發(fā)布時(shí)間：2018-10-11 06:41

【摘要】：我國(guó)西北干旱半干旱地區(qū)水資源極為短缺,雨水是一種不可或缺的和極具利用價(jià)值的水資源,甚至是某些嚴(yán)重缺水地區(qū)的唯一水源。為此,從20世紀(jì)80年代我國(guó)便開始實(shí)施一系列以“人飲解困”為目的的雨水利用工程,解決了西北一些農(nóng)村地區(qū)的飲水問(wèn)題。但是,雨水在集流和貯存過(guò)程中易受到污染,致使集雨窖水中多項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo),長(zhǎng)期飲用未經(jīng)處理的窖水會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦慕】诞a(chǎn)生極大危害。因此,開展適用于該地區(qū)集雨窖水處理技術(shù)的研究是極其必要。本論文以微污染集雨窖水為研究對(duì)象,采用強(qiáng)化電絮凝聯(lián)用超濾技術(shù)處理集雨窖水,為窖水的凈化提供可靠的技術(shù)指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)支持。實(shí)驗(yàn)首先通過(guò)分析極板間距、電流密度、電解時(shí)間等主要因素對(duì)電絮凝處理效果的影響,確定出了電絮凝的最佳運(yùn)行條件。其次為了強(qiáng)化電絮凝的處理效果,進(jìn)行了預(yù)臭氧強(qiáng)化電絮凝實(shí)驗(yàn),考察了不同投加量的臭氧對(duì)電絮凝處理效果的影響,選出最合適的投加量。最后進(jìn)行了超濾實(shí)驗(yàn),分別考察了單獨(dú)超濾、電絮凝聯(lián)用超濾、預(yù)臭氧強(qiáng)化電絮凝聯(lián)用超濾三種工藝對(duì)原水中污染物的去除效果,以及不同工藝處理原水后超濾膜膜通量的變化情況。在電絮凝處理窖水的實(shí)驗(yàn)中,以鋁板為陽(yáng)極,陰極則分別采用不銹鋼、鋁、鈦三種極板,通過(guò)分析極板間距、電流密度、反應(yīng)時(shí)間對(duì)電絮凝去除處理效果的影響,得到了電絮凝的最佳運(yùn)行條件為:極板間距10mm,電流密度26.76 A/m~2,電解時(shí)間15min。在此條件下,鋁-鋁電極對(duì)濁度、CODMn、UV254、NH_3-N的最大去除率分別為94.03%、53.84%、74.71%、53.31%;鋁-鈦電極對(duì)濁度、CODMn、UV254、NH_3-N的最大去除率分別為91.97%、51.24%、73.08%、49.69%;鋁-不銹鋼電極對(duì)濁度、CODMn、UV254、NH_3-N的最大去除率分別為90.63%、47.41%、69.23%、44.01%。此外在最佳運(yùn)行條件下,鋁-鋁、鋁-鈦、鋁-不銹鋼三種電極在電絮凝過(guò)程中形成的絮體分型維數(shù)分別為1.23、1.21、1.20,Zeta電位由原水的-13.7mV分別升高到-1.76mV,-2.25mV、-3.91mV。通過(guò)對(duì)比三種電極材料的電絮凝在相同條件下對(duì)窖水中污染物的去除效果,以及結(jié)合分型維數(shù)與Zeta電位的分析,得出采用鋁-鋁電極處理微污染窖水的效果要比鋁-鈦和鋁-不銹鋼電極的好,因此在后續(xù)聯(lián)用實(shí)驗(yàn)中都采用鋁-鋁電極。在預(yù)臭氧強(qiáng)化電絮凝實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明原水經(jīng)預(yù)臭氧處理后,水中分子量大于50KDa的有機(jī)物變少,而分子量小于3KDa的有機(jī)物變多,有機(jī)物的結(jié)構(gòu)變簡(jiǎn)單,有利于后續(xù)的電絮凝處理。當(dāng)投加3mg/L的臭氧對(duì)原水做預(yù)處理后再進(jìn)行電絮凝,對(duì)原水中CODMn、UV254、NH_3-N的去除率分別達(dá)到59.74%、79.59%、53.91%,比同等條件下單獨(dú)電絮凝處理分別提高了9.72%、11.22%、4.43%,說(shuō)明預(yù)臭氧能夠起到強(qiáng)化電絮凝的效果。在預(yù)臭氧強(qiáng)化電絮凝聯(lián)用超濾實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)對(duì)比單獨(dú)超濾、電絮凝聯(lián)用超濾、臭氧強(qiáng)化電絮凝聯(lián)用超濾三種工藝對(duì)原水中污染物的去除效果,以及每個(gè)工藝處理原水后超濾膜膜通量的變化,可得出單獨(dú)超濾對(duì)原水進(jìn)行處理后,出水濁度明顯降低,同時(shí)超濾膜的吸附截留作用對(duì)原水中的CODMn、UV254、NH_3-N有一定的去除作用,去除率分別為20.96%、14.20%、13.38%,但出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)。此外,由于預(yù)臭氧可以使水中膠粒脫穩(wěn),有一定的助凝作用,可以提高電絮凝的處理效果,使出水水質(zhì)進(jìn)一步改善,采用預(yù)臭氧強(qiáng)化電絮凝聯(lián)用超濾工藝對(duì)原水中CODMn、UV254、NH_3-N的去除率分別為64.92%、83.67%、56.13%,與電絮凝聯(lián)用超濾工藝相比提高了7.95%、10.20%、4.45%。原水經(jīng)預(yù)臭氧強(qiáng)化電絮凝后再過(guò)超濾膜,在結(jié)束四個(gè)過(guò)濾周期時(shí),膜通量變?yōu)槌跏纪�量�?9.3%,較單獨(dú)超濾與電絮凝聯(lián)用超濾工藝膜通量有所提高。采用預(yù)臭氧強(qiáng)化電絮凝聯(lián)用超濾工藝對(duì)窖水進(jìn)行處理,出水各指標(biāo)均能達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。
[Abstract]:Water resources in arid and semi-arid regions of northwest China are extremely short, and rainwater is an indispensable and valuable water resource, even the only water source in some serious water shortage areas. Therefore, from the eighties of the 20th century, China began to implement a series of 鈥減eople drink and get rid of poverty鈥，

本文編號(hào)：2263227