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饮用水中痕量磷的去除试验研究

作　者: 李辉洋
导　师: 杨辉
学　校: 沈阳建筑大学
专　业: 市政工程
关键词: 饮用水除磷混凝过滤痕量磷改性石英砂
分类号: TU991.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

混凝沉淀法是给水处理中常用方法,通过混凝沉淀可以去除水中的污染物、杂质以及浊度,过滤是在混凝沉淀之后进一步对水质的净化工艺,它们在给水处理领域应用广泛。本试验研究的内容是：应用单一混凝剂去除饮用水中的痕量磷;应用混凝剂复配的方法去除饮用水中的痕量磷；应用天然石英砂过滤去除饮用水中的痕量磷；对石英砂进行改性考察不同改性石英砂对痕量磷的去除效果。采用三氯化铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚合氯化铝铁和硫酸亚铁五种不同的混凝剂进行混凝除磷试验。结果表明三氯化铁、聚合硫酸铁除磷效果好。三氯化铁和聚合硫酸铁投加量为15mg/L时,出水满足饮用水生物稳定的限制范围要求。三氯化铁和聚合硫酸铁除磷的适宜pH值范围为6-7;5-25℃条件下除磷效果受温度影响小,在35℃条件下磷的去除率有所降低,通过增大混凝剂投量可以满足饮用水生物稳定的限制范围要求。FeCl3与PAFC复配有较好的除磷效果,FeCl3与PAFC复配减少了混凝剂总的投量,同时克服了单投FeCl3色度大的问题。采用先投加FeCl3后投加PAFC的方式,FeCl3与PAFC投加比例为3:1,PAFC紧随FeCl3投加时除磷效果最佳。当混凝剂总投量为12mg/L时,出水磷质量浓度达到3μg/L以下,满足饮用水生物稳定的限制范围要求。FeCl3与PAC复配除磷,先投加FeCl3后投加PAC, FeCl3与PAC投加比例为3：1,PAC紧随FeCl3投加效果最佳,当混凝剂总投量为10mg/L时,出水磷质量浓度达到3μg/L以下,满足饮用水生物稳定的限制范围要求。FeCl3与PAC复配减少了混凝剂总的投量,同时克服了出水色度大的问题。天然石英砂对磷的去除率低,在过滤的220min内,天然石英砂对磷的平均去除率为14.53%。酸改性石英砂对磷的去除率比天然石英砂有所提高,在过滤刚开始时,磷的去除率可达50%,在过滤的220min内酸改性石英砂对磷的平均去除率为21.51%,仍然较低。Al改性石英砂对磷的去除率较高,在过滤的前100min,出水满足饮用水生物稳定的限制范围要求,Al改性石英砂在偏酸性和中性条件下对磷的去除率高,在碱性条件下磷的去除率降低。Fe改性石英砂在过滤前的80min,出水满足饮用水生物稳定的限制范围要求,从100min之后,磷质量浓度快速上升。Fe改性石英砂在pH为6附近磷的去除率最高,pH值过高或过低磷的去除率均下降。三氯化铁和聚合硫酸铁混凝剂对饮用水中痕量磷的去除效果较好,采用FeCl3与PAFC复配或FeCl3与PAC复配除磷能够克服单投FeCl3色度大的问题,同时减少混凝剂的总投加量。当采用其他常用混凝剂除磷难以满足饮用水生物稳定的限制范围时,可以通过改性滤料吸附除磷。改性涂Al砂和改性涂Fe砂除磷效果好,适合饮用水除磷。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-13
第一章绪论  13-25
  1.1 研究背景及目的意义  13-14
    1.1.1 研究背景  13-14
    1.1.2 研究的目的和意义  14
  1.2 管网中微生物的生长及影响因素  14-17
    1.2.1 管网中微生物的生长  14-15
    1.2.2 管网中微生物生长的影响因素  15-17
  1.3 饮用水生物稳定性概念及研究进展  17-18
  1.4 饮用水生物稳定性评价  18-20
    1.4.1 有机物控制因子  18-19
    1.4.2 磷控制因子  19-20
  1.5 饮用水除磷研究现状  20-22
  1.6 课题研究的内容及技术路线  22-25
    1.6.1 课题研究的内容  22
