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强化混凝-气浮工艺去除水中铜绿微囊藻（MA）的研究

作　者: 吴秋丽
导　师: 解明曙；王毅力
学　校: 北京林业大学
专　业: 生态学
关键词: 强化混凝溶气气浮无机高分子絮凝剂铜绿微囊藻
分类号: X52
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

铜绿微囊藻（MA）作为富营养化水体中的重要藻类，其能产生藻毒素等危害极大的污染物而日益受到关注，本论文针对此种饮用水水源的污染问题，以无机高分子絮凝剂为药剂，研究强化混凝-溶气气浮技术的影响因素和工艺参数。先后试验了无机高分子絮凝剂的投药量、原水pH值、离子强度、快速混合的搅拌强度和时间，絮凝搅拌的强度和时间，回流比及共聚回流比等因素在上述工艺中的影响趋势，确定各因素的最佳范围。研究结果表明：聚合氯化铝（PAC）的处理效果要优于硫酸铝（ALS），当投药量(以Al³⁺计)大于0.087mmol／l时，PAC的处理效果明显高于ALS，并且PAC投药量范围广，稳定性高，在较低投药量下，聚合氯化铁（PFC）的处理效果要优于氯化铁（FCL），当高投药量时，PFC和FCL处理效果大致相同，铝盐对水体浊度色度去除效果明显高于铁盐，由于铁盐颜色为红棕色，投加之后会影响水体颜色，从而降低水体浊度色度的去除效果。但是，铁盐对水体有机物的去除效果比铝盐好。能达到50％以上。确定PAC，PFC为最佳絮凝剂；PAC最佳投药点(以Al³⁺计)为1.39mmol／l，PFC最佳投药点(以Fe³⁺计)为0.56mmol／l，ALS最佳投药点(以Al³⁺计)为0.087mmol／l，FCL最佳投药点(以Fe³⁺计)为0.74 mmol／l。最佳投药量时，对于PAC，确定原水最佳pH值范围在6.06～8.38左右；对于PFC，确定原水最佳pH值范围在6.46～8.73左右；对于ALS，确定原水最佳pH值范围在5.85左右；对于FCL，确定原水最佳pH值范围在8.35左右。离子强度的影响表明：当离子强度较小时，以PAC做絮凝剂，达到较好的处理效果；而以PFC为絮凝剂，离子强度较大时，处理效果较好；对于ALS，离子浓度较大时，水体浊度色度去除效果较高，而离子浓度中等时，有机物去除效果好；对于FCL，离子强度较低时，可以提高水体去除效果。通过水力条件优化表明：以PAC为絮凝剂，混合强度G为500s^-1，混合时间t为60s时，絮凝搅拌强度G为50s^-1，反应时间t 5min；以PFC为絮凝剂时：混合强度G为750s^-1，时间t为90s，絮凝搅拌强度G为50s^-1，反应时间t为5min。最佳回流比的优化结果是：以PAC为絮凝剂，回流比为10％时达到了较好的去除效果，以PFC为絮凝剂，回流比为10％～12％时达到了较好的去除效果。优化共聚回流比：以PAC为絮凝剂，共聚回流比为3／7时，达到最佳去除效果，以PFC为絮凝剂时，聚回流比为5／5时，达到最佳去除效果，共聚回流的效果优于传统回流效果。

全文目录

第一章引言  8-11
  1.1 问题的提出  8-9
  1.2 本研究的目的和意义  9-11
第二章文献综述  11-32
  2.1 混凝理论及研究进展  11-19
    2.1.1 凝聚絮凝作用机理的研究  11-13
    2.1.2 絮凝剂技术的发展及应用现状  13-16
      2.1.2.1 絮凝剂的形态  13-16
    2.1.3 强化混凝的研究发展  16-19
  2.2 气浮工艺原理及其应用研究进展  19-29
    2.2.1 气浮研究理论基础  19-25
      2.2.1.1 水体颗粒物  20
      2.2.1.2 水中气泡的形成及特性  20-21
      2.2.1.3 絮粒的形成及特性  21-22
      2.2.1.4 气泡与絮粒的粘附  22-25
    2.2.2 气浮技术的发展及现状  25-29
  2.3 给水水源藻类的污染及去除  29-32
    2.3.1 藻类的来源  29
    2.3.2 藻类污染的水质特征与危害  29
    2.3.3 除藻技术  29-32
      2.3.3.1 物理法  29-30
      2.3.3.2 化学法  30
      2.3.3.3 生物处理  30-32
第三章实验材料、装置与方法  32-36
  3.1 实验材料  32-33
    3.1.1 实验藻类  32
    3.1.2 培养基  32
    3.1.3 实验仪器与试剂:  32
    3.1.4 接种材料  32-33
    3.1.5 气浮静态水处理实验材料  33
  3.2 实验装置  33
  3.3 实验方法  33-36
    3.3.1 藻种的培养与观察  33
    3.3.2 铜绿微囊藻降解的测定方法  33-34
    3.3.3 水质指标测定方法  34-35
    3.3.4 气浮处理藻类水体实验方法  35-36
第四章实验结果与讨论  36-83
  4.1 混凝化学因素影响研究  36-66
    4.1.1 最佳投药量的优化研究  36-44
      4.1.1.1 聚合氯化铝(PAC)最佳投药量的研究  36-38
      4.1.1.2 聚合氯化铁(PFC)最佳投药量的研究  38-40
      4.1.1.3 硫酸铝最佳投药量的研究  40-41
      4.1.1.4 氯化铁最佳投药量的研究  41-43
      4.1.1.5 小结  43-44
    4.1.2 pH值的优化研究  44-61
      4.1.2.1 PAC为絮凝剂时原水PH值的优化研究  44-48
      4.1.2.2 PFC为絮凝剂时原水PH值的优化研究  48-52
      4.1.2.3 ALS为絮凝剂时原水PH值的优化研究  52-56
      4.1.2.4 FCL为絮凝剂时原水PH值的优化研究  56-59
      4.1.2.5 小结  59-61
    4.1.3 离子强度的影响  61-66
      4.1.3.1 PAC优化离子强度研究与讨论  61-62
      4.1.3.2 PFC优化离子强度研究与讨论  62-63
      4.1.3.3 ALS优化离子强度研究与讨论  63-64
      4.1.3.4 FCL优化离子强度研究与讨论  64-66
  4.2 水力条件的影响研究  66-76
    4.2.1 快速混合强度和时间研究  66-71
      4.2.1.1 以PAC为絮凝剂快速混合条件的优化  66-68
      4.2.1.2 以PFC为絮凝剂快速混合条件的优化  68-71
    4.2.2 絮凝强度和时间的研究  71-76
      4.2.2.1 以PAC为絮凝剂时反应搅拌强度研究  71-74
      4.2.2.2 以PFC为絮凝剂时反应搅拌强度研究  74-76
  4.3 回流方式的影响研究  76-83
    4.3.1 不同回流比的影响研究(一次回流法)  76-79
      4.3.1.1 PAC不同回流比影响研究  76-78
      4.3.1.2 PFC不同回流比影响研究  78-79
    4.3.2 共聚时回流分配比例的影响(两次回流法)  79-83
      4.3.2.1 PAC絮凝前后回流分配比例研究  79-80
      4.3.2.2 PFC絮凝前后回流分配比例研究  80-83
第五章结论与建议  83-85
  5.1 研究结论  83-84
  5.2 进一步的研究建议  84-85
参考文献  85-92
个人简介  92
导师简介  92-94
致谢  94

强化混凝-气浮工艺去除水中铜绿微囊藻（MA）的研究

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