隨著我們國家經(jīng)濟(jì)和人民生活質(zhì)量得到空前的發(fā)展和提高,城市化的規(guī)模也逐漸擴(kuò)大,人口越來越多,各類污水排放量與日俱增。隨之而來的是,大量沒有經(jīng)過處理的生活污水以及工業(yè)廢水排入水體中,給城市河道帶來了大量的污染負(fù)荷,導(dǎo)致河道水質(zhì)惡化,出現(xiàn)季節(jié)性或者終年性的黑臭現(xiàn)象。消除城市的黑臭河道,改善城市河道環(huán)境,已經(jīng)成為了當(dāng)前備受關(guān)注的重大事務(wù)之一,對提高居民生活質(zhì)量、促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著極其重要的意義。磷不僅是水體黑臭主要的影響因子,同時也是城市黑臭河道富營養(yǎng)化次生災(zāi)害的主要營養(yǎng)元素,它的去除對黑臭水體的治理有著重要意義。本文對過氧化鈣在不同條件下的除磷效果和鈣磷產(chǎn)物進(jìn)行了研究,在此基礎(chǔ)上又以安徽工程大學(xué)的校內(nèi)黑臭河道為研究對象,研究了過氧化鈣在封閉的條件下,對該黑臭河道的水質(zhì)凈化效果。具體研究結(jié)果如下:(1)過氧化鈣對磷的去除效果,隨著過氧化鈣投加量的增加,呈現(xiàn)先增加后趨于穩(wěn)定的趨勢;通過控制反應(yīng)時間可以發(fā)現(xiàn),正磷酸鹽的去除效率與反應(yīng)時間呈正相關(guān),反應(yīng)480min后,正磷酸鹽的去除效率逐漸穩(wěn)定;溫度對過氧化鈣的除磷效果與正磷酸鹽濃度有關(guān),25℃條件下,正磷酸鹽的去除效果和初始濃度呈正相關(guān),低濃度的含磷水樣,溫度越高除磷的效果越好;除磷效果受p H的影響很大,當(dāng)初始p H為中性時,除磷效果最好,較低或者較高的p H對磷的去除效果均不是最佳;通過控制反應(yīng)過程p H,堿性越高過氧化鈣的除磷效果越好。通過對反應(yīng)產(chǎn)物的表征發(fā)現(xiàn),過氧化鈣與正磷酸鹽的最終產(chǎn)物為磷酸三鈣。(2)驗證試驗表明,過氧化鈣對黑臭水體中的磷有較強(qiáng)的去除效果。各個因素的影響與前期實驗相同。過氧化鈣投加量超過2g/L,反應(yīng)時間超過24小時,水樣中的磷去除效率不再增加;溫度對過氧化鈣的除磷效果,受投加量的影響。當(dāng)初始p H為12時,對正磷酸鹽和總磷的去除效率最高,分別達(dá)到96.25%和83.50%。(3)驗證試驗同時表明,黑臭水樣中的溶解氧(DO)濃度與過氧化鈣的投加量呈正比,總氮和氨氮的去除效率隨著過氧化鈣投加量的增加,先增加后趨于穩(wěn)定。當(dāng)投加量為2g/L時,DO濃度增加較為緩慢,總氮和氨氮的去除效率達(dá)到最大。通過控制反應(yīng)的靜置時間,發(fā)現(xiàn)靜置1h時,黑臭水中的DO濃度最高,隨后變化較小;總氮和氨氮的去除效率和靜置時間呈正相關(guān),靜置2d,氨氮的去除效率達(dá)到最高,靜置3d總氮的去除效率最高;通過調(diào)節(jié)p H發(fā)現(xiàn),黑臭水樣中的DO與p H呈負(fù)相關(guān);增加初始p H可以提高對黑臭水樣中總氮和氨氮的去除效率,當(dāng)初始p H為12時,總氮和氨氮的去除效率分別達(dá)到27.15%和25.00%。
【學(xué)位單位】：安徽工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X52
【部分圖文】：