    1.6.2 技术路线  22-25
第二章试验装置及分析方法  25-29
  2.1 试验仪器和药品  25-26
    2.1.1 仪器  25
    2.1.2 药品  25-26
  2.2 试验装置  26-27
    2.2.1 混凝试验装置  26
    2.2.2 过滤试验装置  26-27
  2.3 试验水样  27
  2.4 试验及分析方法  27-29
    2.4.1 试验方法  27
      2.4.1.1 混凝试验  27
      2.4.1.2 过滤试验  27
    2.4.2 检测方法  27-29
      2.4.2.1 pH值的测定  27
      2.4.2.2 浊度的测定  27
      2.4.2.3 磷的测定  27-29
第三章单一混凝剂去除饮用水中痕量磷的试验研究  29-51
  3.1 混凝剂的分类及选择  29-32
    3.1.1 混凝剂的分类  29-30
    3.1.2 混凝剂选择  30-32
  3.2 混凝剂投加量对除磷效果的影响  32-39
    3.2.1 PAC投加量对除磷效果的影响  33-34
    3.2.2 PAFC投加量对除磷效果的影响  34-35
    3.2.3 硫酸亚铁投加量对除磷效果的影响  35-36
    3.2.4 三氯化铁投加量对除磷效果的影响  36-37
    3.2.5 PFS投加量对除磷效果的影响  37-39
  3.3 pH值的影响  39-42
    3.3.1 pH值对PFS除磷效果的影响  39-41
    3.3.2 pH值对三氯化铁除磷效果的影响  41-42
  3.4 水温对除磷效果的影响  42-46
    3.4.1 水温对PFS除磷效果的影响  42-43
    3.4.2 水温对三氯化铁除磷效果的影响  43-46
  3.5 水中共存离子对除磷效果的影响  46-49
    3.5.1 水中共存离子对PFS除磷效果的影响  47-48
    3.5.2 水中共存离子对三氯化铁除磷效果的影响  48-49
  3.6 本章小结  49-51
第四章混凝剂复配除磷效果试验研究  51-59
  4.1 FeCl_3与PAFC复配除磷  51-54
    4.1.1 不同投加方式的除磷效果  51-52
    4.1.2 不同FeCl_3与PAFC投加比例的除磷效果  52-53
    4.1.3 不同复配混凝剂投加时间的除磷效果  53-54
    4.1.4 不同投量的复配剂的除磷效果  54
  4.2 FeCl_3与PAC复配除磷  54-57
    4.2.1 不同投加方式的除磷效果  54-55
    4.2.2 不同FeCl_3与PAC投加比例的除磷效果  55-56
    4.2.3 不同复配混凝剂投加时间的除磷效果  56
    4.2.4 不同投量的复配剂的除磷效果  56-57
  4.3 本章小结  57-59
第五章改性石英砂去除饮用水中痕量磷的试验研究  59-65
  5.1 天然滤料过滤试验  59-60
  5.2 改性滤料过滤试验  60-64
    5.2.1 酸改性过滤试验  60
    5.2.2 铝改性过滤试验  60-62
      5.2.2.1 过滤时间对除磷效果的影响  61
      5.2.2.2 pH值对除磷效果的影响  61-62
    5.2.3 铁改性过滤试验  62-64
      5.2.3.1 过滤时间对除磷效果的影响  62-63
      5.2.3.2 pH值对除磷效果的影响  63-64
  5.3 本章小结  64-65
第六章结论  65-67
  6.1 结论  65-66
  6.2 建议  66-67
附录  67-73
参考文献  73-79
作者简介  79
攻读硕士学位期间所获荣誉情况  79
攻读硕士学位期间发表的论文  79-81
致谢  81

饮用水中痕量磷的去除试验研究

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