饮用水源应急处置便携拼装式装备混凝模块研发

发布时间：2020-08-31 15:05

　　近年来,我国各类饮用水源突发污染事件的数量持续高企,其危害和威胁程度也在不断增大,饮用水源应急管理成为一个重要的研究方向。本文依托环境保护部华南环境科学研究所承担的科研项目,选择了Cr(Ⅵ)、Cu~(2+)为研究对象,以饮用水源的安全保障为目标,开展了便携拼装式装备混凝模块研发。通过小试阶段、中试阶段以及循环试验阶段,得出了应急处置便携拼装式装备的溶药池参数、混凝池参数和混凝装备循环等关键参数。主要结论有:(1)在低温低浊的条件下,以pH=8,PACS投加量200mg·L-1,PAM投加量6mg·L-1,静置时间为30min,Cr(Ⅵ)去除效率可达91.7%。对Cr(Ⅵ)去除效率的影响力大小顺序是:pHPAM投加量PACS投加量。正交实验的最佳参数组合是:pH=8,PACS投加量200mg·L-1,PAM投加量8mg·L-1,此时Cr(Ⅵ)去除效率为89.5%。(2)在低温低浊的条件下,以pH=8,PACS投加量60mg·L-1,PAM投加量6mg·L-1,静置时间为30min,Cu~(2+)去除效率可达92.86%。对Cu~(2+)去除效率的影响力大小顺序是:pHPAM投加量PACS投加量。正交实验的最佳参数组合是:pH=8,PACS投加量50mg·L-1,PAM投加量8mg·L-1,此时Cu~(2+)去除效率为91.23%。(3)通过对比机械搅拌溶药池实验、潜水搅拌溶药池实验、水体自流溶药池实验可知,机械搅拌最优,符合应急处置的快速条件。故应急处置中的溶药池最终实验参数是:搅拌方式为机械搅拌,搅拌速度为80 r·min-1,搅拌时间为30s;在机械搅拌的条件下,以80r·min-1的搅拌速度搅拌3min,搅拌结束后静置120min,Cr(Ⅵ)的去除率可达62.75%,Cu~(2+)的去除率可达90.33%。(4)进水口实验结果显示,第五个进水口实验的模拟废水的各个取样点的浊度基本达到一致。故应急处置装置进水口高度为距水池底部5cm;通过考察出水口高度对去除Cu~(2+)效果的影响,出水口实验结果显示,第一出水口的去除率高于第二出水口和第三出水口。故选择出水口高度为距水池底部0.95m。(5)应急处置循环试验结果表明,原水进水速度和混凝剂进水速度对去除Cu~(2+)效果都有一定影响,故原水进水速度为1m·s-1,混凝剂进水速度为0.1m·s-1。上述参数为便携拼装式混凝装备混凝模块研发提供的重要参考。
【学位单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU991.22
【部分图文】：

混凝剂,去除效果,氯化铝,聚合硫酸铁

与分析单因素实验剂对 Cr( Ⅵ )的去除效果的条件下，先投加一定量的混凝剂，以 100r·min-1的600r·min-1搅拌 1min，最后投加一定量的助凝剂聚丙 5min，PAM 投加量为 6mg·L-1，静置时间为 20min，0mg·L-1，30mg·L-1，50mg·L-1，70mg·L-1，90mg·L-1，（PACS），聚和氯化铝（PAC），聚合硫酸铁（PFS果，结果如图 2.1 所示。

去除率,投加量,混凝效果

图 2.2pH 对去除率的影响知，pH 从 3 增加到 8 的过程中，Cr( Ⅵ )的去除率从 H 继续加大，但 Cr( Ⅵ) 的去除率反而下降。这是由于有显著的促进效果，因而去除率明显上升；在 pH 在pH 继续增大混凝效果反而降低[84]。故选择 pH 为 8。加量对 PACS 去除 Cr( Ⅵ )效果的影响的条件下，先调节溶液 pH，然后投加一定量的混凝搅拌速度搅拌 5min，再以 600r·min-1搅拌 1min，最后以 200r·min-1搅拌 5min。pH 为 8，PAM 投加量为，分别设置 PACS 投加量为 100mg·L-1，150mg·L-1，mg·L-1，350mg·L-1，考察 PACS 投加量对 PACS 去除图 2.3 所示。

投加量,去除率

-1，考察 PACS 投加量对 PACS 去除 Cr( Ⅵ )效果的影响，结果如图 2.3 所示。图 2.3 PACS 投加量对去除率的影响由图 2.3 可知，PACS 投加量从 100mg·L-1增加到 200mg·L-1的过程中，Cr( Ⅵ)的去除率从 80%上升至 89.5%，其后 PACS 投加量继续加大，但 Cr( Ⅵ )的去除率

【参考文献】