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微污染水体除磷及净化技术研究

作　者: 钱丽莉
导　师: 阮文权
学　校: 江南大学
专　业: 环境工程
关键词: 微污染水体混凝剂生态沸石堆吸附除磷
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

近年来随着水体污染和富营养化程度的加剧,淡水湖泊发生水华的频率和规模日益严重。水体富营养化是目前突出的水环境问题之一,而磷是水体富营养化的关键控制因素。本文先对强化混凝除磷实验进行了研究,考察了投加量、pH、沉降时间、助凝剂的投加对混凝除磷的影响,研究了硫酸亚铁对不同形态磷的去除效果；同时分析了各生态沸石堆在实验室静态条件下净化水质的效果,并在动态条件下研究了反应器对不同污染物负荷、水力负荷的承受能力。最后将这2种技术分别运用到实际工程中去,验证技术的实际效果,为微污染水系除磷技术提供支持。全文的主要研究内容包括：在自然水体强化混凝除磷实验中,聚铝铁、聚铝、硫酸亚铁和聚铁在投加量分别为12 mg/L、10 mg/L、8 mg/L和10 mg/L时,总磷的去除率分别达到72.34%、74.06%、76.91%和72.45%。聚铝铁、聚铝、聚铁和硫酸亚铁的最适pH分别为7、6、8、7。聚铝铁、聚铝、硫酸亚铁达到最佳除磷效果所需的沉降时间为30 min；而聚铁的最佳的沉降时间为20 min。PAM具有良好的助凝效果,且PAM对聚铝铁、聚铝和聚铁的助凝除磷效果明显优于硫酸亚铁,聚铝铁、聚铝和聚铁投加PAM后,对总磷的去除率分别增大了16.71%、10.28%、17.22%,硫酸亚铁在增投PAM后,总磷去除率增大了8.94%。硫酸亚铁对水体中各形态磷的去除效果分别是：正磷酸盐>颗粒态磷)缩合态磷。A型(脱氮除磷)型沸石堆、B型(广谱型)沸石堆和无菌性沸石堆在静态吸附过程中都具有良好的净水能力,从长期水质净化效果来看：A型生态沸石堆较B型和无菌性沸石堆对水体中各污染物的去除效果略好一些,其最终对COD、氨氮、总氮和总磷的去除率分别达到了：48.63%、44.60%、48.93%和57.89%。在此基础上将A型沸石堆运用到实验室动态水质净化过程中,结果表明水力负荷的变化对COD和总氮的去除有着较大的影响；水力负荷由0.4 m3/m2·h增加到3.2 m3/m2·h时,COD和总氮的去除率分别减少了42.01%和16.33%：但是水力负荷的变化对总磷和氨氮的去除并没有产生太大的影响,氨氮的去除率一直较低维持在20.70%左右,而总磷的去除率一直保持着较高水平。在研究中发现该反应器对总磷有着较强的抗冲击能力,总磷的去除率较高,都维持在90.05%以上。研究发现静态吸附过程中生态沸石堆内微生物对总磷的去除效果没有其本身吸附除磷的作用来的大。硫酸亚铁在实际示范工程运行中,能稳定持续保持良好的出水水质,总磷的去除率较高,一般都在70.59%以上。生态沸石堆渗滤系统,在实际运行过程中对氨氮的去除效果较COD、总氮、总磷受外在条件影响较大,其去除率一般在22.64%以上,该系统对磷的去除,在整体运行过程中都能保持在50.23%以上的去除率。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-8
第一章绪论  8-16
  1.1 水资源污染状况及水体富营养化  8-10
    1.1.1 水资源污染状况  8-9
    1.1.2 水体富营养化  9
    1.1.3 水体富营养化的危害  9-10
  1.2 磷与富营养化  10
  1.3 污水水源除磷技术概述  10-14
    1.3.1 化学混凝沉淀除磷技术  11-12
      1.3.1.1 混凝反应的机理  11-12
      1.3.1.2 影响化学混凝的因素  12
    1.3.2 吸附-过滤法除磷  12-13
    1.3.3 生物法除磷  13-14
  1.4 论文的研究意义、研究目标和主要研究内容  14-16
    1.4.1 研究意义  14
    1.4.2 研究目标  14
    1.4.3 研究内容  14-16
第二章强化混凝试验研究  16-26
  2.1 引言  16
  2.2 材料和方法  16-18
    2.2.1 实验材料与试剂  16-17
    2.2.2 主要实验仪器  17
    2.2.3 实验方法及相关指标的测定  17-18
  2.3 结果与讨论  18-25
    2.3.1 四种混凝剂的投加量对混凝除磷效果的影响  18-19
    2.3.2 pH值对混凝除磷效果的影响  19-20
    2.3.3 静沉时间对混凝除磷效果的影响  20-21
    2.3.4 各混凝剂与PAM的协同作用  21-24
    2.3.5 不同混凝剂出水pH值的比较  24
    2.3.6 硫酸亚铁对水体中不同形态磷的去除效果  24-25
  2.4 本章小结  25-26
第三章生态沸石堆水质净化性能的研究  26-34
  3.1 引言  26
  3.2 材料和方法  26-27
    3.2.1 实验材料  26
    3.2.2 实验设计  26-27
    3.2.3 实验方法及相关指标的测定  27
  3.3 结果与讨论  27-32
    3.3.1 生态沸石堆对水体中各污染物的静态吸附  27-31
    3.3.2 水力负荷对生态沸石堆净化效能的影响  31-32
    3.3.3 进水总磷浓度对生态沸石堆除磷效果的影响  32
  3.4 本章小结  32-34
第四章混凝-吸附示范工程实验研究  34-40
  4.1 引言  34
  4.2 材料和方法  34-35
    4.2.1 实验材料  34
    4.2.2 实验方法  34-35
      4.2.2.1 强化除磷脱氮示范工程  34
      4.2.2.2 生态沸石堆在渗滤系统中的应用  34-35
    4.2.3 实验方法及相关指标的测定  35
  4.3 结果与讨论  35-39
    4.3.1 地表水强化除磷脱氮示范工程应用  35-36
      4.3.1.1 硫酸亚铁在示范工程中混凝除磷应用  35-36
      4.3.1.2 硫酸亚铁的经济性评价  36
    4.3.2 A型生态沸石堆在地表水渗滤系统中的应用  36-39
  4.4 本章小结  39-40
第五章总结与展望  40-42
  5.1 主要结论  40-41
  5.2 展望  41-42
致谢  42-44
参考文献  44-48
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文  48

微污染水体除磷及净化技术研究

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