共聚氣浮凈水效能試驗(yàn)及其機(jī)理分析研究.pdf

1、南水北調(diào)引江水達(dá)到受水區(qū)后，與當(dāng)?shù)厮畮?kù)水源摻混，摻混后的水源水質(zhì)存在富營(yíng)養(yǎng)化等問(wèn)題。以摻混水為研究對(duì)象，以共聚氣浮技術(shù)，進(jìn)行摻混水中溶解性有機(jī)物、濁度、藻類等特征污染物的凈化效能的試驗(yàn)研究，為摻混水的凈化技術(shù)提供依據(jù)。論文主要研究?jī)?nèi)容和研究結(jié)果有以下幾個(gè)方面。
　　(1)設(shè)計(jì)了共聚氣浮的試驗(yàn)裝置。共聚氣浮由二級(jí)絮凝系統(tǒng)、共聚氣浮系統(tǒng)、溶氣系統(tǒng)三個(gè)部分組成。試驗(yàn)水量為0.5m3/h，該工藝在二級(jí)絮凝池內(nèi)通入溶氣回流水，使氣泡直接參與

2、絮凝過(guò)程，使微氣泡與微絮粒同時(shí)形成，一起生長(zhǎng)，結(jié)合一起，共同成長(zhǎng)為帶氣絮體，帶氣絮體繼續(xù)與絮凝劑反應(yīng)，進(jìn)一步生長(zhǎng)，形成共聚作用。
　　(2)采用靜態(tài)試驗(yàn)，確定了共聚氣浮工藝的運(yùn)行工況參數(shù)，并用響應(yīng)曲面法(RSM)對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化分析和驗(yàn)證，得出在投藥量6mg/L，絮凝時(shí)間為6min，回流比15％的條件運(yùn)行時(shí)運(yùn)行效果最好。
　　(3)利用共聚氣浮工藝進(jìn)行了南水北調(diào)水與鵲山水庫(kù)水1∶1摻混水凈水效能的試驗(yàn)研究;考察了工藝對(duì)濁

3、度、顆粒物、有機(jī)物的去除效能及其沿程去除情況，并與常規(guī)氣浮工藝進(jìn)行了對(duì)比研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，共聚氣浮對(duì)濁度、顆粒物、高錳酸鹽指數(shù)和UV254的去除率分別為93.92％、84.73％、38.88％、44.29％;對(duì)四種指標(biāo)的去除率均沿程增加。比常規(guī)氣浮工藝相比，共聚氣浮工藝對(duì)濁度平均去除率提高了6.03％，對(duì)高錳酸鹽指數(shù)平均去除率提高了2.61％,對(duì)UV254平均去除率提高了1.82％。
　　(4)采用共聚氣浮工藝處理玉清水庫(kù)高藻水

4、，試驗(yàn)表明，共聚氣浮工藝對(duì)藻計(jì)數(shù)平均去除率為93.43％;對(duì)葉綠素a平均去除率為73.87％，對(duì)MIB平均去除率為74.51％。共聚氣浮工藝對(duì)藻類有較好的去除效能。
　　(5)分析了氣泡與絮體顆粒的碰撞粘附機(jī)理、氣泡-絮體的形態(tài)、絮體分形維數(shù)的計(jì)算推導(dǎo)以及絮體分形的凝聚模型。并使用Matlab軟件對(duì)絮體分形中的DLA模型進(jìn)行了二維仿真模擬。發(fā)現(xiàn)釋放的粒子是通過(guò)擴(kuò)散到達(dá)絮凝集團(tuán)，集團(tuán)各部分生長(zhǎng)幾率不同。絮凝集團(tuán)尖端部分生長(zhǎng)的概率大而