凹凸棒土吸附和助凝强化处理低温低浊高色度水试验

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1、硕士学位论文凹凸棒土吸附和助凝强化处理低温低浊高色度水的试验EXPERIMENTOFENHANCEDTREATINGLOWTEMPERATURELOWTURBIDITYANDHIGHCHROMABYATTAPULGITEADSORPTIONANDCOAGULANTAID薛晓蓓哈尔滨工业大学2011年6月国内图书分类号：TU991.2学校代码：10213国际图书分类号：628.1密级：公开工程硕士学位论文凹凸棒土吸附和助凝强化处理低温低浊高色度水的试验硕士研究生：薛晓蓓导师：时文歆副教授副导师：王志军高工申请学位：工程硕士学科：环境工程所在单位：市政

2、环境工程学院答辩日期：2011年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU991.2U.D.C:628.1DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringEXPERIMENTOFENHANCEDTREATINGLOWTEMPERATURELOWTURBIDITYANDHIGHCHROMABYATTAPULGITEADSORPTIONANDCOAGULANTAIDCandidate:XueXiaobeiSupervisor:Assoc.Prof.ShiWenxinAssistentSup

3、ervisor:SeniorEngineerWangZhijunAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:EnvironmentalEngineeringAffiliation:SchoolofMuni.&Env.Eng.DateofDefence:June,2011Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要腐殖酸是天然水体中机污染物的主要成分，我国大部分地区的水源水在寒冷季节

4、供给不足，并且水面冰封导致水体缺氧，水中动、植物残骸得不到及时降解从而导致腐殖酸污染加剧。腐殖酸的存在不仅导致水中色度升高，并且在胶体颗粒表面形成保护作用使水中杂质难以脱稳去除，进一步加大了低温低浊高色度水的处理难度。本文主要探讨如何利用廉价、安全、卫生的天然粘土—凹凸棒土作为吸附剂和助凝剂，联合常用混凝剂聚合氯化铝（PAC）处理低温低浊高色度水。处理低温低浊高色度水的关键问题之一是腐殖酸的去除，因此，首先做了凹凸棒土吸附水中腐殖酸的试验研究，并系统讨论其吸附动力学和热力学过程。试验结果表明，吸附平衡时间为70min；15g/L凹凸棒土对5mg/L

5、腐殖酸的去除率达到90%以上，并且随着腐殖酸初始浓度的增大，凹凸棒土吸附容量也随之增加；低温条件下，凹凸棒土吸附腐殖酸吸附等温线拟合相关系数由高度依次为，Redlich-Peterson＞Freundlich＞Langmuir＞Temkin；凹凸棒土吸附不同初始浓度腐殖酸的动力学过程说明，Lagergre一级、Lagergre三级和Elovich吸附动力学模型均能较好的描述吸附过程。采用自来水配制水样Ⅰ模拟实际低温低浊高色度水，进行混凝静态试验结果表明，单独投加聚合氯化铝处理水样的最佳投量为35mg/L，此时出水水质不理想，投加助凝剂15mg/L凹

6、凸棒土后，PAC的投量降低到9mg/L，最佳pH值为6～8，对色度、UV254、CODMn的去除率分别为81.25%、73.19%、44%，出水残余铝浓度和余浊分别为0.05mg/L和1.3NTU。为了更接近实际，采用松花江原水配制水样Ⅱ模拟低温低浊高色度原水。实验结果表面，凹凸棒土作为吸附剂和助凝剂投加到高密度沉淀池动态反应器中处理低温低浊高色度水，试验结果表明，高密度沉淀池的泥渣回流增加了低浊水的颗粒浓度，提高颗粒有效碰撞几率，加强反应器处理效果，更重要的是利用了沉淀池浓缩污泥剩余吸附能力。投加凹凸棒土后，高密度沉淀池的优势进一步得到体现，因为

7、回流污泥中的凹凸棒土重新返回到混合池中，多次被循环利用，充分利用了有效资源；13.5mg/L聚合氯化铝+10mg/L凹凸棒土联合投加并回流污泥比为4.5%时，对水样Ⅱ处理效果较好，色度、UV254、CODMn的去除率分别为93.62%、76.83%、66.15%，出水浊度为1.5NTU以下，残余铝浓度0.061mg/L。关键词：低温低浊高色度凹凸棒土聚合氯化铝腐殖酸高密度沉淀池-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractHumicacidisthemaincomponentsofnaturalorganicpollutantsinthena

8、turalwater.SourcewaterundersuppliesinmostofChineseareasduring