助凝剂的复配

3.3复合混凝剂的强化混凝效果

3.4各因素对复合混凝剂的影响

3.5本章小结

第四章复合混凝剂的混凝正交优化实验

4.1程序优化设定(GT值优化)

4.2混凝正交优化实验

4.3复合混凝剂优化组合

4.4小结

第五章絮凝体的分维数计算与变化规律

5.1絮凝体分维数的计算

5.2混凝絮凝中分维数的应用

5.3本实验分形维数计算方法安排

5.4不同投量下PAC絮体分维数的变化

5.5复合混凝剂各组分与絮体分维数关系

5.6各因素对PAC+KMnO4+水合MnO2絮凝体分维数的影响

5.7本章小结

第六章结论与建议

6.1结论

6.2建议

参考文献

附录 Ⅰ 攻读硕士期间发表及撰写论文

致谢