【摘要】：我國南部地區(qū)的地表水源水包括河流水、湖泊水、水庫水等,其中湖泊、水庫為典型低濁微污染水源水,具有較低的顆粒懸浮物濃度、較小的顆粒尺寸、較高濃度的有機(jī)物和氨氮,并含有一定的嗅和味,因此在混凝反應(yīng)過程中顆粒間的碰撞和聚集效率低、混凝效果差、藥劑消耗量大、污泥產(chǎn)量大,給常規(guī)工藝帶來了極大挑戰(zhàn)。為了保證飲用水的安全和有效處理,對低濁微污染水進(jìn)行強(qiáng)化處理具有重要意義。有研究表明,凈水廠沉淀池污泥內(nèi)的部分不溶性金屬氫氧化物,具有混凝吸附作用,將其回流到混合池,不但可以增加原水中顆粒物濃度,還能起到強(qiáng)化混凝的效果的作用。絮凝反應(yīng)過程中絮體的表面形狀和內(nèi)部顆粒具有高度不規(guī)則性、自相似性和標(biāo)度不變性,因此聚集體的形態(tài)和結(jié)構(gòu)具有分形特征。目前,人們對于絮體反應(yīng)過程中各影響因子對絮體形成的相互作用關(guān)系以及絮體形態(tài)和結(jié)構(gòu)的變化過程仍然缺乏足夠的認(rèn)識。分形理論為絮凝工藝的改進(jìn)和絮凝機(jī)理的深入研究提供了強(qiáng)有力的工具。因此本課題探索性的研究了污泥回流工藝對低濁微污染水源水的強(qiáng)化處理及其絮體的分形特性。本課題以低濁微污染水源水為研究對象,通過靜態(tài)試驗,采用CCD攝像系統(tǒng)對絮凝反應(yīng)器內(nèi)絮體的形態(tài)進(jìn)行動態(tài)原位實時拍攝,對比了不同聚合氯化鋁(Polyaluminium Chloride,簡稱PACl)投量下常規(guī)工藝和污泥回流工藝對濁度、有機(jī)物的去除效果,并分析了絮凝體分形維數(shù)的成長變化過程,考察了混凝劑投量、助凝劑、回流比(鋁鹽污泥投量與水處理量的比值)對污泥回流工藝的濁度、UV254和CODMn去除效果的影響及其絮體形態(tài)和結(jié)構(gòu)的成長變化過程,污泥回流工藝對水質(zhì)和水力沖擊負(fù)荷的抵抗能力和吸附劑、預(yù)氧化及預(yù)氧化與吸附劑聯(lián)合對污泥回流工藝的污染物去除效果及其絮體形態(tài)和結(jié)構(gòu)的成長變化的影響。試驗結(jié)果如下:1.不同混凝劑投量下常規(guī)工藝和污泥回流工藝的對比試驗發(fā)現(xiàn),在一定條件下污泥回流工藝可以減少混凝劑投量和污泥產(chǎn)量,污泥回流工藝在PACl投量為0.04 mmol·L-1時對濁度、UV254和CODMn具有較好強(qiáng)化混凝效果,且生成的絮體大而密實,沉降性能好。PAM對污泥回流工藝的影響試驗發(fā)現(xiàn),PAM可以增強(qiáng)絮體的密實度,增大絮體平均粒徑,提高絮體強(qiáng)度,改善絮凝效果�；亓鞅葘ξ勰嗷亓鞴に嚨挠绊懺囼灠l(fā)現(xiàn),回流比為1%-4%時,污泥回流對水中濁度和有機(jī)物有強(qiáng)化去除效果,且絮體結(jié)構(gòu)較為密實、顆粒平均尺寸大、絮體沉降性能好、絮體顆粒粒徑分布近似正態(tài)分布。2.不同沖擊負(fù)荷下污泥回流工藝對污染物的去除和對絮體的結(jié)構(gòu)形態(tài)有很大的影響,當(dāng)原水濁度為20-60NTU、天然有機(jī)物含量越低、pH為7-8、水力攪拌適宜時污泥回流工藝的強(qiáng)化混凝效果好,絮體密實度高、顆粒平均尺寸較大,絮體顆粒粒徑分布近似正態(tài)分布。3.通過粉末活性炭(Powdered activated carbon,簡稱PAC)、沸石和磁鐵礦與污泥回流3種組合工藝的對比發(fā)現(xiàn),活性炭-回流污泥組合工藝對濁度和有機(jī)物有很好的強(qiáng)化去除效果,且大大增大了絮凝過程中絮體分形維和成長速率,改善了絮體沉降性能,形成的絮體顆粒粒徑分布均勻集中。高錳酸鉀預(yù)氧化聯(lián)合粉末活性炭回流污泥組合工藝大大的強(qiáng)化了對污染物的去除效果,極大的改善了絮體形態(tài)結(jié)構(gòu)特性,并加速了絮體的成長速率。4.絮體在成長過程中絮體粒徑和分形維數(shù),能很好地反應(yīng)絮體成長過程中結(jié)構(gòu)和形態(tài)的變化,能夠靈敏地反映絮凝過程中水力及水質(zhì)條件變化對絮體成長特性的影響,能夠很好的反應(yīng)絮凝效果,但是在混凝條件和沖擊負(fù)荷等在很小范圍內(nèi)變動時,絮體分形維數(shù)不能靈敏表現(xiàn)出來。
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X703

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4 阮，

本文編號：2558489