強(qiáng)化電絮凝聯(lián)用超濾處理微污染窯水的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、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(kāi)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(kāi)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

2、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

3、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1Omm，電流密度26.76A/m2，電解時(shí)間15min。在此條件下，鋁-鋁電極對(duì)濁度、CODMn、UV254、NH3-N的最大去除率分別為94.03％、53.84％、74.71％、53.31

4、％;鋁-鈦電極對(duì)濁度、CODMn、UV254、NH3-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、 NH3-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-1.76

5、mV，-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

6、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、NH3-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

7、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、NH3-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)迸一步改善。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、NH3-N的去除率分別為64.92％、83.67％、56.13％，與電