【摘要】：由于水資源短缺、水體污染嚴(yán)重,污水的回收再利用已經(jīng)得到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。我國(guó)的污水處理大多采用以活性污泥處為代表的工藝,并不能有效地去除水中的污染物,因此城市污水廠二級(jí)出水中仍存在較多的有機(jī)物�；炷鳛橐环N常規(guī)的水處理工藝,常被用在污水深度處理中。僅通過(guò)混凝沉淀對(duì)污染物的去除是十分有限的,通常將混凝與其它水處理工藝相結(jié)合,以提高對(duì)二級(jí)出水中各種污染物的去除作用。本實(shí)驗(yàn)以污水回用為目標(biāo),研究了高鐵酸鉀以及Fe(Ⅵ)/Fe(Ⅱ)體系對(duì)二級(jí)出水中污染物的處理效能;同時(shí)利用給水廠剩余污泥制作污泥吸附劑,研究其對(duì)二級(jí)出水中污染物的處理效能;最后在混凝沉淀過(guò)濾小試裝置中驗(yàn)證氧化劑與吸附劑聯(lián)合強(qiáng)化混凝對(duì)二級(jí)出水中各種污染物的處理效能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,高鐵酸鉀能起到良好的氧化和混凝作用,并能夠?qū)⒋蠓肿佑袡C(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物。當(dāng)高鐵投量為10mg/L時(shí),濁度的去除率為74.5%,COD和DOC去除率為50%和27.7%,氨氮和總氮的去除率分別為6.5%和24.2%。高鐵酸鉀對(duì)微污染物也有較好的去除效果,但對(duì)阿替洛爾、吉非羅齊、卡馬西平和布洛芬這四種藥物的去除率較低,分別為25%、26.7%、19.7%和14.6%。在Fe(Ⅵ)/Fe(Ⅱ)體系中,當(dāng)Fe(Ⅵ)和Fe(Ⅱ)投加量分別為5mg/L和1mg/L時(shí),能大大加強(qiáng)各種污染物的去除作用,此時(shí)濁度的去除率為90%,COD和DOC去除率為60%和32%,氨氮和總氮的去除率分別為32%和35%。利用給水廠污泥制作的污泥吸附劑,對(duì)污染物也有較好的去除效果,當(dāng)污泥吸附劑投量為2g/L時(shí),DOC的去除率為34.7%,氨氮和TN的去除率分別為23%和15.5%。金霉素、土霉素、恩諾沙星、諾氟沙星、磺胺甲嘧啶、新諾明和卡馬西平這7種微污染物的去除率能達(dá)到90%以上。不同混凝劑與污泥吸附劑聯(lián)用,污泥投加量為1g/L,PAC和Fe Cl3投量分別為40mg/L和50mg/L時(shí),濁度去除率分別為82%和78%,TP去除率分別為54%和62%,這明顯要大于單獨(dú)投加1g/L污泥吸附劑時(shí)濁度與TP的去除率。當(dāng)控制高密沉淀池的回流比為50%時(shí),TP、濁度和DOC有最好的去除效果,去除率分別為74%、94%和47%。通過(guò)混凝沉淀過(guò)濾小試裝置,控制回流比為50%,Fe(Ⅵ)和Fe(Ⅱ)投加量分別為5mg/L和1mg/L,污泥吸附劑投量為1g/L,進(jìn)水流量為1L/h,連續(xù)運(yùn)行10天,濁度平均去除率能達(dá)到90%以上,TP、COD、UV254的平均去除率能達(dá)到70%以上;金霉素、土霉素、苯扎貝特、恩諾沙星、諾氟沙星、阿替洛爾、磺胺甲嘧啶、新諾明、吉非羅齊、卡馬西平、萘普生和阿特拉津這12種微污染物的去除率能達(dá)到了90%以上。遺傳毒性結(jié)果表明,單獨(dú)投加5mg/L高鐵時(shí),二級(jí)出水遺傳毒性去除率為58.8%,Fe(Ⅵ)和Fe(Ⅱ)投加量分別為5mg/L和1mg/L時(shí),遺傳毒性去除率為82.8%;單獨(dú)投加1g/L污泥吸附劑,遺傳毒性去除率為80.4%;通過(guò)混凝沉淀過(guò)濾連續(xù)流小試裝置后,遺傳毒性去除率達(dá)到97%,表明高鐵酸鉀與污泥吸附劑強(qiáng)化混凝對(duì)于削減污水的遺傳毒性效果顯著。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X703
【圖文】：

