复合污染地下水强化除砷生产性试验研究

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1、复口；染地下水强化除砷生产性试验研究沙净韩珀康雅苏苗吴鸥刘锐平李宗宇房一卉(1郑州自来水投资控股有限公司，郑州450007；2中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室，北京100085)摘要以Z市D水厂现行工艺为基础，通过生产性试验对比研究了铁锰复合氧化物强化去除地下水中砷的效果。研究显示，铁锰复合氧化物对砷的去除率可达到70，相比原有滤池可提高30左右，同时增强了对铁、锰、浊度等指标的去除效果。关键词地下水除砷铁锰复合氧化物生产性试验0前言表1试验期间原水水质近年来，通过对Z市D水厂

2、原水井群监测发水质参数范围pH7．7～8．34现，井群出水中砷含量呈现增长趋势，出厂水砷含量浊度／NTU1．64～lO．1存在超标风险。因此，采取措施控制出厂水砷含量C()DMn／mg／L1．04～2．08刻不容缓。本研究根据D水厂砷污染实际状况，通氨氮／mg／I0．O4～O．46过改变现状工艺条件，针对一种兼具氧化吸附性能铁／mg／IO．08～2．08的新型铁锰复合氧化物】]在复合污染条件下的除砷锰／mg／I0．06～O．58效果进行生产性试验，考察水中砷以及复合污染物砷／~g／18．99～4

3、5．67铁、锰的去除效果。试验运行过程中采用滤池反冲洗周期48h作1试验装置与方法为一个试验周期，每个周期取样24批次，取样时间1．1试验系统及工艺流程间隔为：0～2h，15min取样1次；2～6h，1h取样1D水厂的处理工艺流程见图1。次；6～l2h，2h取样1次；12~-48h，4h取样1次。井群气池H双阀滤池卜_叫清水池H送水泵生产性试验进行3个月，21个周期，其中加药周期16个，不加药周期5个。图1D水J工艺流程1．3分析方法根据前期中试结果，生产性试验选择D水厂5#砷(V)的测定采用原

4、子荧光法。水样经调节pH滤池作为试验滤池，以6#滤池作为对比滤池，比较现后移人带塞的比色管中，加入2．5mL盐酸(1+1)、有工艺与改进后工艺对各水质参数污染物的去除效5rnL硫脲(5)配制成上机溶液，静置30rain后，果，试验期间在5#滤池进水后(虹吸进水口后)投加用AFS一8220双道原子荧光光度计进行检测，得出铁锰复合药剂，并在其后跌水处设立混合反应器强化溶液中砷(V)浓度。药剂与水体的快速混合。为强化滤池除砷效果，生产铁、锰、浊度等指标的分析方法均采用《生活饮用性试验将5#滤池表层30

5、cm原有滤料更换为新石英水卫生标准检验法》(GB5750-2006)中规定的方法。砂滤料(5#、6#滤池原滤料层厚120cm)。2结果与讨论1．2原水水质2．1砷的去除效果分析试验期间原水水质见表1。原水耗氧量、氨氮2．1．1滤料更换前后砷去除效果分析等指标变化不大，浊度、铁、锰、砷等指标含量随运行5#滤池更换部分滤料前后，投加铁锰复合氧井群的调配出现较大波动。化物对砷的去除率变化如图2所示。从图2中可国家水体污染控制与治理科技重大专项(2009ZX07424—004)。以看出，D水厂现有滤池除

6、砷能力差，砷去除率在24给水排水Vo1．37No．1220112O～40。5#滤池在未更换滤料条件下，投加药剂后砷去除率在50～58，除砷能力有所提高。参照中试结论，将5#滤池滤料层表面含泥量较高的30C1TI砂层更换为新的石英砂，通过滤池反冲洗使砂层水力分级，并运行48h至滤料熟化。取样测试结果显示，滤池过滤效果增强，在投加铁锰复合氧化物后，水中溶解态的砷被固化后形成的取样批次絮体可通过过滤有效去除，除砷效果进一步提升a试验初期10左右。+滤料更换前+滤料更换后+现有工艺出7k8O7030嚣2

7、0—／嚣T1暮嚣Tj星T1嚣如加m50如加0如加50如加m5l0取样批次b试验中期(第10周期)13579ll131517192123取样批次一一△!}lc试验中期(第12周期)取样批次d试验后期图3不同周期滤池进出水砷变化图4不同加药周期砷平均去除率给水排水Vo1．37No．12201125+进水+5群出水+6拌出水对比不同加药周期运行期间5#、6#滤池的除浊效果如图8所示。在不同运行周期，6#滤池出水浊度平均去除率在90．2～98．5，5#滤池出水浊度平均去除率在95．2～999／6，较6#

8、滤池提高0_3了0．5～5个百分点。。13579l113151719212325272931+5滤池出7K+6滤油出水取样批次矍图5滤池进出水铁变化萋96O．60O．50耋9。20．40：矗0．300_200．10图8试验期间滤池出水浊度平均去除率O3结论l3579l1】3151，192l23252／29jl取样批次(1)5#试验滤池投加铁锰复合氧化物时，对砷图6滤池进出水锰变化有明显的去除作用；更换滤池表层30cm滤料后可从表1原水水质可以看出，原水铁、锰含量使出水砷去除率进一步提高10左右。