电凝聚法处理珊瑚岛地下水研究论文

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1、电凝聚法处理珊瑚岛地下水研究论文论文梁恒国，方小军，方振东，周从直，赵广健，官举德摘要：介绍了用电凝聚法去除珊瑚岛地下水中有机污染物的试验研究。结果表明，当电极板间距为5mm、电流密度为20A/m2、停留时间为100s左右时，处理后出水的色度＜10倍、浊度＜2.8NTU；此外.freelm、弯折角度为90°、弯折边长为20mm；阴极采用不锈钢板，厚为0.8mm，每块有效面积为0.55m2。1.3试验方法在不同d、IF、T的工况条件下，岛水流经电凝聚器，出水用可变速搅拌机搅拌后沉淀15min，取上清液测定其浊

2、度、色度、pH值，试验工艺流程见图1。2试验结果分析2.1主要影响因素在采用电凝聚法时，原水的pH值、温度、浊度、色度、水流在电极板表面的流动速度及停留时间、电极板间距、电流密度、电压等因素都对净化效果有很大影响。下面重点分析电极板间距、停留时间、电流密度3个主要因素对净化效果的影响。采用正交试验，选定上述3个控制因素，每个因素取3个水平，做9组试验，制成正交试验表L9(33)见表1，结果分析见表2。表1正交试验数据表序号工况d/T/IF(mm/s/A·m-2)电压(V)浊度(NTU)色度(倍)15/60/

3、102.07.82025/75/203.83.81035/90/304.10.45410/60/203.87.017510/75/304.15.010610/90/102.26.015715/60/305.86.520815/75/103.25.215915/90/204.03.812表2正交试验的直观分析表KijdTIF浊度色度浊度色度浊度色度K1j123523.3371950K2j1842163514.639K3j15.54911.23211.935K1j411.77.8196.316.7K2j6144

4、.311.74.913K3j5.216.33.710.73.611.7Rj224.64.18.32.65表2中，Kij表示第j列中对应水平i的试验数据之和(i=1,2,3)，Kij=13·∑Kij，i=1,2,3；极差Rj=max(K1j，K2j，K3j)-min(K1j，K2j，K3j)，Rj越大表明相应的因子对试验效果影响越大，也越重要。由表1、2可以得出以下结论：①由Rj值的大小知各因子的重要性依次为停留时间、电流密度、电极板间距。②因为试验要求浊度、色度越低越好，由最小K1j、K2j、K3j的相应的

5、各因子水平得出最优工艺条件：a.d为5mm。当d=15mm时，出水浊度相差不大，但色度相差较大；当d＜5mm时，该装置加工困难且易堵塞，所以最优电极板间距为5mm。b.T为90s。此时出水浊度、色度都明显低于前两个水平，但T=90s在试验的边界点上。为寻求最佳的停留时间，需扩大试验范围(见2.2节)。c.IF为20A/m2。当IF=30A/m2时的出水浊度、色度都低于IF=20A/m2的水平，但效果相差不大。当电流密度增大时耗电量增大，而电费是电凝聚法运行费用的主要部分，有时可达50%以上［3］。另外，当电

6、流密度增大时，电极板易结垢，影响电凝聚的正常运行。当d=5mm、T=90s、IF=20A/m2时，原水经电凝聚法处理后上清液的浊度为2.8NTU、色度为10倍。2.2T对去除效果的影响由正交试验的结果知T为最重要的影响因子，当d=5mm、IF=20A/m2时，不同停留时间的上清液浊度、色度情况见图2。由图2可知，随着停留时间的增加，上清液的浊度、色度逐渐减小，但T＞120s时，上清液的浊度及色度的下降趋势明显变缓。处理水质达到国家饮用水标准时(此时T约为100s)，过分地延长停留时间则会降低电凝聚器的处理表

7、面负荷，因此最佳停留时间应为100s左右。2.3不同形式电极板的对比试验将电极板由平板改为折板，当其他参数不变且d为5mm、IF分别为20、30A/m2时，在不同停留时间下的试验结果见表3。表3不同形式电极板的对比试验结果IF(A/m2)T(s)折板平板浊度(NTU)色度(倍)浊度(NTU)色度(倍)20605.4206.824753.8106.720902.473.61330601.9104.817751.073.212900.452.310试验结果表明，在相同的条件下折板的处理效果明显优于平板。这是由于

8、采用折板时增加了电解槽极板间水流的扰动，速度梯度增大，有利于电解产物与水均匀混合而发生水解反应，提高了电凝聚的效果。3结论①电凝聚法能有效去除珊瑚岛地下水中的有机物，处理后水的色度和浊度满足国家生活饮用水水质标准。②影响电凝聚效果的主要因素中，其影响力大小依次为水流停留时间、电流密度、电极板间距。在电极板间距为5mm、停留时间为100s左右、电流密度为20A/m2时，试验效果最优，出水的色度＜10倍、浊度＜2.8