圖 3-1 可知，過氧化鈣對正磷酸鹽的去除效率，隨著投加量的增加于穩(wěn)定的態(tài)勢。在過氧化鈣投加量為 0~0.1g 時，正磷酸鹽去除速增大，從 0 迅速增加到 65.00%，； 0.1g~0.3g 時，正磷酸鹽的去除~100.00%，當(dāng)投加量大于 0.3g 時，正磷酸鹽的去除效率達(dá)到 100%鈣法除磷，程慧琳[64]等人在對納米碳酸鈣除磷效果的研究中發(fā)現(xiàn)g/L 正磷酸鹽溶液需要 0.5g 的納米碳酸鈣能完全去除[18]；姚京君酸鈣處理含磷廢水的研究中發(fā)現(xiàn)，用 7g 的硫酸鈣處理 100mL 的酸鹽溶液反應(yīng)平衡后，去除率僅為 81.05%[19]；董婧蒙[66]等人通過磷的機(jī)理和改良的研究中發(fā)現(xiàn)，0.7g 的石灰石處理 100mL 質(zhì)量/L 的正磷酸鹽溶液，處理效率僅為 80.20%；可見，不同的鈣法除磷的去處效果差別還是比較大的，本研究所得到的過氧化鈣對正磷酸明顯高于上述的幾種鈣法除磷的去除效率。

去除效率也逐漸增大，45℃的去除效率最高；當(dāng)初始正磷酸鹽濃度mg/L,在室溫為 25℃時的去除效果最佳。熊鑫[67]等人的研究發(fā)現(xiàn)過氧化酸鹽的去除屬于自發(fā)的放熱反應(yīng)[13]，低溫可以促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，而在溫條件下，可以使反應(yīng)體系中的分子獲得更高的活化能，增加分子間的有率，從而增加反應(yīng)速率，促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。在初始正磷酸鹽的濃度較低系中的活化分子數(shù)量較小，45℃條件下，提高了分子進(jìn)行有效碰撞的概即便對于放熱反應(yīng)，45℃條件下的除磷效果仍然最高。增加體系中的磷化分子的數(shù)量也隨著增加，有效碰撞的次數(shù)也會越來越多，此時，較低促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，提高了過氧化鈣對磷的去除效率，25℃條件下，磷的最高。15℃對磷的去除效率最低，說明較低的溫度不利于過氧化鈣對磷在實際應(yīng)用中，黑臭水體中的磷酸鹽濃度均小于 100mg/L[21-23],且反應(yīng)都下操作，結(jié)合反應(yīng)結(jié)果 25℃在整個反應(yīng)過程中對正磷酸鹽的去除效率所以，在過氧化鈣處理黑臭水較為實際。

分別向 10mg/L 的溶液中加入 0.02g 的過氧化鈣，20m氧化鈣 0.05g ，30mg/L 的溶液中加入過氧化鈣 0.1g，在 25℃恒溫震蕩，每隔 2min、5min、10min、15min、20min、25mn、50 min、60 min、90 min、120 min、360 min、480 min、720 m測定濾液中正磷酸鹽的含量；圖 3-3 是過氧化鈣對磷的處理效線。圖 3-3 可以發(fā)現(xiàn)，靜置時間不大于 360min，過氧化鈣和正磷酸 時，除磷效果最佳,為 69.21%；大于 480min 后，鈣磷投加比為最好，且去除率穩(wěn)定在 84.12%。在整個反應(yīng)過程中，鈣磷投，正磷酸鹽的去除效率均較低�？梢�，提高鈣磷比是增強(qiáng)過氧效手段。鈣磷產(chǎn)物種類較多，不同鈣磷投加比，會使得產(chǎn)生不，由此結(jié)果可知，若是采用過氧化鈣進(jìn)行快速除磷，鈣磷投加8 左右。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2893119