膜化學反應器去除As(Ⅲ)及超濾膜處理濾后水的試驗研究.pdf

1、As(Ⅲ)是一種有毒物質(zhì),利用傳統(tǒng)工藝難以從水中有效去除。為開發(fā)出滿足新飲用水標準的處理技術,本研究考察了氧化-混凝-微濾工藝對As(Ⅲ)的去除效果,分別進行了動力學試驗、模擬反應器的燒杯試驗以及膜化學反應器的小試試驗。
　　 本研究針對傳統(tǒng)飲用水處理工藝的升級改造問題,進行了超濾膜系統(tǒng)處理濾池出水的中試試驗。HOCl氧化As(Ⅲ)的動力學研究結果表明：pH為中性和弱堿性時反應速率很快,HOCl同H3AsO3、H2AsO3-和H

2、AsO32-反應的分速率常數(shù)分別為(1.72±0.11)×103、(2.10±1.02)×107和(3.66±0.79)×108mol／(L·s),總反應速率常數(shù)是各分速率常數(shù)的加權和；由Arrhenius公式得出HOCl同H3AsO3、H2AsO3-和HAsO32-反應的表觀活化能分別為65.3×103、72.6×103和95.7×103 J／mol；由原鹽效應可知,NaOCl溶液中僅有HOCl分子參與了氧化反應；在酸性條件下,Cl-

3、可以加快反應速率:通過反應速率表達式可以模擬反應進程。由模擬反應器的燒杯試驗可知,直接利用FeCl3混凝對As(Ⅲ)的去除效果較差,當As(Ⅲ)的初始濃度為140μg／L時,出水總砷濃度為54.1μg／L,而加入0.30mg／L的NaOCl溶液后,出水總砷僅為0.5μg／L。當原水pH為7.91,氧化反應可在30 s內(nèi)完全結束,即使NaOCl和FeCl3同時加入水中,出水仍可滿足要求利用MCR進行小試除砷試驗時,對運行條件進行了優(yōu)化,當

4、原水總砷濃度為197.4μg／L,NaOCl和FeCl3投量分別為0.50和15 mg／L時,出水總砷平均濃度僅為1.3μg／L。MCR出水的pH、濁度、有機物、鐵以及其他陰陽離子指標,均滿足飲用水衛(wèi)生標準的要求。膜污染阻力在膜總阻力中所占比例較小,減少FeCl3投量可使膜阻力增長變慢。顆粒粒徑的變化對膜阻力的影響較小,而分布寬度(Span)對膜阻力的變化起到主要作用。超濾工藝處理濾后水的中試試驗表明,該工藝運行可靠,出水水質(zhì)穩(wěn)定。過濾