氣動(dòng)絮凝應(yīng)用于污水強(qiáng)化一級(jí)處理的試驗(yàn)及理論研究.pdf

1、與二級(jí)生物處理相比，強(qiáng)化一級(jí)處理城鎮(zhèn)污水可以以較低的成本消減大量的污染物質(zhì)，特別適用于發(fā)展速度相對(duì)較快、污染問(wèn)題比較突出的發(fā)展中國(guó)家使用。近年來(lái)，強(qiáng)化一級(jí)處理技術(shù)成為國(guó)內(nèi)外水處理界的一個(gè)研究熱點(diǎn)，并隨著新型、高效、廉價(jià)絮凝劑的不斷出現(xiàn)，在全世界范圍得到了廣泛的重視和應(yīng)用。 將氣動(dòng)絮凝應(yīng)用于混凝法強(qiáng)化城鎮(zhèn)污水的一級(jí)處理不僅可以顯著去除污水中的膠體和懸浮物質(zhì)，還可以有效提高水中的溶解氧含量，是一種具有自身特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)的絮凝方式。近幾

2、年，國(guó)內(nèi)外對(duì)該絮凝方式的研究較少，其控制參數(shù)差別較大，并由于對(duì)其動(dòng)力學(xué)機(jī)理研究較少，對(duì)其絮凝動(dòng)力學(xué)控制參數(shù)還沒(méi)有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，這為氣動(dòng)絮凝在實(shí)際工程中的應(yīng)用和推廣帶來(lái)不便。本課題是針對(duì)這些存在的問(wèn)題，進(jìn)行氣動(dòng)絮凝強(qiáng)化城鎮(zhèn)污水一級(jí)處理試驗(yàn)研究，通過(guò)試驗(yàn)室小試優(yōu)化氣動(dòng)絮凝反應(yīng)參數(shù)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)氣動(dòng)絮凝的動(dòng)力學(xué)機(jī)理做了一定的分析和討論，以形成適合于城鎮(zhèn)污水水質(zhì)的氣動(dòng)絮凝公式和相關(guān)控制參數(shù)，為提高其應(yīng)用效能打下基礎(chǔ)。 經(jīng)試驗(yàn)研究結(jié)果表

3、明，采用氣動(dòng)絮凝方式處理城鎮(zhèn)污水的最佳投藥量為PFACl50mg/L，PAM0.5mg/L；最佳投藥順序是先無(wú)機(jī)后有機(jī)；最佳反應(yīng)充氣量為0.5m<'3>(空氣)/m<'3>(污水)；在一定的充氣強(qiáng)度范圍(31.4×10<'-3>cc/cc.min～74.1×10<'-3>cc/cc.min)內(nèi)，能達(dá)到較佳處理效果的充氣強(qiáng)度應(yīng)大于58.1×10<'-3>cc/(cc.min)，充氣時(shí)間應(yīng)小于9min等關(guān)鍵參數(shù)；并在優(yōu)化參數(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)不同

4、水質(zhì)污水(校區(qū)污水和城鎮(zhèn)污水)的處理效果進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果顯示氣動(dòng)絮凝更適合處理污染物質(zhì)含量較低的城鎮(zhèn)污水；通過(guò)測(cè)定氣動(dòng)絮凝方式對(duì)氮、磷的去除效果，認(rèn)為該工藝除磷效果較好，對(duì)氮去除效果不佳；同時(shí)氣動(dòng)絮凝對(duì)提高污水的溶解氧含量效果非常明顯，能使強(qiáng)化一級(jí)處理出水水質(zhì)中溶解氧含量保持在較高的水平上，是該方式優(yōu)于機(jī)械絮凝和水力絮凝的一大特點(diǎn)。 同時(shí)，本課題對(duì)氣動(dòng)絮凝進(jìn)行了一定深度的機(jī)理分析，認(rèn)為氣動(dòng)絮凝作為一種特殊的絮凝攪拌方式，其絮凝

5、過(guò)程存在固．液．氣三相的相互作用，其絮體的形成與破壞與三相相互作用力密切相關(guān)，并對(duì)污染物的去處效果產(chǎn)生直接影響。同時(shí)，考慮到氣泡在絮凝攪拌過(guò)程中的雙重作用，認(rèn)為以充氣強(qiáng)度作為氣動(dòng)絮凝過(guò)程控制參數(shù)較為合理，并在分析討論S.K公式的基礎(chǔ)上，提出氣動(dòng)絮凝的充氣強(qiáng)度與污染物去除率之間的線(xiàn)性關(guān)系，形成了一個(gè)初步的改進(jìn)公式： 1n(1-R)=-K′(q)<'1/2>-K<,1>式中：R——污染物的百分去除率； q——充氣強(qiáng)度，單位cc/(cc.mi

6、n)； K′——斜率，與水質(zhì)有直接關(guān)系，在本課題中經(jīng)試驗(yàn)測(cè)定為7.9； K<,1>——截距，與水質(zhì)和沉淀時(shí)間有關(guān)，在沉淀30min、60min、90min時(shí)的對(duì)應(yīng)值分別為-0.16、-0.12、-0.08；該公式為對(duì)今后氣動(dòng)絮凝參數(shù)的確定及控制指標(biāo)的衡量起到了一定的指導(dǎo)意義，為氣動(dòng)絮凝理論的深入研究開(kāi)闊了思路。 本課題對(duì)氣動(dòng)絮凝應(yīng)用于污水強(qiáng)化一級(jí)處理進(jìn)行了試驗(yàn)和理論研究，對(duì)氣動(dòng)絮凝動(dòng)力學(xué)機(jī)理的進(jìn)一步討論分析，豐富了氣動(dòng)絮凝動(dòng)力