氣動絮凝應用于污水強化一級處理的試驗及理論研究.pdf

1、與二級生物處理相比，強化一級處理城鎮(zhèn)污水可以以較低的成本消減大量的污染物質，特別適用于發(fā)展速度相對較快、污染問題比較突出的發(fā)展中國家使用。近年來，強化一級處理技術成為國內外水處理界的一個研究熱點，并隨著新型、高效、廉價絮凝劑的不斷出現，在全世界范圍得到了廣泛的重視和應用。 將氣動絮凝應用于混凝法強化城鎮(zhèn)污水的一級處理不僅可以顯著去除污水中的膠體和懸浮物質，還可以有效提高水中的溶解氧含量，是一種具有自身特點和優(yōu)勢的絮凝方式。近幾

2、年，國內外對該絮凝方式的研究較少，其控制參數差別較大，并由于對其動力學機理研究較少，對其絮凝動力學控制參數還沒有統一的認識，這為氣動絮凝在實際工程中的應用和推廣帶來不便。本課題是針對這些存在的問題，進行氣動絮凝強化城鎮(zhèn)污水一級處理試驗研究，通過試驗室小試優(yōu)化氣動絮凝反應參數，并在此基礎上對氣動絮凝的動力學機理做了一定的分析和討論，以形成適合于城鎮(zhèn)污水水質的氣動絮凝公式和相關控制參數，為提高其應用效能打下基礎。 經試驗研究結果表

3、明，采用氣動絮凝方式處理城鎮(zhèn)污水的最佳投藥量為PFACl50mg/L，PAM0.5mg/L；最佳投藥順序是先無機后有機；最佳反應充氣量為0.5m<'3>(空氣)/m<'3>(污水)；在一定的充氣強度范圍(31.4×10<'-3>cc/cc.min～74.1×10<'-3>cc/cc.min)內，能達到較佳處理效果的充氣強度應大于58.1×10<'-3>cc/(cc.min)，充氣時間應小于9min等關鍵參數；并在優(yōu)化參數的基礎上，對不同

4、水質污水(校區(qū)污水和城鎮(zhèn)污水)的處理效果進行了對比，結果顯示氣動絮凝更適合處理污染物質含量較低的城鎮(zhèn)污水；通過測定氣動絮凝方式對氮、磷的去除效果，認為該工藝除磷效果較好，對氮去除效果不佳；同時氣動絮凝對提高污水的溶解氧含量效果非常明顯，能使強化一級處理出水水質中溶解氧含量保持在較高的水平上，是該方式優(yōu)于機械絮凝和水力絮凝的一大特點。 同時，本課題對氣動絮凝進行了一定深度的機理分析，認為氣動絮凝作為一種特殊的絮凝攪拌方式，其絮凝

5、過程存在固．液．氣三相的相互作用，其絮體的形成與破壞與三相相互作用力密切相關，并對污染物的去處效果產生直接影響。同時，考慮到氣泡在絮凝攪拌過程中的雙重作用，認為以充氣強度作為氣動絮凝過程控制參數較為合理，并在分析討論S.K公式的基礎上，提出氣動絮凝的充氣強度與污染物去除率之間的線性關系，形成了一個初步的改進公式： 1n(1-R)=-K′(q)<'1/2>-K<,1>式中：R——污染物的百分去除率； q——充氣強度，單位cc/(cc.mi

6、n)； K′——斜率，與水質有直接關系，在本課題中經試驗測定為7.9； K<,1>——截距，與水質和沉淀時間有關，在沉淀30min、60min、90min時的對應值分別為-0.16、-0.12、-0.08；該公式為對今后氣動絮凝參數的確定及控制指標的衡量起到了一定的指導意義，為氣動絮凝理論的深入研究開闊了思路。 本課題對氣動絮凝應用于污水強化一級處理進行了試驗和理論研究，對氣動絮凝動力學機理的進一步討論分析，豐富了氣動絮凝動力