吸附—混凝应急处理饮用水源地石油污染的工艺研究

发布时间：2020-08-19 18:23

【摘要】：据统计,石油类的污染已是我国水环境中的第二大类污染物,来源之一是运输过程中的事故溢油,来源二是众多的加油站,运输过程中发生事故漏出来的油量会很大,三是储油罐、储油库出现突发性事故漏掉的油,三大来源就造成今天水环境中石油污染物的量非常巨大,其中以饮用水水源地突发石油类污染最引人关注,而相关成熟的应急技术与装备缺乏。针对这一问题,本研究选择市售0~#柴油为研究对象,开展了吸附-混凝组合工艺对石油类污染的的试验效果,筛选出最佳吸附材料和最佳混凝剂,考察了pH、混凝剂投加量、浊度和静置时间对水中石油类去除率的影响,通过单因素混凝正交设计试验,得出最佳组合,并筛选出最佳混凝次数;在此基础上,研制开发了适用于吸附-混凝处理水中石油类污染物的便携式石油污水处理装置,进一步验证了实验室数据,并优化了搅拌方式和搅拌频率的工艺参数,可为饮用水源地突发石油污染提供技术支持。主要结论有:(1)选择了吸油毡、麻袋、海绵、无纺布等市售或就地取材的材料,开展了吸附试验,具有疏水性质的吸油毡对水面浮油的吸附效果最佳,对水中石油类的去除率达到84.20%。(2)利用聚合硅酸铝铁、聚合氯化铝、聚硫氯化铝开展了水中石油类的去除能力的研究,结果表明,聚合硅酸铝铁(PSAF)对水中石油类的去除率达到85.56%;PSAF单因素混凝试验结果显示,当PSAF投加量为60mg/L,pH为7~8,静置时间30min,对水中石油类的去除率达到90.18%;以初始pH值、混凝剂投加量、静置时间为变化因素,设计正交试验,水中石油的去除率作评价指标,结果显示3个变化因素对水中石油类的去除率的影响力大小顺序是:pH静置时间投加量,正交试验最佳参数组合是PSAF投加量为60mg/L,pH=8,静置时间30min,此时对水中石油类的去除率可以达到88.01%;以正交试验最佳参数组合是PSAF投加量为60mg/L,pH=8,静置时间30min,先吸附后混凝,吸附的去除率达到83.94%,一次混凝水中石油类去除率达到88.01%,二次混凝水中石油类去除率达到74.61%,三次混凝水中石油类去除率达到45.4%,累计达到98%以上,达到饮用水源水质要求,表明随着原水中石油类含量逐渐降低,混凝去除效果逐渐减低。(3)通过开发的中试装置开展了混凝试验研究,结果表明,潜水搅拌优于机械搅拌,50Hz的搅拌频率优于25Hz的搅拌频率,沉淀速度快,水中石油类去除率都达到95.82%,混凝沉淀时间要比小试试验稍长,表明了小试试验数据的可靠性。通过上述小试和中试研究可以得出,吸附-多级混凝工艺能较好的去除饮用水源中的石油类污染物,因此,这一工艺可以为突发性的饮用水源石油类污染提供技术参考,在突发性石油污染应急实践中提供一定指导作用。
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU991.2
【图文】：

标准曲线,石油类,标准曲线,溶液

图 2.1 石油类溶液标准曲线可知，石油类溶液标准曲线 R2=0.9995，因此在 0-50度与吸收值之间的线性关系良好，其线性方程公式A=1.1039Ce-0.0146为石油类的吸收值，Ce（mg/L）为石油类的浓度。该知石油类溶液浓度的确定提供可靠保证。计算活性炭放入试验装置，用红外光度法检测污水中的污水中油的去除率，最终形成除油物资的去污能力为吸附量（mg·g-1）；ρ0、ρ分别是油溶液的初始质

吸附材料,吸附试验,浮油

图 2.2 吸附材料吸附试验结果 2.2 可知，不同吸附材料的对水面浮油的去除率不是很大，原因，吸附过程中出现了无纺布吸附后水面还有少量浮油；，且麻袋在吸附过程中易产生轻微沉降等原因，因此，具有水面浮油的吸附效果最佳，更省力。凝剂筛选试验的结果与讨论混凝试验可知，三种不同混凝剂对水中的石油去除效果见图

混凝剂,试验结果,浮油,吸附材料

图 2.2 吸附材料吸附试验结果 2.2 可知，不同吸附材料的对水面浮油的去除率不是很大，但原因，吸附过程中出现了无纺布吸附后水面还有少量浮油；海，且麻袋在吸附过程中易产生轻微沉降等原因，因此，具有疏水面浮油的吸附效果最佳，更省力。凝剂筛选试验的结果与讨论混凝试验可知，三种不同混凝剂对水中的石油去除效果见图

【参考文献】