1-蠕動(dòng)泵 2-攪拌槳 3-快速混合池 4-慢速絮凝池 5-斜板沉淀池 6-中間水箱 7-砂濾池圖 2-1 試驗(yàn)裝置示意圖混凝沉淀過(guò)濾反應(yīng)裝置由混凝反應(yīng)與斜板沉淀池和砂濾柱單元組成。本試沉淀工藝采用斜板沉淀池，沉淀池總長(zhǎng) 60cm，總寬 20cm，混合區(qū)和絮凝區(qū)的拌作用都由磁力攪拌器提供，沉淀出水進(jìn)入中間水箱，水箱一直有攪拌槳攪拌使出水不會(huì)二次沉淀，過(guò)濾工藝選用砂濾，砂濾柱內(nèi)徑 4cm，總高 1.9m，進(jìn)水蠕動(dòng)泵控制從下而上。濾池中的濾料采用粒徑大小為 0.6—1.2mm 的石英砂為，部以鵝卵石作承托層。濾柱結(jié)構(gòu)由下而上分別為配水區(qū)、承托層、濾料層和清區(qū)，高度分別為 10cm、10cm、120cm 和 10cm。2.3 實(shí)驗(yàn)方法2.3.1 常規(guī)指標(biāo)檢測(cè)方法本實(shí)驗(yàn)的常規(guī)指標(biāo)均按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法（《水和廢水檢測(cè)分析方法》（第四版檢測(cè)，具體分析方法見(jiàn)表 2-6。表 2-6 常規(guī)檢測(cè)方法

d） 高鐵 4mg/L 熒光譜圖 e） 高鐵 5mg/L 熒光譜圖 f） 高鐵 10mg/L 熒光譜圖圖 3-12 高鐵酸鉀處理前后的熒光譜圖圖 3-12 為不同濃度高鐵酸鉀處理后的熒光譜圖。二級(jí)出水在譜圖中存在四明顯的峰，分別位于Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ區(qū)域內(nèi)，可以推斷在二級(jí)出水中含富里酸類腐質(zhì)、苯環(huán)蛋白質(zhì)、溶解性微生物代謝產(chǎn)物、腐殖酸類腐殖質(zhì)等物質(zhì)，并且腐殖類腐殖質(zhì)等物質(zhì)相對(duì)較多，這與實(shí)際相符合[68]；在Ⅰ區(qū)域內(nèi)，響應(yīng)值極低幾乎零， 在Ⅱ區(qū)域內(nèi)的響應(yīng)值較低，可以推測(cè)二級(jí)出水中幾乎不含有酪氨酸類的蛋質(zhì)，含有較低濃度的色氨酸類蛋白質(zhì)，此類蛋白質(zhì)大致代表了蛋白質(zhì)類有機(jī)物根據(jù)熒光圖譜的變化，各個(gè)區(qū)域的熒光都有不同程度的減弱。當(dāng)高鐵酸鉀加量為 10mg/L 時(shí)，四個(gè)峰值和原水相比都有明顯的削減。雖然高鐵酸鉀對(duì)污染都有作用，但從響應(yīng)值可以看出，即使高鐵酸鉀的投加量達(dá)到 10mg/L，水中污物的響應(yīng)值還是較高。后續(xù)的實(shí)驗(yàn)可采取某種方式強(qiáng)化氧化效果。3.2.5 高鐵酸鉀對(duì)微污染物的影響實(shí)驗(yàn)取 300mL 高鐵酸鉀處理后的水，進(jìn)行固相萃取，洗脫濃縮后測(cè)試剩余污染物含量。不同濃度高鐵酸鉀對(duì)微污染物的去除率見(jiàn)圖 3-13。

不同F(xiàn)e2+濃度

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2751328