混凝—气浮工艺处理高藻水的试验研究

摘要

铜绿微囊藻是富营养化水体中常见的优势藻类，其个体较小、且能产生藻毒素等危害极大的污染物。常规的混凝沉淀工艺对于此类高藻水源水很难达到理想的处理效果。研究表明气浮工艺适合于悬浮固体较高的水体的处理。因此，本研究引入了气浮工艺。文中以室内培养的铜绿微囊藻为研究对象，采用小试试验研究了混凝气浮工艺处理高藻水的效果。以三氯化铁为混凝剂，着重分析了絮凝剂投加量、原水pH值、快速混合搅拌强度及时间、絮凝搅拌强度及时间、回流比等内容，并确定出各参数的最佳范围。此外，在最佳工艺操作条件下，对比分析了(高锰酸钾、氯、过氧化氢)预氧化对后续气浮除藻效果的影响。 研究结果表明：混凝剂投加量和pH值是影响出水水质的关键。试验发现，当将原水pH值由7.47调节到6.04、混凝剂投加量由50mg/L减为30mg/L时，藻类去除率却提高了近十个百分点。由此可见，同时调节进水pH值和投药量不仅可提高藻类去除效果，还可明显节约混凝剂量。 混凝气浮除藻其它工艺参数最佳值分别为：混合转速450r/min(G值550s<'-1>)，一级絮凝转速为150r/min(G值106s<'-1>)、二级絮凝转速50r/min(G值20s<'-1>)，混合时间60s，絮凝时间10min，回流比10％，静置分离时间7min。在最佳工艺操作条件下，藻类去除率可达90％以上。 在混凝气浮工艺前，增加预氧化后，藻类去除效果有明显提高。但在采用氯和过氧化氢预氧化时，由于破坏了藻细胞结构，引起藻体内有机物大量外流，导致出水UV<,254>值升高。最后，对三种预氧化方式除藻效果以及使用经济性进行了综合对比分析，给出了最佳预氧化方式。

目录

文摘

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第一章引言

第一节藻类污染的水质特征与危害

1.1.1对水体与环境的影响

1.1.2对饮用水生产的影响

1.1.3对饮用水水质的影响

1.1.4对管网和管网水质的影响

第二节给水水源藻类去除技术

1.2.1物理法

1.2.2化学法

1.2.3生物处理

1.2.4组合工艺

第三节课题选择及研究内容

第二章混凝气浮工艺理论及研究

第一节混凝理论及研究进展

2.1.1混凝作用机理研究

2.1.2混凝动力学研究

2.1.3混凝技术的研究

2.1.4试验所用絮凝剂的特性研究

第二节气浮工艺理论及技术研究

2.2.1气浮法的分类

2.2.2溶气气浮工艺的特点

2.2.3溶气气浮工艺机理

2.2.4溶气气浮技术的发展历程及今后的研究方向

第三节影响混凝气浮效果的主要因素

2.3.1水温

2.3.2 pH值

2.3.3混凝水力条件

2.3.4回流比

2.3.5溶气压力

第三章试验设计与方法

第一节试验材料

3.1.1试验藻类

3.1.2藻类培养基

3.1.3试验仪器与试剂

第二节试验装置

第三节试验方法

3.3.1铜绿微囊藻的培养

3.3.2混凝气浮静态高藻水处理实验

3.3.3水质检测指标及测定方法

第四章混凝气浮除藻工艺条件研究

第一节混凝气浮除藻影响因素研究

4.1.1铜绿微囊藻生长期的影响

4.1.2混凝化学因素的影响

4.1.3混凝水力条件的影响

4.1.4回流比的影响研究

4.1.5气、水接触水力条件

4.1.6静置分离时间

第二节本章小结

第五章预氧化对混凝气浮除藻的影响

第一节高锰酸钾预氧化

5.1.1辅助试验

5.1.2高锰酸钾预氧化对气浮出水水质影响

第二节预氯化

5.2.1预加氯投加量与余氯的关系

5.2.2预氯化对气浮出水水质的影响

第三节过氧化氢预氧化

第四节预氧化剂比较

5.4.1预氧化剂除藻、除浊效能比较

5.4.2预氧化剂对出水UV254和色度的影响比较

5.4.3预氧化治水成本比较

第五节本章小节

第六章结论与建议

第一节结论

第二节建议

参考文献

致谢

附录

个人简历